TOP24【毕业设计】PLC和变频器的氧枪升降系统中的应用.doc文档免费在线阅读

整流器整流器主要由电源输入电压电流控制器触摸盘卡主接触器合分闸用组成，它和系列逆变器组母线构成，配以速度传感器来测量升降电动机的转速，从而构成电机的闭环矢量控制系统，实现电动机的交流变频调速运行。

为了确保生产，整流单元容量按每座转炉台倾动电机台氧枪传动电机和台副枪传动电机，氧枪的逆变器和本体通过网起构成高性能传动控制系统。

氧枪升降的调速部分选用了电机公司的系列高性能的矢量控制变频器，由套的整流装置套逆变器通过公共直流氧枪系统和副枪系统配置了套的用于逻辑联锁，并在电动机的低速轴上配以专用的同步发送器编码器和同步凸轮控制器来进行位置控制，并通过方式与其他系统主通信系统的硬件组成系统主要由富士电机公司的系列整流器逆变器及其辅助设备组成，具体见图。

图控制系统结构框图由图可以看出，该系统主要由两个部分组成，其中调试维护方便定位脉冲采用抗干扰性好频响快的同步发送器和同步凸轮控制器。

氧枪装置主要的电气功能为升降速度和位置控制钢丝绳张力检测紧急控制与其他系统的信息交换二变频调速的系统特点变频调速作为核心控制器，实现逻辑计算信号处理计数定位状态显示等交流电机传动则选用矢量型变频器，该装置系全数字微机控制，功能齐全，稳速精度高，动态响应快，参数自优化，故障自诊断，可作四象限可逆运作，安装定氧枪升降小车的运行轨迹及停车位置。

具有显示报警功能氧枪升降小车的运行状态故障报警等情况及时同步显示，便于调试和维护。

四主要控制功能氧枪升降小车是交流电动机拖动传动机构，其控制系统采用统的良好运行和钢材的质量有密切关系。

根据氧枪升降小车的运行情况，电气控制须满足交流传动控制具有良好的起动制动性能，方向可逆转速可调。

准确的定位控制氧枪升降小车运行的位置能准确地跟踪定位，以决了很高的要求。

富士电机自动化的控制平台真正面向工业化设计，平均无故障时间万小时。

在硬件设计和电源设计上充分考虑到抗干扰性，同时也考虑了象钢铁生产现场这样较恶劣的环境，以保证在工业场所可靠运行。

自动化系倍，长期静态调速精度速度控制响应时间电流控制响应时间动态速降动态恢复时间三对电气控制的要求由于钢铁生产的连续性高，对自动化设备的可靠性提出氧枪交流变频传动及其控制。

二主要技术参数逆变器容量逆变器输出电压逆变器过载能力倍，长期倍，电机容量最大调速控制电机转速电机过载倍数倍制系统。

氧枪升降控制系统其控制功能主要包括是氧枪交流变频传动及其控制，来完成不同操作点对氧枪的位置和速度控制要求，以及紧急状态下紧急气动提升装置的投入和控制二是氧枪系统的吹炼控制。

本文叙述其中的点高速上升到待机位点停车，完成整个的升降运动。

氧枪的整个升降行程见示意图。

图氧枪升降位置示意图鉴于以上特点，从技术可靠和经济实用角度综合考虑，我们采用了用控制与变频器控制相结合的氧枪升降控待机位点高速下降，到吹炼开始位点后停车，然后根据炉子的吹炼情况，自动调整氧枪的吹炼位置，即在整个吹炼过程中，氧枪不断地在吹炼开始位置点到吹炼位置点间调整，当吹炼结束后，氧枪自动从吹炼位置位点后停止反之，当氧枪需要更换时，操作工将氧枪高速提升至后，氧枪又自动低速上升到点后停止。

待机位点到吹炼位置点该位置为不定的相对位置的操作当转炉发出吹炼开始的命令时，氧枪从待位点后停止反之，当氧枪需要更换时，操作工将氧枪高速提升至后，氧枪又自动低速上升到点后停止。

待机位点到吹炼位置点该位置为不定的相对位置的操作当转炉发出吹炼开始的命令时，氧枪从待机位点高速下降，到吹炼开始位点后停车，然后根据炉子的吹炼情况，自动调整氧枪的吹炼位置，即在整个吹炼过程中，氧枪不断地在吹炼开始位置点到吹炼位置点间调整，当吹炼结束后，氧枪自动从吹炼位置点高速上升到待机位点停车，完成整个的升降运动。

氧枪的整个升降行程见示意图。

图氧枪升降位置示意图鉴于以上特点，从技术可靠和经济实用角度综合考虑，我们采用了用控制与变频器控制相结合的氧枪升降控制系统。

氧枪升降控制系统其控制功能主要包括是氧枪交流变频传动及其控制，来完成不同操作点对氧枪的位置和速度控制要求，以及紧急状态下紧急气动提升装置的投入和控制二是氧枪系统的吹炼控制。

本文叙述其中的氧枪交流变频传动及其控制。

二主要技术参数逆变器容量逆变器输出电压逆变器过载能力倍，长期倍，电机容量最大调速控制电机转速电机过载倍数倍倍，长期静态调速精度速度控制响应时间电流控制响应时间动态速降动态恢复时间三对电气控制的要求由于钢铁生产的连续性高，对自动化设备的可靠性提出了很高的要求。

富士电机自动化的控制平台真正面向工业化设计，平均无故障时间万小时。

在硬件设计和电源设计上充分考虑到抗干扰性，同时也考虑了象钢铁生产现场这样较恶劣的环境，以保证在工业场所可靠运行。

自动化系统的良好运行和钢材的质量有密切关系。

根据氧枪升降小车的运行情况，电气控制须满足交流传动控制具有良好的起动制动性能，方向可逆转速可调。

准确的定位控制氧枪升降小车运行的位置能准确地跟踪定位，以决定氧枪升降小车的运行轨迹及停车位置。

具有显示报警功能氧枪升降小车的运行状态故障报警等情况及时同步显示，便于调试和维护。

四主要控制功能氧枪升降小车是交流电动机拖动传动机构，其控制系统采用作为核心控制器，实现逻辑计算信号处理计数定位状态显示等交流电机传动则选用矢量型变频器，该装置系全数字微机控制，功能齐全，稳速精度高，动态响应快，参数自优化，故障自诊断，可作四象限可逆运作，安装调试维护方便定位脉冲采用抗干扰性好频响快的同步发送器和同步凸轮控制器。

氧枪装置主要的电气功能为升降速度和位置控制钢丝绳张力检测紧急控制与其他系统的信息交换二变频调速的系统特点变频调速系统的硬件组成系统主要由富士电机公司的系列整流器逆变器及其辅助设备组成，具体见图。

图控制系统结构框图由图可以看出，该系统主要由两个部分组成，其中氧枪系统和副枪系统配置了套的用于逻辑联锁，并在电动机的低速轴上配以专用的同步发送器编码器和同步凸轮控制器来进行位置控制，并通过方式与其他系统主通信，氧枪的逆变器和本体通过网起构成高性能传动控制系统。

氧枪升降的调速部分选用了电机公司的系列高性能的矢量控制变频器，由套的整流装置套逆变器通过公共直流母线构成，配以速度传感器来测量升降电动机的转速，从而构成电机的闭环矢量控制系统，实现电动机的交流变频调速运行。

为了确保生产，整流单元容量按每座转炉台倾动电机台氧枪传动电机和台副枪传动电机驱动设计，每套整流装置互为备用。

整流器整流器主要由电源输入电压电流控制器触摸盘卡主接触器合分闸用组成，它和系列逆变器组合使用，可把负荷侧的再生能量回送至电源侧，提高再生能力，同时达到节能作用能使输入电流波形接近正弦波，以功率因数运转而可降低电源设备容量能用简单的操作可监视输入电源及电流功率负荷率等和确认功能代码的设定报警履历超过的场合，可通过并联接线来分担负荷。

整流器的内部原理图如下图整流器的内部原理图截波频率直流电压调节器电流调节器升压用电抗器矢量回转器脉冲幅调制交流熔断器直流熔断器锁相环直流中间电压电容器直流电压电源电压位相可编程序控制器充电回路用电磁接触器充电电阻器通电用电磁接触器逆变器逆变器主要有电源输入输出信号用马达控制器触摸盘卡直流开关合分闸用卡通讯用组成。

矢量屏蔽电缆外，还在电缆敷设时将信号电缆进行单独敷设。

二抗干扰措施系统安装时合理选位，将的单元安装在现场，这样现场各点均进就近的柜，然后由各与通过通讯来进行数据传输，并且各线与强电隔离敷设，脉冲采用屏蔽线输送，接口输出经继电器隔离，这主要解决了外部开关量信号的接触不良多干扰等并且因为钢厂电网敷设复杂，传输距离长存有各类干扰，将单元安装在现场后，有效抑制上述现象，而且减少了电缆的敷设，使正确接收外部开关量信号。

附录表变频器的主要参数设定值为参数名称设定值相关说明额定速度转分钟基本速度转分钟加速时间减速时间速度命令选择选择扭矩电流极限值扭矩电流极限值比例带调节器比例带积分时间方式选择相容的电动机极数速度传感器不足选择矢量控制齿数旋转圈时的脉冲数电动机额定电压逆变器额定容量电动机连续额定值电动机设定值电流电动机检测时间表输入输出设备北氧枪地址分配表如下所示转炉氧枪北输入输出表序号名称输入单元备注序号名称输出单元备注北氧枪钢丝绳过张力松弛氧枪高度显示北氧枪钢丝绳过张力松弛氧枪高度显示北氧枪高度点氧枪高度显示氧枪高度点氧枪高度显示氧枪高度氧枪高度显示氧枪高度氧枪高度显示北氧枪紧急升降设备压力低氧枪高度显示跳闸氧枪高度显示同步变换器电源正常氧枪高度显示氧枪高度校正点氧枪高度显示北氧枪高度小于时氧枪高度显示北氧枪高度大于时氧枪高度显示北氧枪高度小于时氧枪高度显示北氧枪高度大于时氧枪高度显示北氧枪高度小于时氧枪高度显示北氧枪高度大于时氧枪高度显示北氧枪高度小于时氧枪下降情况显示北氧枪高度大于时氧枪操作中央显示北氧枪高度小于时北氧枪下降中北氧枪高度大于时北氧枪高度小于时北氧枪北氧枪高度大于时北氧枪下降指令北氧枪故障北氧枪上升指令