摘 要：本文主要介紹Schneider變頻器ATV71在高爐卷揚中的應用，詳細闡述了高爐卷揚系統的設計及調試方法。 關鍵詞：ATV71變頻器 系統設計 高爐卷揚 Abstract：In this paper，it introduces the application of Schneider ATV71 inverter in the blast furnace windless system,. . The paper gives out the design and debug method. Key Word：Schneider inverter system design blast furnace windless 一：生產工藝流程介紹 　　高爐卷揚是高爐上料系統的主要設備，主要任務是把品種不同的爐料從儲料槽運送到爐頂的儲料罐中。高爐上料系統主要有兩種：帶式上料機和斜橋料車上料機，一般在3000m3 以上高爐全部采用皮帶上料機，在3000m3 以下的還是以斜橋料車上料機為主。斜橋料車上料機主要包括料車坑、料車、斜橋、卷揚機，其生產工藝流程如圖1： [align=center] 圖1料車生產工藝流程圖[/align] 　　斜橋行走導軌一般分為三段;料坑段、傾角一般為60°上下，中間段、傾角在45°-60°之間，曲軌卸料段。上料小車在斜橋的運動分為啟動、一次加速、高速運行、一次減速、二次減速，制動停車傾翻。料車在整個過程中的控制命令由料車主令控制器和上下限位給出，為了保證設備安全一般還設有底部、頂部到位極限，緊急拉繩開關。 　　斜橋料車上料機在運行過程中，兩個料車交替，當裝料小車上行時，空載的小車下行，這樣當電機運行時，沒有空行程，同時空載小車相當于一個平衡錘，平衡了重載小車的自重，這樣提高了拖動電機效率，使得電機總處于電動狀態，相對于單斗提升，免去了電機處于發電狀態帶來的一些問題。 二：高爐卷揚的系統設計 　　長治鋼鐵廠8#高爐卷揚機的技術參數為：料車最大載重為8.0t,額定在載重5.5t,料車自重2.5t,卷筒直徑1200mm,料車行程86m，減速機減速比30：1，電機：交流380V、220KW 、轉速1480轉/分。 　　為了保證高爐穩定運行，系統采用一用一備方式。變頻器采用Schneider公司變頻器ATV71，控制采用Schneider公司Quantum系列PLC進行控制，操作臺信號進入PLC，PLC處理后控制變頻器，分為自動/手動方式，自動采用MODBUS通信方式，手動為硬線連接方式，作為通信故障時的備用，系統的原理圖如圖2 [align=center] 圖2 高爐卷揚系統原理圖[/align] 　　系統的參數 1：變頻器 ATV71HC25N4，Pe= 250KW，Ie= 444A，2：進線電抗器 VW3 A4 563 出線電抗器 VW3 A5 107，3：制動單元 VW3 A7 101 制動電阻75KW ，1.05Ω，4：MODBUS通信卡 VW3 A3 302 三：高爐卷揚的調試方法 　　高爐卷揚上料運行速度曲線如圖3所示，圖中t2、t4、t6為變速點，信號由料車主令控制器給出、t8為料車上限位點，系統共設有三檔速度，f1=10Hz、f2=35Hz、f3=45Hz。 　　在t1段料車處于料坑段，系統給出啟動命令，變頻器啟動，這時電機抱閘沒有打開，系統電流迅速增大，當電流達到180-200% Ie時，PLC發出抱閘打開命令，電機以S型的升速方式迅速平穩達到中速35Hz。 　　在t2時刻料車主令控制器給出加速點的信號，料車處于中間段高速45Hz平穩運行，接近t4料車一次減速，中速進入曲軌卸料段。 　　在曲軌卸料段t6時刻發出二次減速命令，料車以低速10Hz運行。在t7時刻發出停車命令，變頻器開始檢查速度，當低于5Hz時，抱閘關閉，變頻器開始制動，自動電阻投入，料車卸料到爐頂儲料罐中。t8為料車上限位點和下行料車的底部限位信號是系統保護的最后一道防線，當到達此限位時，變頻器的輸出接觸器跳閘，同時發出抱閘關閉信號，強制系統停車。 　　每次的上料時間為38s（焦炭）、43 s （礦石）,在整個運行過程中，加速和減速時間的設置比較重要，因為這個時間決定料車的行走的加速度，如果這個時間太短，在料車處于料坑段料車鋼絲繩容易產生松弛;在曲軌卸料段鋼絲繩容易產生抖動，所以加減速斜坡一般設置為S型的方式。 [align=center] 圖3高爐卷揚上料運行速度曲線[/align] 四：高爐卷揚變頻器的調試 　　ATV71變頻器是Schneider公司新推出的一款高性能的變頻器，功率從0.37KW-500KW，調度范圍0-1000Hz功能，帶編碼器速度精度1/1000，轉矩精不帶編碼器1/100。過載能力170%額定轉矩60s，200%額定轉矩2s，高性能的矢量控制方式。內置啟動-停車、材料裝卸、提升、PID調節、主-從控制，通信至網絡六種不同的宏設置，為用戶提供了不同應用場合的快速編程設置。 經過漢化圖形顯示終端，方便用戶編程和維護。卷揚變頻器電氣原理圖如圖4 　　數字量輸入LI1、LI2為正反向輸入，LI3、LI4組合系統四擋速度給定，實際只用到三種。LI5為手/自動選擇，選定為端子控制還是通信控制，LI6備用。 　　繼電器輸出，第一個用于主回路接觸器KM1控制，第二個用于頻率檢查，當低于5Hz時，控制抱閘接觸器。 　　模擬量輸出電流信號，當電流達到180-200% Ie時，PLC發出抱閘打開命令。 　　通信控制經MODBUS通信卡與上位的PLC進行通信控制，在MODBUS通信卡上可以設置變頻器的硬件地址，通過其指示燈可以了解其工作狀態。 [align=center] 圖4卷揚變頻器電氣原理圖[/align] 　　變頻器參數設置好以后，先空載在斜橋行走導軌中間段對系統的各個功能進行試車，得到功能確認后，再同樣在斜橋行走導軌中間段重載試車，最后帶負荷試車，在試車期間高速不宜設置太大，要分步按照工藝要求確定。 五：結束語 　　系統調試完畢后已投入運行，從運行效果看，系統的運行穩定，完全滿足工藝要求，得到了用戶的好評。 參考文獻： 　　[1] 張燕賓 變頻調速應用實踐 機械工業出版社 　　[2] ATV71變頻器編程手冊 　　[3] ATV71 MODBUS PLUS通信卡用戶手冊