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偉創(chuàng)AC60變頻器與S7-200PLC在高爐卷?yè)P(yáng)自動(dòng)上料系統(tǒng)中的應(yīng)用

時(shí)間：2008-10-06 16:39:00來(lái)源：偉創(chuàng)電氣

導(dǎo)語(yǔ)：?在高爐煉鐵企業(yè)中，上料系統(tǒng)是高爐不可缺少的部分，高爐上料有料車(chē)卷?yè)P(yáng)上料和傳輸帶上料兩種。卷?yè)P(yáng)料車(chē)上料機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，對(duì)中小高爐有足夠的供料能力，且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

引言：
在高爐煉鐵企業(yè)中，上料系統(tǒng)是高爐不可缺少的部分，高爐上料有料車(chē)卷?yè)P(yáng)上料和傳輸帶上料兩種。卷?yè)P(yáng)料車(chē)上料機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，對(duì)中小高爐有足夠的供料能力，且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。在中小高爐中廣泛采用料車(chē)卷?yè)P(yáng)上料。我們將偉創(chuàng)變頻器與西門(mén)子S7-200 PLC作為該套系統(tǒng)電氣控制部分，已在江西省新余市新鋼石灰窯廠1#、2#、3#、4#窯爐成功應(yīng)用，2006年投產(chǎn)至今一切生產(chǎn)運(yùn)作良好，系統(tǒng)穩(wěn)定。

一、卷?yè)P(yáng)上料過(guò)程（本系統(tǒng)為單料車(chē)上料系統(tǒng)）

1.1 工作過(guò)程

高爐卷?yè)P(yáng)上料工作過(guò)程是：各種原料經(jīng)過(guò)槽下自動(dòng)配料后進(jìn)入中間料斗，這時(shí)料車(chē)原點(diǎn)位置就處于料斗下面，料斗把原料放入斗車(chē)，通過(guò)稱(chēng)重傳感器確定放料已足夠時(shí)，料斗自動(dòng)關(guān)閉放料氣閥。（自動(dòng)上料及稱(chēng)重系統(tǒng)由其它公司提供）在爐頂準(zhǔn)備好后，料車(chē)啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)加速→勻速→一級(jí)減速→二級(jí)減速→到達(dá)卸料位置剎車(chē)制動(dòng)→料車(chē)自動(dòng)傾翻卸料→延時(shí)3S后→下行→勻速→一級(jí)減速→二級(jí)減速→到達(dá)原點(diǎn)剎車(chē)制動(dòng)→等待裝料。如此往返運(yùn)行。

1.2 工作特點(diǎn)

料車(chē)卷?yè)P(yáng)機(jī)是料車(chē)上料機(jī)的拖動(dòng)設(shè)備,根據(jù)料車(chē)運(yùn)行工作過(guò)程,其特點(diǎn)如下：

①能夠頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)、停車(chē)、反向、低頻力矩大鋼繩無(wú)抖動(dòng)現(xiàn)象，過(guò)渡時(shí)間短。

②系統(tǒng)工作穩(wěn)定，無(wú)溜車(chē)現(xiàn)象。

③有失速、極限保護(hù)

④自動(dòng)/檢修切換功能。即如電梯中的快/慢走車(chē)。

⑤系統(tǒng)有記憶功能。即運(yùn)行中途停電后，PLC記憶當(dāng)前料車(chē)位置，來(lái)電后可繼續(xù)運(yùn)行。

二、系統(tǒng)配置

1、控制部分：

西門(mén)子S7-200PLC（40點(diǎn)）選用CPU224 CN系列外掛EM223 CN數(shù)字輸入/輸出模塊（8點(diǎn)輸入/8點(diǎn)輸出）

TD-200文本顯示器為用戶提供一個(gè)價(jià)格低廉、功能齊全的人機(jī)界面，可顯示中文故障記錄。及小車(chē)上、下極限位置調(diào)整。

偉創(chuàng)AC60-37KW變頻器一臺(tái) 可通過(guò)端子組合成多達(dá)15段速度

歐姆龍同軸編碼器（256脈沖點(diǎn)/轉(zhuǎn)）與電機(jī)同軸安裝，用于檢測(cè)料車(chē)行走

位置制動(dòng)單元/制動(dòng)電阻由于系統(tǒng)制動(dòng)頻繁，可考慮配置5KW/5歐姆線繞電阻3個(gè)串聯(lián) 制動(dòng)單元選用VEICH-EC系列

2、拖動(dòng)部分：

30KW 8極變頻電機(jī)，745r/min 減速比46:1、200W電動(dòng)式抱閘、獨(dú)立電源散熱風(fēng)扇

拖斗小車(chē) 自重1.5T，重車(chē)時(shí)可達(dá)4.5T

3、基本參考數(shù)據(jù):整個(gè)行程37.5米、上限位36.25米、上極限位37米、下限位1米、下極限0.8米、上行減速位30米、下行減速位3米、上下行各有3段速、超速保護(hù)0.85米/秒、減速機(jī)轉(zhuǎn)一圈編碼器記為1.92米。

4、工作原理：所有的上行或下行限位、極限位、減速位、都由同軸編碼器檢測(cè)到多少點(diǎn)脈沖后傳送給PLC，PLC通過(guò)程序內(nèi)設(shè)置的各段位置累計(jì)脈沖點(diǎn)數(shù)再發(fā)出信號(hào)控制變頻器和抱閘動(dòng)作。電動(dòng)抱閘延時(shí)1S打開(kāi)，（防止重車(chē)下滑）停止時(shí)則與變頻器同時(shí)斷開(kāi)。散熱風(fēng)扇與抱閘同時(shí)動(dòng)作。

5、速度曲線

三、調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備介紹

3.1 S7-200 PLC

可編程控制器選用西門(mén)子S7-200 CPU224 CN系列,該系列PLC可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊,最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn),1個(gè)RS485通訊/編程口。6個(gè)獨(dú)立的30KHZ高速計(jì)數(shù)器,2路獨(dú)立的20KHZ高脈沖輸出,該系統(tǒng)使用歐姆龍同軸編碼器（256脈沖點(diǎn)/轉(zhuǎn)）來(lái)檢測(cè)料車(chē)位置。可以直接與PLC輸入點(diǎn)I0.0連接,進(jìn)行高速脈沖捕捉,不需添加模塊。將I0.0在程序系統(tǒng)塊里設(shè)置為無(wú)濾波時(shí)間。

3.2 TD-200文本顯示器

與S7-200通訊，讀取變頻器故障信息，料車(chē)上、下極限位置讀/寫(xiě)，并可以進(jìn)行微調(diào)。

3.3 AC60變頻器

AC60系列變頻器具有很高的運(yùn)行可靠性和功能多樣性,具有超強(qiáng)的過(guò)載能力,能提供持續(xù)3S的200%過(guò)載能力,同時(shí)有良好的低頻轉(zhuǎn)矩輸出和動(dòng)態(tài)特性。有RS485通訊接口，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議，可以和上位機(jī)、PLC、人機(jī)進(jìn)行通訊實(shí)際集中控制。

有多個(gè)繼電器輸出接口及可編程端子。

3.4 變頻器接線圖：

四、變頻器參數(shù)設(shè)置：

功能號(hào)	功能名稱(chēng)	設(shè)定值	功能號(hào)	功能名稱(chēng)	設(shè)定值
E-01	運(yùn)行命令給定通道	1	H-04	自設(shè)定頻率F2	12HZ
E-13	第一加速時(shí)間	15	F-04	加減速時(shí)間選擇端1	14
E-13	第一減速時(shí)間	1．5	F-05	加減速時(shí)間選擇端2	15
E-17	V/F模式	4	F-24	加速時(shí)間2	10.0
H-01	自設(shè)定電壓V1	15	F-25	減速時(shí)間2	3．5
H-02	自設(shè)定頻率F1	5HZ	F-26	加速時(shí)間3	15
H-03	自設(shè)定電壓V2	30	F-27	減速時(shí)間3	2
F-30	繼電器輸出端子設(shè)定（運(yùn)轉(zhuǎn)中）	5

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