詳細介紹
西門子AQ4模擬量輸出模塊根據煉鋼工藝的要求,轉爐傾動需三地控制,分別為主控室主操作臺控制、轉爐爐前操作臺控制、轉爐爐后操作臺控制。
主控室主操作臺控制:在主控室通過主操作臺上的按鈕及操作把手可對轉爐進行搖爐、加料、出料和氧槍的對中、升降、加氧及其它所有的操作均能在主控室主操作臺上進行。
轉爐爐前、爐后操作臺控制:主要是在出料出渣及轉爐維護時現場工人使用,由于在主控室只能看到轉爐的一個正面,在出料出渣時無法看到出料的多少,這樣只能借助于現場爐前爐后操作臺工人的現場操作。
(2)段速控制:和以往的模擬調速、端子點動調速不一樣,克服了頻繁操作,速度不穩,而且受外界干擾大的缺點;通過2個繼電器實現3個固定速度的選擇。
參數定義:
p580=16 定義變頻器6#端子選擇段速0位
p581=12 定義變頻器4#端子選擇段速1位
即:當4#端子為“0”, 6#端子為“0”時,選擇速度p405
當4#端子為“0”, 6#端子為“1”時,選擇1段固定速度p406
當4#端子為“1”, 6#端子為“0”時,選擇2段固定速度p407
當4#端子為“1”, 6#端子為“1”時,選擇3段固定速度p408
p417=1 選擇開關量連接器的bico參數,從此讀入選擇一固定設定值的位2
p418=0 選擇開關量連接器的bico參數,從此讀入選擇一固定設定值的位3
p405=0 固定速度為0
p406=10 1段固定速度10hz
p407=20 2段固定速度20hz
p408=30 3段固定速度30hz
(3)抱閘使能:在煉鋼過程中,由于工藝需要經常頻繁搖爐,再加上自身加爐重達200t,是一個大慣量負載,為確保在任意位置不下滑,且定位準確,每臺電機的軸都設有機械抱閘。抱閘何時打開、何時關閉是轉爐安全運行的前提,若在升速時過早的打開抱閘,轉爐將遛車,而且由于爐內是液態鋼水下滑時重心前移,重力矩造成的下滑力加大,下滑加快后果不堪設想;升速時若打開抱閘過晚,當打開抱閘時轉爐迅速提速,鋼水前濺也是不允許的。同樣變頻器在減速時關閉抱閘也有嚴格的時間限制。抱閘是通過變頻器繼電器輸出實現的。
參數定義:
p653=275 定義變頻器5#端子選擇抱閘使能
p610 =242 制動閥值參考量取轉矩電流
p611=80 抱閘打開條件檢測到電流百分數
p609、1=105 變頻器故障 抱閘關閉條件
p609、2=106 變頻器停止
p609、3=601 變頻器正轉反轉與門
p609、4=0
p443=40 調速口選擇段速
(4)電壓提升:由于轉爐是v/f控制,在低速時電壓也低,由于轉矩與電壓的平方成正比,轉矩非常小,提升困難,經過多次觀察啟動時電流曲線和爐體動向,啟動時加上一個適當的提升電壓效果比較明顯。
電壓提升參數:
p318=1 電壓提升
p325=25 0hz時電壓提升的數值
p326=10 電壓提升結束頻率
對于轉爐傾動,通過段速控制、抱閘使能、電壓提升三者的配合使用,轉爐在啟停運行過程中非常可靠。轉爐傾動變頻器控制端子圖如圖3所示。
西門子AQ4模擬量輸出模塊
圖3 轉爐傾動變頻器控制端子圖
3.2 氧槍升降控制系統
(1)主控室主操作臺控制:在主控室通過主操作臺上的按鈕及操作把手可對氧槍進行橫移、對中、升降及加氧等操作。
(2)段速控制:同轉爐傾動一樣同樣用段速控制,氧槍通過一個繼電器實現兩個固定速度的選擇。
參數定義:
p580=16 定義變頻器6#端子選擇段速0位
p581=0 常0選擇段速1位
即:當6#端子為“0”,選擇1段固定速度p405
當6#端子為“1”,選擇2段固定速度p406
p417=1 選擇開關量連接器的bico參數,從此讀入選擇一固定設定值的位2。
p418=0 選擇開關量連接器的bico參數,從此讀入選擇一固定設定值的位3。
p405=10 1段固定速度10hz
p406=27 1段固定速度27hz
p443=40 調速口選擇段速
(3)抱閘使能:氧槍在對中位停止升降時,為確保在任意位置不下滑,且定位準確,氧槍電機的軸加有機械抱閘,同樣抱閘是通過變頻器繼電器輸出實現的。
參數定義:
p653=275 定義變頻器5#端子選擇抱閘使能
p610=148 制動閥值參考量取速度/頻率
p611=5.5 抱閘打開條件檢測到速度/頻率的百分數
p609、1=105 變頻器故障, 抱閘閉合條件
p609、2=106 變頻器停止
p609、3=601 變頻器正轉反轉與門
p609、4=0
(4)矢量控制:氧槍升降是典型的位能性負載,在低速時要求有足夠的提升轉矩,因此氧槍控制方式是矢量控制。
(5)靜態提升:在煉鋼過程中氧槍在對中位停止時,有兩種狀態:一是氧槍長時間停止升降,變頻器停止運行;二是氧槍在1~3min內可能頻繁升降,變頻器運行在待命狀態(變頻器已啟動但沒升速),此時氧槍的下滑力全靠抱閘來克服,一旦抱閘失靈或誤動抱閘打開,后果可想而知。為確保*加入靜態轉矩提升,克服氧槍自身的重力矩,這樣在松開抱閘的一瞬間氧槍不下滑。
參數定義:
p100=3 控制方式
p278=110 靜態提升的百分數(保證靜態提升電流小于電機額定電流,則電機能在溫升允許條件下長期運行而不損壞)
對于氧槍升降,如圖4所示,氧槍升降控制是通過段速控制、靜態提升、抱閘使能、矢量控制四者的配合使用,氧槍也達到了優秀運行狀態。
4 現場調試問題與解決
無論是轉爐傾動還是氧槍升降,邏輯調試并不復雜,只是簡單地啟停、正轉、反轉和幾個固定速度。但煉鋼作為一個高危行業。加上主控室主操作臺直接正對轉爐,爐前爐后操作臺直接在現場,現場工人較多,因此安全可靠是*位。
4.1 問題
(1)在變頻器空載調試時,用變頻器的運行輸出去打開抱閘,變頻器遛車很明顯。然后用檢測頻率去打開抱閘,在5hz左右效果仍然不好。因此選擇檢測轉矩電流,并將電流提高讓電機先堵轉建立足夠大的電磁轉矩再打開抱閘。這樣盡可能保證啟動不遛車。
(2)變頻器初始調試時,在未加電壓提升時,首先,變頻器時常報a020,其次,轉爐抱閘打開的瞬間轉爐先有一點遛車后再慢慢平穩運行,誤認為抱閘打開太早,經多次提高抱閘打開的閥值和減少變頻器升速時間,效果還算可以。
(3)問題(1)解決后,現場出現一個新的問題,每次變頻器啟動松開抱閘前,抱閘有兩聲大的響聲后松開,同時電機的軸快速運轉。說明抱閘打開又太晚,雖然變頻器的上升時間和抱閘打開有一個時間差,但抱閘打開機械上要有一個動作時間,若變頻器設置的上升時間太短,抱閘打開時電機已轉到一個很高的速度,所以出現此現象。對此加大了變頻器的上升時間,調節了抱閘打開的閥值,抱閘打開時基本運行正常。但新的問題是當轉爐滿