摘 要：本文主要介紹Schneider變頻器ATV71在高爐卷揚(yáng)中的應(yīng)用，詳細(xì)闡述了高爐卷揚(yáng)系統(tǒng)的設(shè)計及調(diào)試方法。 關(guān)鍵詞：ATV71變頻器 系統(tǒng)設(shè)計 高爐卷揚(yáng) 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(chǎn)工藝流程介紹 　　高爐卷揚(yáng)是高爐上料系統(tǒng)的主要設(shè)備，主要任務(wù)是把品種不同的爐料從儲料槽運(yùn)送到爐頂?shù)膬α瞎拗?。高爐上料系統(tǒng)主要有兩種：帶式上料機(jī)和斜橋料車上料機(jī)，一般在3000m3 以上高爐全部采用皮帶上料機(jī)，在3000m3 以下的還是以斜橋料車上料機(jī)為主。斜橋料車上料機(jī)主要包括料車坑、料車、斜橋、卷揚(yáng)機(jī)，其生產(chǎn)工藝流程如圖1： [align=center] 圖1料車生產(chǎn)工藝流程圖[/align] 　　斜橋行走導(dǎo)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(yùn)動分為啟動、一次加速、高速運(yùn)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(shè)備安全一般還設(shè)有底部、頂部到位極限，緊急拉繩開關(guān)。 　　斜橋料車上料機(jī)在運(yùn)行過程中，兩個料車交替，當(dāng)裝料小車上行時，空載的小車下行，這樣當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時，沒有空行程，同時空載小車相當(dāng)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(jī)效率，使得電機(jī)總處于電動狀態(tài)，相對于單斗提升，免去了電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)帶來的一些問題。 二：高爐卷揚(yáng)的系統(tǒng)設(shè)計 　　長治鋼鐵廠8#高爐卷揚(yáng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)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(jī)減速比30：1，電機(jī)：交流380V、220KW 、轉(zhuǎn)速1480轉(zhuǎn)/分。 　　為了保證高爐穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)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(jìn)行控制，操作臺信號進(jìn)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(tǒng)的原理圖如圖2 [align=center] 圖2 高爐卷揚(yáng)系統(tǒng)原理圖[/align] 　　系統(tǒng)的參數(shù) 1：變頻器 ATV71HC25N4，Pe= 250KW，Ie= 444A，2：進(jìn)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(yáng)的調(diào)試方法 　　高爐卷揚(yáng)上料運(yùn)行速度曲線如圖3所示，圖中t2、t4、t6為變速點(diǎn)，信號由料車主令控制器給出、t8為料車上限位點(diǎn)，系統(tǒng)共設(shè)有三檔速度，f1=10Hz、f2=35Hz、f3=45Hz。 　　在t1段料車處于料坑段，系統(tǒng)給出啟動命令，變頻器啟動，這時電機(jī)抱閘沒有打開，系統(tǒng)電流迅速增大，當(dāng)電流達(dá)到180-200% Ie時，PLC發(fā)出抱閘打開命令，電機(jī)以S型的升速方式迅速平穩(wěn)達(dá)到中速35Hz。 　　在t2時刻料車主令控制器給出加速點(diǎn)的信號，料車處于中間段高速45Hz平穩(wěn)運(yùn)行，接近t4料車一次減速，中速進(jìn)入曲軌卸料段。 　　在曲軌卸料段t6時刻發(fā)出二次減速命令，料車以低速10Hz運(yùn)行。在t7時刻發(fā)出停車命令，變頻器開始檢查速度，當(dāng)?shù)陀?Hz時，抱閘關(guān)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(diǎn)和下行料車的底部限位信號是系統(tǒng)保護(hù)的最后一道防線，當(dāng)?shù)竭_(dá)此限位時，變頻器的輸出接觸器跳閘，同時發(fā)出抱閘關(guān)閉信號，強(qiáng)制系統(tǒng)停車。 　　每次的上料時間為38s（焦炭）、43 s （礦石）,在整個運(yùn)行過程中，加速和減速時間的設(shè)置比較重要，因?yàn)檫@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(chǎn)生松弛;在曲軌卸料段鋼絲繩容易產(chǎn)生抖動，所以加減速斜坡一般設(shè)置為S型的方式。 [align=center] 圖3高爐卷揚(yáng)上料運(yùn)行速度曲線[/align] 四：高爐卷揚(yáng)變頻器的調(diào)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(diào)度范圍0-1000Hz功能，帶編碼器速度精度1/1000，轉(zhuǎn)矩精不帶編碼器1/100。過載能力170%額定轉(zhuǎn)矩60s，200%額定轉(zhuǎn)矩2s，高性能的矢量控制方式。內(nèi)置啟動-停車、材料裝卸、提升、PID調(diào)節(jié)、主-從控制，通信至網(wǎng)絡(luò)六種不同的宏設(shè)置，為用戶提供了不同應(yīng)用場合的快速編程設(shè)置。 經(jīng)過漢化圖形顯示終端，方便用戶編程和維護(hù)。卷揚(yáng)變頻器電氣原理圖如圖4 　　數(shù)字量輸入LI1、LI2為正反向輸入，LI3、LI4組合系統(tǒng)四擋速度給定，實(shí)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(dāng)?shù)陀?Hz時，控制抱閘接觸器。 　　模擬量輸出電流信號，當(dāng)電流達(dá)到180-200% Ie時，PLC發(fā)出抱閘打開命令。 　　通信控制經(jīng)MODBUS通信卡與上位的PLC進(jìn)行通信控制，在MODBUS通信卡上可以設(shè)置變頻器的硬件地址，通過其指示燈可以了解其工作狀態(tài)。 [align=center] 圖4卷揚(yáng)變頻器電氣原理圖[/align] 　　變頻器參數(shù)設(shè)置好以后，先空載在斜橋行走導(dǎo)軌中間段對系統(tǒng)的各個功能進(jìn)行試車，得到功能確認(rèn)后，再同樣在斜橋行走導(dǎo)軌中間段重載試車，最后帶負(fù)荷試車，在試車期間高速不宜設(shè)置太大，要分步按照工藝要求確定。 五：結(jié)束語 　　系統(tǒng)調(diào)試完畢后已投入運(yùn)行，從運(yùn)行效果看，系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定，完全滿足工藝要求，得到了用戶的好評。 參考文獻(xiàn)： 　　[1] 張燕賓 變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)踐 機(jī)械工業(yè)出版社 　　[2] ATV71變頻器編程手冊 　　[3] ATV71 MODBUS PLUS通信卡用戶手冊