摘 要：針對(duì)高爐上料系統(tǒng)上料小車工作流程和控制特性，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)組成，剖析ABB ACS800變頻器DTC直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，主從控制技術(shù)，機(jī)械制動(dòng)控制技術(shù)，給出了ACS800實(shí)踐中具體應(yīng)用和相關(guān)參數(shù)設(shè)置，并介紹了與PLC和編碼器相結(jié)合,對(duì)速度控制和精確定位實(shí)現(xiàn)。最后分析了調(diào)試和實(shí)踐中出現(xiàn)幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，并提出了相應(yīng)解決方案。
煉鐵高爐上料系統(tǒng)控制中,上料小車控制是控制核心部分,它是生產(chǎn)工藝要求,把槽下備好不同料類和不同重量原料及時(shí)、安全、準(zhǔn)確定位運(yùn)送到高爐爐頂，保證高爐正常生產(chǎn)，一但控制出現(xiàn)故障，將直接影響高爐生產(chǎn)。
本文上料小車卷?yè)P(yáng)機(jī)負(fù)載特性，采用ABB變頻器主－從控制技術(shù)、DTC直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)、機(jī)械抱閘控制技術(shù)、多步速控制技術(shù)，結(jié)合西門子PLC控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)小車精確控制，取了滿意效果，完全滿足了高爐生產(chǎn)工藝要求。
１ 控制工藝要求
高爐原料從槽下輸送到爐頂有兩種輸送方式：一是皮帶輸送、二是小車輸送。這次設(shè)計(jì)是采用小車輸送方式，小車輸送方式是：小車卷?yè)P(yáng)機(jī)采用交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制，牽引鋼絲繩連接兩臺(tái)料車斜橋上一上一下交替工作，能對(duì)小車做到精確控制，控制系統(tǒng)必須具備以下條件：
１）、系統(tǒng)能頻繁起動(dòng)、停止。
２）、系統(tǒng)能正、反雙向控制。
３）、系統(tǒng)能做到無(wú)極調(diào)速，調(diào)速范圍大、平滑性較高，做到平穩(wěn)起動(dòng)－加速－穩(wěn)定運(yùn)行－減速－平穩(wěn)停車。
４）、系統(tǒng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，做到平穩(wěn)起動(dòng)。
５）、系統(tǒng)停車時(shí)做到穩(wěn)定、精確定位，防止料車過(guò)頭。
６）、零速時(shí)維持大轉(zhuǎn)矩輸出，防止料車起動(dòng)和停車時(shí)重載下滑。
２ 變頻器選型
上料工藝對(duì)料車控制最主要要求是：起動(dòng)或停車瞬間也就是零速時(shí)，變頻器必須有最大轉(zhuǎn)矩輸出，止料車下滑，起動(dòng)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)矩要求大于對(duì)速度要求。當(dāng)前交流變頻調(diào)速系統(tǒng)主要為矢量控制和DTC直接轉(zhuǎn)矩控制。眾所周知，DTC直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)由電機(jī)電壓和電流計(jì)算出定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩，采用砰-砰控制來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器PWM控制，DTC直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)沒(méi)有電流控制環(huán)路，，DTC直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)著眼點(diǎn)是電壓，而電流。而矢量控制原理是基于交流電機(jī)電流控制，把交流電流按磁場(chǎng)坐標(biāo)軸分解為轉(zhuǎn)矩分量和磁場(chǎng)分量，分別加以控制，故矢量控制著眼點(diǎn)是電流控制。交流電機(jī)來(lái)講，要想獲快速轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，磁鏈不變條件下，就要求電流快速變化，而電流變化是由電壓快速變化引起。矢量控制系統(tǒng)輸出電壓是由電流調(diào)節(jié)器輸出產(chǎn)生，這就存電流調(diào)節(jié)時(shí)間滯后。而DTC直接轉(zhuǎn)矩沒(méi)有電流控制環(huán)路，砰-砰控制產(chǎn)生輸出電壓，沒(méi)有任何電流限制，電壓可以出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象，故電機(jī)可以獲較大du/dt, 較大加速電流，產(chǎn)生較快電流響應(yīng)及轉(zhuǎn)矩響應(yīng)就不言而喻了。故采用DTC直接轉(zhuǎn)矩控制交流調(diào)速系統(tǒng)可以獲比矢量控制要快多轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，圖（1）a為矢量控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)，大約為6～7ms，而圖（1）b直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)可以達(dá)到1ms左右。DTC直接轉(zhuǎn)矩控制動(dòng)態(tài)控制精度比矢量控制系統(tǒng)高出五個(gè)數(shù)量級(jí)，特別低速運(yùn)行、電網(wǎng)供電質(zhì)量不好、波形發(fā)生畸變時(shí)，DTC仍然能保持較高控制精度。
從以上兩種控制方式比較出，DTC直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)可以做到轉(zhuǎn)矩建立優(yōu)先于速度，這正是我們所期待，市面上各種品牌變頻器控制方式大多采用矢量控制，而ABB采用獨(dú)特DTC直接轉(zhuǎn)矩控制方式，我們?cè)O(shè)計(jì)中選用了ABBACS800系列變頻器。該變頻器具有以下功能：①直流勵(lì)磁功能，該功能保證電機(jī)能具有高達(dá)200%電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。②直流抱閘功能，使用直流抱閘保持功能可將電機(jī)轉(zhuǎn)子鎖定零速。③主、從功能，它是為多傳動(dòng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。④專用機(jī)械制動(dòng)控制功能，傳動(dòng)單元停止或未通電時(shí)，可用機(jī)械制動(dòng)將電機(jī)和被驅(qū)動(dòng)設(shè)備鎖停零速狀態(tài)。⑤輸入、輸出可編程功能，實(shí)現(xiàn)了用戶要求對(duì)設(shè)備靈活控制。⑥多步速功能，用戶可以設(shè)定不同速度曲線，實(shí)現(xiàn)設(shè)備平穩(wěn)加減速控制。⑦可以設(shè)定不同啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，開(kāi)環(huán)和閉環(huán)時(shí)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間均小于５ms，速度靜態(tài)精度可以到0.01%，動(dòng)態(tài)精度可以到0.1%。⑧完善報(bào)警功能。ACS800系列變頻器特點(diǎn)完全滿足了高爐上料系統(tǒng)料車控制特殊要求。
３ 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
這一次設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)工藝負(fù)載需要，計(jì)算出拖動(dòng)負(fù)載電機(jī)容量為700KW，采用單電機(jī)傳動(dòng)，電機(jī)、減速機(jī)等機(jī)械設(shè)備體積和重量龐大，對(duì)安裝和日后維護(hù)帶來(lái)不方便且工作量大，同時(shí)控制系統(tǒng)變頻器所需容量大、價(jià)格昂貴，啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)電流大，對(duì)電氣設(shè)備、電纜要求等級(jí)高，這都增加了投資成本。存這些問(wèn)題，多種方案比較，最后決定采用多傳動(dòng)控制方案，選擇采用兩臺(tái)容量為400KW電機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)，同時(shí)降低啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中電流，選擇了電壓等級(jí)為690VABBACS800系列變頻器。
３.１ 主、從控制方案應(yīng)用
ACS800變頻器主、從功能是為多傳動(dòng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，，其中系統(tǒng)由若干個(gè)ACS 800 變頻器驅(qū)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)軸齒輪、鏈條或傳送帶等相互耦合一起。這種主、從功能，負(fù)載可以均勻分配傳動(dòng)單元之間。
高爐上料傳動(dòng)中，主機(jī)和從機(jī)電機(jī)軸減速箱、鋼絲繩卷筒進(jìn)行剛性連接一起，主機(jī)應(yīng)該采用速度控制模式，從機(jī)應(yīng)該采用轉(zhuǎn)矩控制模式，以使傳動(dòng)單元之間不存速度差異。所有外部控制信號(hào)將只連接到主機(jī)上數(shù)字輸入口DI1—DI6，而從機(jī)控制信號(hào)光纖從主機(jī)通訊獲，不需另接外部控制信號(hào)。從機(jī)不會(huì)串行主/ 從機(jī)連接向主機(jī)反饋任何數(shù)據(jù)。單獨(dú)使用一根電纜將從機(jī)故障信息端口RO3傳送給主機(jī)啟動(dòng)聯(lián)鎖端口X22組８和11號(hào)端子。該連接從機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，主機(jī)和從機(jī)都會(huì)停止運(yùn)行。表1列出了主、從控制應(yīng)用中需要調(diào)整參數(shù)。
Table 1 adjusting parameters
３.２ 電機(jī)運(yùn)行方向和多步速度控制實(shí)現(xiàn)
主、從控制原理要求以下線路連接和參數(shù)設(shè)定只主機(jī)上完成。
３.２.１ 電機(jī)起動(dòng)、運(yùn)行方向控制
高爐上料計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由一臺(tái)西門子S7－400PLC控制，對(duì)料車控制有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式，自動(dòng)由PLC 完成，手動(dòng)由操作臺(tái)開(kāi)關(guān)完成，上料小車是一個(gè)重載負(fù)荷系統(tǒng)，考慮到控制安全性問(wèn)題，設(shè)計(jì)中采用電纜一對(duì)一信號(hào)傳輸控制，PLC輸出兩個(gè)正、反向運(yùn)行數(shù)字信號(hào)I0.1、I0.2同手動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)控制選擇，必要保護(hù)聯(lián)鎖后，連接到變頻器DI1和DI2兩個(gè)輸入點(diǎn)，完成變頻器起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、停車控制。完成了外部連線后必須對(duì)變頻器內(nèi)部相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要設(shè)置參數(shù)為：①10.01：選擇DI1 F DI2 R，它主要功能是數(shù)字輸入DI1 和DI2 四種組合００停車、１０正向起動(dòng)、０１反向起動(dòng)、１１停車實(shí)現(xiàn)料車起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、停車控制。②10.03：選擇REQUEST，它功能是實(shí)現(xiàn)允許用戶定義轉(zhuǎn)向。
３.２.２ 變頻器多步速實(shí)現(xiàn)
上料小車整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，要四個(gè)不同速度階段：①起動(dòng)低速運(yùn)行200rpm/min階段；②高速運(yùn)行590rpm/min階段；③減速運(yùn)行100rpm/min階段；④停車運(yùn)行10rpm/min階段。速度運(yùn)行圖如圖２所示。
３.２.２.１ 不同速度階段位置實(shí)現(xiàn)
上料系統(tǒng)小車不同速度階段和停車點(diǎn)位置控制是非常重要，若減速位置滯后，停車時(shí)速度太快、設(shè)備竄動(dòng)大，會(huì)造成料車“掛頂”損壞設(shè)備；若停車點(diǎn)提前造成料車不到位，原料不能到受料斗。實(shí)現(xiàn)料車精確定位，采用歐姆龍多圈光電編碼器和西門子S7－200PLC相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。編碼器直接安裝料車鋼絲繩卷筒軸上，這樣編碼器轉(zhuǎn)一圈發(fā)出1024個(gè)脈沖和卷筒一圈鋼絲繩長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)，可以計(jì)算出一個(gè)脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)鋼絲繩長(zhǎng)度＝卷筒周長(zhǎng)/1024,我們把某料車料坑最低點(diǎn)位置設(shè)為“０”，編碼器信號(hào)送入PLC中，當(dāng)料車上行時(shí)過(guò)程中PLC中計(jì)數(shù)值不斷增加，這樣可以不同值來(lái)?yè)Q算出料車軌道上運(yùn)行實(shí)時(shí)位置，我們把料車料坑“０”點(diǎn)和到爐頂停車點(diǎn)做為總長(zhǎng)度圖２運(yùn)行圖分為不同階段：“０”點(diǎn)、加速點(diǎn)a、減速點(diǎn)b、減速檢查點(diǎn)c、停車點(diǎn)d、超極限保護(hù)點(diǎn)f。另料車上行時(shí)也有相對(duì)應(yīng)５個(gè)點(diǎn)，用與S7－200PLC相配合操作面板TD200料車實(shí)際運(yùn)行中精確位置進(jìn)行設(shè)置，PLC十個(gè)數(shù)字輸出點(diǎn)I0.0－I2.1輸出，提供給變頻器和控制系統(tǒng)用，同時(shí)PLC還料車方向信號(hào)和計(jì)數(shù)加減判斷出料車是否故障，編碼器是否故障等輸出信號(hào)做為報(bào)警信號(hào)，保證控制系統(tǒng)安全。
３.２.２.２ 變頻器不同速度控制實(shí)現(xiàn)
變頻器多步速功能就是不同數(shù)字輸入端子組合和不同軟件參數(shù)設(shè)定，很簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)行速度，我們把圖２中a、b、d三點(diǎn)S7－200PLC數(shù)字輸出點(diǎn)方向聯(lián)鎖后對(duì)應(yīng)點(diǎn)，分別接到變頻器DI3、DI4、DI5 三個(gè)輸入點(diǎn)，完成了外部連線后必須對(duì)變頻器內(nèi)部相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，主要設(shè)置參數(shù)為：①12.01：選擇DI3,4,5，它主要功能是數(shù)字輸入DI3、DI4和DI5八種組合進(jìn)行速度選擇。②12.06：200、12.07：100、12.08：590，它主要功能是由不同選擇相對(duì)應(yīng)參數(shù)設(shè)定運(yùn)行速度。本方案中，實(shí)現(xiàn)料車平穩(wěn)起動(dòng)和準(zhǔn)確停車，料車“０”點(diǎn)起動(dòng)時(shí)，設(shè)定速度為200轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動(dòng)，料車運(yùn)行8M后a點(diǎn)進(jìn)行加速到590轉(zhuǎn)，離爐頂15M時(shí)b點(diǎn)進(jìn)行減速到100轉(zhuǎn)，離爐頂0.8M停車點(diǎn)c處停車，斜坡減速后10轉(zhuǎn)速度時(shí)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、精確停車。需要注意是以上每個(gè)點(diǎn)位置參數(shù)一定要多次調(diào)整才能保證精確定位。
３.３ 制動(dòng)方式選擇和實(shí)現(xiàn)
主、從控制原理要求以下線路連接和參數(shù)設(shè)定必須主、從機(jī)上完成。
防止料車起動(dòng)時(shí)后退下滑事故發(fā)生和實(shí)現(xiàn)爐頂精確停車，電機(jī)制動(dòng)措施實(shí)施是關(guān)鍵。設(shè)計(jì)上，我們考慮將選擇正確起動(dòng)、停車方式，同時(shí)采用電氣制動(dòng)方式和機(jī)械制動(dòng)方式相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，真正保證了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
３.３.１ 變頻器起動(dòng)、停車方式選擇
高爐上料系統(tǒng)中料車起動(dòng)是重載起動(dòng)，它最大負(fù)荷將達(dá)到25噸，電機(jī)起動(dòng)必須與機(jī)械制動(dòng)釋放同時(shí)進(jìn)行，變頻器中選擇電機(jī)起動(dòng)方式參數(shù)“21.01 START FUNCTION”必須選擇為“CNST DC MAGN”（恒定直流勵(lì)磁方式），為確保需要高瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩應(yīng)用場(chǎng)合需要，恒定預(yù)勵(lì)磁時(shí)間要設(shè)置到足夠長(zhǎng)，以產(chǎn)生足夠勵(lì)磁和轉(zhuǎn)矩。預(yù)勵(lì)磁時(shí)間參數(shù)“21.02: CONST MAGN TIME”中實(shí)際需要設(shè)定。保證料車平穩(wěn)、精確停車，減少電機(jī)和機(jī)械設(shè)備竄動(dòng)，變頻器中選擇電機(jī)停車方式參數(shù)“21.03: STOP FUNCTION”必須選擇為“RAMP”（斜坡減速停車方式）。
３.３.２ 電氣制動(dòng)方式選擇
ACS800變頻器內(nèi)部有電磁制動(dòng)和直流制動(dòng)兩種電氣制動(dòng)方式，我們保證料車平穩(wěn)、精確停車，減少電機(jī)和機(jī)械設(shè)備竄動(dòng)，電機(jī)停車方式選擇為斜坡減速停車方式，而斜坡減速過(guò)程是運(yùn)行信號(hào)斷開(kāi)以后，而運(yùn)行信號(hào)斷開(kāi)以上兩種制動(dòng)方式立即失效，達(dá)不到制動(dòng)目。我們采用制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻器進(jìn)行制動(dòng)，可以變頻器“27 BRAKE CHOPPER”（制動(dòng)斬波器控制）中６組參數(shù)對(duì)有效性、控制模式、電阻值、熱時(shí)間常數(shù)、過(guò)載保護(hù)、功率值等進(jìn)行設(shè)置。
３.３.３ 機(jī)械制動(dòng)控制
上料料車停車后或運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生突然停電等故障，這時(shí)電機(jī)處于無(wú)力矩狀態(tài)，重車將下滑，必須有外部機(jī)械制動(dòng)才能控制，設(shè)計(jì)中我們采用大推力液壓抱閘制動(dòng)器。而液壓抱閘制動(dòng)器松開(kāi)和閉合過(guò)程中都有滯后性，同時(shí)起動(dòng)過(guò)程是重載，電機(jī)需要建立足夠轉(zhuǎn)矩和電流制動(dòng)器才能松開(kāi)，對(duì)制動(dòng)器控制是非常關(guān)鍵。ACS800變頻器機(jī)械制動(dòng)控制功能就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部制動(dòng)器精確控制。變頻器“42 BRAKE CONTROL”（機(jī)械制動(dòng)控制）中１０組參數(shù)對(duì)有效性、監(jiān)控功能、制動(dòng)器松開(kāi)和閉合延時(shí)時(shí)間、制動(dòng)器閉合速度、電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩信號(hào)源、電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)起動(dòng)電流等進(jìn)行設(shè)置。設(shè)計(jì)方案中，以電機(jī)最大能拖動(dòng)２０噸原料重量來(lái)多次進(jìn)行調(diào)試，最后設(shè)定電機(jī)起制動(dòng)器釋放點(diǎn)電流為520A，電機(jī)轉(zhuǎn)矩為130%，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩信號(hào)源為AI1通道，制動(dòng)器松開(kāi)延時(shí)時(shí)間為0.1S, 制動(dòng)器閉合延時(shí)時(shí)間為3S，制動(dòng)器閉合速度為10轉(zhuǎn)，變頻器機(jī)械制動(dòng)控制功能輸出通道為RO1，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，外部制動(dòng)器受變頻器控制外，其控制線路上還必須串入減速機(jī)潤(rùn)滑泵起動(dòng)信號(hào)、電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)、位置檢測(cè)保護(hù)信號(hào)、超極限保護(hù)信號(hào)、變頻器故障信號(hào)、零壓保護(hù)信號(hào)、急停開(kāi)關(guān)等聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)，做到某一故障發(fā)生時(shí)能即時(shí)制動(dòng)。
４實(shí)際應(yīng)用中幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題
了理論設(shè)計(jì)后，實(shí)踐調(diào)試過(guò)程中，不斷碰到了一些失敗和原先沒(méi)有細(xì)致考慮到問(wèn)題，查找資料和多次實(shí)踐，總結(jié)了以下幾個(gè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
4.1 幾個(gè)關(guān)鍵連線
這次應(yīng)用中，首先變頻器選擇是一個(gè)整流單元光纖帶兩個(gè)并聯(lián)逆變單元，兩個(gè)逆變單元到電機(jī)接線端子之間主回路電纜一定要保證相同長(zhǎng)度，不然做變頻器電機(jī)識(shí)別功能時(shí)就不能建立正確電機(jī)模型。其次變頻器到制動(dòng)單元之間連線一定要小于5M，制動(dòng)單元到制動(dòng)電阻之間連線一定要小于10M，不然做變頻器電機(jī)識(shí)別功能減速時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大浪涌電流，損壞變頻器和制動(dòng)單元，開(kāi)始調(diào)試時(shí)沒(méi)有注意到電纜長(zhǎng)度就造成了變頻器和制動(dòng)單元同時(shí)損壞。最后變頻器與電機(jī)之間連線必須采用屏蔽電纜，減小對(duì)其它電氣、儀表設(shè)備干擾。
4.2 停車方式問(wèn)題
這次應(yīng)用中，我們選擇停車方式是斜坡減速停車同時(shí)使用了機(jī)械制動(dòng)功能，故障需要立即停車也就是參數(shù)“21.07 RUN ENABLE FUNC”選擇“OFF3 STOP”（急停停車）功能時(shí)，變頻器也是以“斜坡減速停車”為主，無(wú)法立即停車，料車最高速590轉(zhuǎn)時(shí)候發(fā)出停車指令時(shí)，料車滑行13M后停車，最高速100轉(zhuǎn)時(shí)候發(fā)出停車指令時(shí)，料車滑行1M后停車，無(wú)法滿足要求，但變頻器上有一個(gè)啟動(dòng)聯(lián)鎖端口X22組８和11號(hào)端子，正常工作時(shí)必須短接，斷開(kāi)變頻器立即封鎖輸出，我們可以把急停開(kāi)關(guān)、故障停車信號(hào)接入８和11號(hào)端子之間，需要立即停車時(shí)斷開(kāi)，保證了料車安全。
4.3 料車位置信號(hào)安全問(wèn)題
這次應(yīng)用中，我們對(duì)料車位置檢測(cè)是采用編碼器和PLC結(jié)合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，一定要保證其供電與變頻器起動(dòng)信號(hào)是同一路電源供電，這樣才能保證不出現(xiàn)萬(wàn)一編碼器和PLC檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)沒(méi)有合上，無(wú)法提供正確位置信號(hào)而使料車直接沖上爐頂造成重大設(shè)備事故，同時(shí)保證料車安全，必須安裝一個(gè)機(jī)械式LK4主令控制器，兩個(gè)方向各提供一個(gè)點(diǎn)做為最后超極限保護(hù)，保證萬(wàn)一編碼器和PLC檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，料車也能安全停車。
4.2 電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩方向問(wèn)題
上料系統(tǒng)控制中，我們要求變頻器能正反兩方向運(yùn)行，也就是要求變頻器起動(dòng)時(shí)電機(jī)制動(dòng)釋放點(diǎn)最大轉(zhuǎn)矩也能是正反兩個(gè)方向，參數(shù)“42.08 START TORQ REF”設(shè)置時(shí)，監(jiān)控可以發(fā)現(xiàn)釋放點(diǎn)上電機(jī)轉(zhuǎn)矩只能是一個(gè)固定方向無(wú)法改變，不能滿足要求，解決這個(gè)問(wèn)題，實(shí)際應(yīng)用中我們把變頻器主板上X20組１號(hào)端子和X21組１號(hào)端子提供±10V電壓信號(hào)，同料車運(yùn)行方向選擇信號(hào)聯(lián)鎖后并接入AI1通道端子，參數(shù)“42.07: STRT TORQ REF SEL”和“13.03: SCALE AI1”設(shè)定，為電機(jī)起動(dòng)提供了方向相一致±150%轉(zhuǎn)矩。
５ 結(jié)束語(yǔ)
ABB變頻技術(shù)高爐上料中使用，特別是DTC直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)和機(jī)械制動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用，很好解決高爐料車重載起動(dòng)和精確定位問(wèn)題。而主、從控制技術(shù)應(yīng)用，解決了多傳動(dòng)同步問(wèn)題，減小了設(shè)備大型化，降低了維護(hù)工作量和設(shè)備投資。其簡(jiǎn)明參數(shù)設(shè)定、完善控制和故障保護(hù)報(bào)警功能為控制系統(tǒng)提供了保障，與PLC、編碼器相結(jié)合組成控制系統(tǒng)，控制簡(jiǎn)單，控制精度高，維護(hù)方便，完全滿足高爐上料系統(tǒng)要求。
參 考 文 獻(xiàn)
［１］陳伯時(shí)．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．２００４
［２］ABB公司．ACS800主、從控制手冊(cè)．２００６
［３］ABB公司．ACS800標(biāo)準(zhǔn)軟件固件手冊(cè)．２００６
［４］西門子公司．STEP 7 V5.2編程手冊(cè)[M>．２００３