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PLC和變頻器控制的氧槍升降系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2011-06-17 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
調(diào)速采用矢量方式,具有負(fù)荷動(dòng)態(tài)平衡、定位精度高、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、起停無沖擊平衡、安全聯(lián)鎖等特點(diǎn),氧槍的速度精度優(yōu)于1%,同時(shí)將響應(yīng)時(shí)間控制在10ms以內(nèi)。氧槍調(diào)速能夠根據(jù)程序預(yù)設(shè)置(APC方式)自動(dòng)完成平滑的加、減速過程,并形成目標(biāo)位置的快速跟蹤,為轉(zhuǎn)爐安全高效生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。氧槍裝置由交流變頻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),可以以低速、高速進(jìn)行下降和上升,氧槍的速度通過給定,分別給定兩個(gè)傳動(dòng)氧槍上升或下降命令的指令和兩個(gè)高低速速度指令通過T-Link通信,發(fā)送至逆變器的交流傳動(dòng)控制板,氧槍根據(jù)高低速速度指令開始上下高低速移動(dòng),在自動(dòng)或手動(dòng)模式下,氧槍速度取決于氧槍所處的位置,高低速位置切換如圖3所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/161954.htm

  

為提高整個(gè)的可靠性,便于維修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和判別故障,我們充分利用的功能,由PLC對氧槍小車的絕對位置進(jìn)行狀態(tài)數(shù)碼顯示,以便對氧槍的整個(gè)行程進(jìn)行監(jiān)控。

  2.3 張力檢測

  氧槍在上下升降的過程中,必須要保證鋼絲繩的壓力一直處于正常狀態(tài),因此我們專門設(shè)計(jì)了一套鋼絲繩的張力檢測系統(tǒng),它由兩個(gè)壓力傳感器和張力顯示儀來進(jìn)行監(jiān)控。在氧槍的運(yùn)行過程中,壓力傳感器始終輸出標(biāo)準(zhǔn)的毫伏信號,并分別送至相應(yīng)的張力顯示儀,張力顯示儀將這個(gè)信號在內(nèi)部轉(zhuǎn)換成實(shí)際重量信號,與內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較,輸出一個(gè)鋼絲繩壓力正?;虍惓5男盘柦oPLC參與聯(lián)鎖控制;同時(shí)為便于日常點(diǎn)檢和維護(hù),鋼絲繩的實(shí)際重量在張力顯示儀上進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。信號監(jiān)控為:該值超過6.7 t即為過負(fù)荷,低于1.4 t即為鋼絲繩松弛。當(dāng)兩個(gè)壓力傳感器,任何一個(gè)高于或低于極限即為故障條件。當(dāng)鋼絲繩壓力發(fā)生報(bào)警時(shí),則氧槍將不能再進(jìn)行下降操作,操作者必須到現(xiàn)場將氧槍以低速提升至“待機(jī)位置”,并在CRT操作畫面及現(xiàn)場操作箱上同步顯示鋼絲繩張力報(bào)警信號。

  2.4 緊急控制

  (1)自動(dòng)緊急提升。當(dāng)生產(chǎn)中發(fā)生緊急情況,如氧槍冷卻水流量異常、OG風(fēng)機(jī)跳閘、系統(tǒng)被中斷或氧氣流量低等報(bào)警時(shí),氧槍將被自動(dòng)提升至待機(jī)位Hl點(diǎn)。電氣緊急提升裝置以最大加速度上升至最大速度。

  (2)氣動(dòng)緊急提升。氣動(dòng)緊急系統(tǒng)包括一個(gè)進(jìn)氣管道輸氣給緊急電動(dòng)機(jī)。此管道由電磁閥開斷,主進(jìn)氣管道上裝有一壓力監(jiān)控器,在儲存緩沖箱上進(jìn)行壓力監(jiān)視。當(dāng)轉(zhuǎn)爐在吹煉情況下,設(shè)備突然發(fā)生異常緊急情況時(shí),操作工按下中央操作臺或現(xiàn)場操作箱上的“緊急提升”按鈕,氣動(dòng)系統(tǒng)由電磁閥打開,氣動(dòng)電動(dòng)機(jī)立即運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)直流制動(dòng)裝置(DC220v制動(dòng)電源由UPS供電)將同時(shí)打開,氧槍立即以最高速度提升至待機(jī)位H1點(diǎn),并在中央操作臺上顯示緊急提升的報(bào)警信號。

  2.5 與其他系統(tǒng)的信息交換

  (1)與傾動(dòng)系統(tǒng)之問的聯(lián)鎖。當(dāng)氧槍位置高于待機(jī)位H1點(diǎn)時(shí),轉(zhuǎn)爐可以傾動(dòng);同理,當(dāng)轉(zhuǎn)爐不在垂直位置時(shí),氧槍不可以下降,但可以在待機(jī)位

  H1點(diǎn)以上提升。

  (2)與OG系統(tǒng)之間的聯(lián)鎖。轉(zhuǎn)爐煙罩不在工作位時(shí),氧槍不允許下降;當(dāng)氧氣流量低時(shí),氧槍將緊急提升;當(dāng)OG系統(tǒng)發(fā)出緊急停止信號時(shí),氧槍也將緊急提升。

  (3)與上底吹系統(tǒng)的聯(lián)鎖。當(dāng)上底吹系統(tǒng)發(fā)出吹煉開始/結(jié)束的信號后,氧槍開始按系統(tǒng)設(shè)定的位置進(jìn)行上下升降;當(dāng)上底吹系統(tǒng)發(fā)出吹煉調(diào)整信號時(shí),氧槍根據(jù)吹煉情況自動(dòng)調(diào)整吹煉位置;當(dāng)吹煉過程中,氧氣的消耗量達(dá)到設(shè)定值時(shí),氧槍自動(dòng)提升至待機(jī)位;當(dāng)氧氣流量低或吹煉系統(tǒng)發(fā)生緊急情況時(shí),氧槍將緊急提升。同時(shí)氧槍在吹煉時(shí),當(dāng)本體PLC控制的氧槍冷卻水發(fā)出流量低報(bào)警信號時(shí),氧槍也會緊急提升;當(dāng)氧槍更換臺車不在工作位時(shí),氧槍也不允許升降等。

  3 定位控制的實(shí)現(xiàn)方法

  氧槍升降小車是由交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)卷揚(yáng)裝置,帶動(dòng)升降小車在固有軌道中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)場由于高溫、多塵等原因環(huán)境惡劣,用限位開關(guān)等來實(shí)現(xiàn)定位,其安裝困難,易損壞,可靠性差,一旦失控將撞壞生產(chǎn)機(jī)械,影響正常作業(yè)。因此我們采用在氧槍傳動(dòng)機(jī)構(gòu)低速軸上安裝TA4470Nl同步發(fā)送器,由同步發(fā)送器輸出位置信號發(fā)送至安裝在PLC柜中的TA4440N110同步凸輪控制器組合使用來進(jìn)行定位,效果良好。

  定位系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

  

  如上圖所示,氧槍升降小車的位置檢測主要由TA4470N1同步發(fā)送器、TA4440N110同步凸輪控制器和PLC來完成,同時(shí)配備必要的上下極限限位、校準(zhǔn)位接近開關(guān)和反映氧槍升降小車初始位的限位開關(guān)來共同組成一套完整的氧槍定位系統(tǒng)。

  當(dāng)氧槍在進(jìn)行升降運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)低速軸上的同步發(fā)送器不斷進(jìn)行高速計(jì)數(shù),將同步檢測到的機(jī)械位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,并將它連接至同步凸輪控制器,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號和內(nèi)部設(shè)定值進(jìn)行比較。計(jì)數(shù)值與預(yù)定值的比較是由TA4440N110同步凸輪控制器內(nèi)部完成,控制器具有失電數(shù)據(jù)保持,這樣氧槍升降小車在任意狀態(tài)控制器都能一一跟蹤,同時(shí)為確保定位準(zhǔn)確性,在待機(jī)位到吹煉開始位之間安裝一個(gè)校準(zhǔn)位接近開關(guān),當(dāng)氧槍升降小車的每一次循環(huán)都經(jīng)過該信號對控制器強(qiáng)行復(fù)位,從而消除計(jì)數(shù)積累誤差。


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