转炉倾动变频调速控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103060516A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103060516103060516A(43)申请公布日2013.04.24(21)申请号201310010106.5(22)申请日2013.01.10(71)申请人鞍钢集团自动化公司地址114002辽宁省鞍山市铁东区南中华路292号(72)发明人田宏文(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所21224代理人张群(51)Int.Cl.C21C5/50(2006.01)G05B19/418(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图2页附图2页(54)发明名称转炉倾动变频调速控制系统(57)摘要本发明涉及一种转炉倾动变频调速控制系统，包括四台变频器和由每台变频器分别控制的倾动电机、转炉PLC控制系统，在四台变频器之间，通过光缆串行通讯链路组成一个环形结构网，在环形结构网中，由转炉PLC控制系统对环形结构网中四台变频器确定一台主机及三台从机；每台变频器与转炉PLC控制系统之间通过Profibus-DP网实现速度给定、转矩给定、控制字、状态字的通讯；该系统由速度控制环和转矩控制环组成。与现有技术相比，本发明的有益效果是：可保证四台变频器分别控制的电动机运行速度和转矩值基本一致，使负载能够均匀分配在四台驱动电动机之间，且转炉运行、启停平稳，节省能源。CN103060516ACN10365ACN103060516A权利要求书1/1页1.转炉倾动变频调速控制系统，其特征在于，包括四台变频器和由每台变频器分别控制的倾动电机、转炉PLC控制系统，在四台变频器之间，通过光缆串行通讯链路组成一个环形结构网，在环形结构网中，由转炉PLC控制系统对环形结构网中四台变频器确定一台主机及三台从机，转炉PLC控制系统发出的转炉倾动操作信号只与主机连接，再由主机通过光缆串行通讯链路来控制三台从机；每台变频器与转炉PLC控制系统之间通过Profibus-DP网实现速度给定、转矩给定、控制字、状态字的通讯；该系统由速度控制环和转矩控制环组成，在启动转炉时，必须保证变频器输出的转矩值达到负载转矩值时，方可发出制动打开信号。2CN103060516A说明书1/2页转炉倾动变频调速控制系统技术领域[0001]本发明涉及冶金行业炼钢工艺转炉倾动装置的电气传动控制系统。背景技术[0002]转炉倾动装置通常采用全悬挂式四点传动方式，其优点是设备布置紧凑，占地小，安装难度较低。在实际生产操作过程中，需对转炉倾动装置进行频繁的起动、制动及加减速操作，所以对倾动装置的控制精度及系统的响应时间有很高的要求。根据转炉控制工艺要求，转炉的倾动角度为正反360°，当转炉炉口与炉底方向轴线与地平面垂直时为垂直状态，故转炉倾动负载力矩为角度的函数，即Tfz＝f（θ），属于反阻性的位能负载。另外，根据工艺设计说明，转炉按正力矩设计，即转炉的耳轴下部比上部高，下部比上部重，从而保证转炉控制系统的稳定性。在转炉倾动装置的实际操作中，进行倒渣或出钢时，可能出现负力矩。当转炉炉体处于正力矩状态时，电动机处于电动运行状态，当转炉炉体处于负力矩状态时，电动机处于发电运行状态，此时电动机处于回馈制动状态。[0003]为了使转炉传动设备处于良好的工作状态，满足生产过程中转矩平衡、动态响应快、速度控制精确及系统稳定运行的要求，需要对倾动装置进行精确的控制。目前，转炉倾动装置的控制常采用转矩或速度的控制方式，存在着转矩平衡差、动态响应慢等缺点。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种转炉倾动变频调速控制系统，该控制系统采用转矩、速度双闭环控制，可保证四台变频器分别控制的电动机运行速度和转矩值基本一致，使负载能够均匀分配在四台驱动电动机之间，且转炉运行、启停平稳，节省能源。[0005]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：[0006]转炉倾动变频调速控制系统，包括四台变频器和由每台变频器分别控制的倾动电机、转炉PLC控制系统，在四台变频器之间，通过光缆串行通讯链路组成一个环形结构网，在环形结构网中，由转炉PLC控制系统对环形结构网中四台变频器确定一台主机及三台从机，转炉PLC控制系统发出的转炉倾动操作信号只与主机连接，再由主机通过光缆串行通讯链路来控制三台从机；每台变频器与转炉PLC控制系统之间通过Profibus-DP网实现速度给定、转矩给定、控制字、状态字的通讯；该系统由速度控制环和转矩控制环组成，在启动转炉时，必须保证变频器输出的转矩值达到负载转矩值时，方可发出制动打开信号。[0007]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0008]该控制系统采用转矩、速度双闭环控制，可保证四台变频器分别控制的电动机运行速度和转矩值基本一致，使负载能够均匀分配在四