转炉倾动控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105420443A(43)申请公布日2016.03.23(21)申请号201510737079.0(22)申请日2015.11.03(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人任朝晖(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人许向彤陈英俊(51)Int.Cl.C21C5/50(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称转炉倾动控制系统(57)摘要本申请涉及一种转炉倾动控制系统，包括：控制器、交换机、角度编码器、倾动变频器、倾动电机；其中，多台倾动变频器与多台倾动电机一一对应地连接，并且用于分别控制对应地连接的多台倾动电机；其特征在于，控制器、交换机、角度编码器、倾动变频器分别具有Profinet接口，交换机通过Profinet接口分别与控制器、角度编码器、倾动变频器连接，控制器、交换机、角度编码器、倾动变频器之间通过Profinet接口进行通讯。本发明把转炉倾动控制系统的过程控制层、现场设备控制层都统一起来，真正实现了一网到底的控制理念，在系统的互操作性、开放性、可靠性、设备诊断与维护等方面有很大改进。CN105420443ACN105420443A权利要求书1/1页1.一种转炉倾动控制系统，包括：控制器、交换机、角度编码器、倾动变频器、倾动电机；其中，多台倾动变频器与多台倾动电机一一对应地连接，并且用于分别控制对应地连接的多台倾动电机；其特征在于，控制器、交换机、角度编码器、倾动变频器分别具有Profinet接口，交换机通过Profinet接口分别与控制器、角度编码器、倾动变频器连接，控制器、交换机、角度编码器、倾动变频器之间通过Profinet接口进行通讯。2.如权利要求1所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，所述控制器包括可编程逻辑PLC控制器和分布式I/O设备，PLC控制器具有两个Profinet接口，其中一个Profinet接口连接到所述交换机，另一个Profinet接口连接到分布式I/O设备，分布式I/O设备用于在PLC控制器与交换机、角度编码器、倾动变频器之间传送输入输出信号。3.如权利要求2所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，所述转炉倾动控制系统还包括操作员站，所述操作员站通过TCP/IP接口与PLC控制器进行通讯，用于操作及监控转炉倾动系统。4.如权利要求1所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，多台倾动变频器的数量为4台。5.如权利要求2所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，倾动变频器与PLC控制器之间利用等时同步实时IRT通讯功能进行通讯，用于传递主从同步数据，主从同步数据至少包括控制字、状态字、速度给定、转矩分量。6.如权利要求1所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，各个倾动电机的轴上分别安装有增量编码器，用于向对应的倾动变频器实时传递数据。7.如权利要求1所述的转炉倾动控制系统，其特征在于：各个Profinet接口之间通过Profinet总线连接，并且构成星型网络结构。8.如权利要求1所述的转炉倾动控制系统，其特征在于：多台倾动变频器均采用速度环和转矩环的双闭环控制。9.如权利要求2所述的转炉倾动控制系统，其特征在于，PLC控制器是西门子S7-400、分布式I/O设备是西门子ET200M、交换机是西门子网管型交换机X200、角度编码器是倍加福绝对值编码器EVM58，倾动变频器是西门子S120。2CN105420443A说明书1/8页转炉倾动控制系统技术领域[0001]本发明涉及转炉倾动控制系统的技术领域，特别涉及用现场总线技术来构建的转炉倾动控制系统。背景技术[0002]转炉倾动控制系统是转炉炼钢的核心系统，转炉倾动控制系统一般采用4台倾动电机，通过一二次减速机刚性相连，并采用全悬挂4点啮合柔性传动方式。4台倾动电机之间要进行均匀的负荷分配，确保4台倾动电机同步运行、同步停止，从而平稳运行。[0003]国内钢厂普遍采用Profibus-DP总线来构建转炉倾动控制系统，4台倾动电机分别由4台单独的变频器控制，PLC控制器通过Profibus-DP总线与4台倾动变频器进行通讯，传递启停命令以及速度转矩设定值等数据，倾动主从动变频器之间通过SIMOLINK光纤(或SINAMICSLINK光纤)传递同步数据，PLC控制器与操作员站则通过以太网来通讯传递数据。[0004]此控制系统中包含了以太网、Profibus-DP总线和SINAIMICSLINK光纤三种不同的通讯方式。并且，Profibus-DP总线本身具有以下缺点：[0005]i)数据传速速度慢，Profibus-DP总线的最大传速速度为12Mbps，且受传速距离的影响；[000