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偉創(chuàng)AC60變頻器與S7-200PLC在高爐卷揚自動上料系統(tǒng)中的應用

時間：2008-10-06 16:39:00來源：偉創(chuàng)電氣

導語：?在高爐煉鐵企業(yè)中，上料系統(tǒng)是高爐不可缺少的部分，高爐上料有料車卷揚上料和傳輸帶上料兩種。卷揚料車上料機結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，對中小高爐有足夠的供料能力，且能實現(xiàn)自動控制。

引言：
在高爐煉鐵企業(yè)中，上料系統(tǒng)是高爐不可缺少的部分，高爐上料有料車卷揚上料和傳輸帶上料兩種。卷揚料車上料機結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，對中小高爐有足夠的供料能力，且能實現(xiàn)自動控制。在中小高爐中廣泛采用料車卷揚上料。我們將偉創(chuàng)變頻器與西門子S7-200 PLC作為該套系統(tǒng)電氣控制部分，已在江西省新余市新鋼石灰窯廠1#、2#、3#、4#窯爐成功應用，2006年投產(chǎn)至今一切生產(chǎn)運作良好，系統(tǒng)穩(wěn)定。

一、卷揚上料過程（本系統(tǒng)為單料車上料系統(tǒng)）

1.1 工作過程

高爐卷揚上料工作過程是：各種原料經(jīng)過槽下自動配料后進入中間料斗，這時料車原點位置就處于料斗下面，料斗把原料放入斗車，通過稱重傳感器確定放料已足夠時，料斗自動關閉放料氣閥。（自動上料及稱重系統(tǒng)由其它公司提供）在爐頂準備好后，料車啟動。經(jīng)過加速→勻速→一級減速→二級減速→到達卸料位置剎車制動→料車自動傾翻卸料→延時3S后→下行→勻速→一級減速→二級減速→到達原點剎車制動→等待裝料。如此往返運行。

1.2 工作特點

料車卷揚機是料車上料機的拖動設備,根據(jù)料車運行工作過程,其特點如下：

①能夠頻繁啟動、制動、停車、反向、低頻力矩大鋼繩無抖動現(xiàn)象，過渡時間短。

②系統(tǒng)工作穩(wěn)定，無溜車現(xiàn)象。

③有失速、極限保護

④自動/檢修切換功能。即如電梯中的快/慢走車。

⑤系統(tǒng)有記憶功能。即運行中途停電后，PLC記憶當前料車位置，來電后可繼續(xù)運行。

二、系統(tǒng)配置

1、控制部分：

西門子S7-200PLC（40點）選用CPU224 CN系列外掛EM223 CN數(shù)字輸入/輸出模塊（8點輸入/8點輸出）

TD-200文本顯示器為用戶提供一個價格低廉、功能齊全的人機界面，可顯示中文故障記錄。及小車上、下極限位置調(diào)整。

偉創(chuàng)AC60-37KW變頻器一臺可通過端子組合成多達15段速度

歐姆龍同軸編碼器（256脈沖點/轉(zhuǎn)）與電機同軸安裝，用于檢測料車行走

位置制動單元/制動電阻由于系統(tǒng)制動頻繁，可考慮配置5KW/5歐姆線繞電阻3個串聯(lián) 制動單元選用VEICH-EC系列

2、拖動部分：

30KW 8極變頻電機，745r/min 減速比46:1、200W電動式抱閘、獨立電源散熱風扇

拖斗小車自重1.5T，重車時可達4.5T

3、基本參考數(shù)據(jù):整個行程37.5米、上限位36.25米、上極限位37米、下限位1米、下極限0.8米、上行減速位30米、下行減速位3米、上下行各有3段速、超速保護0.85米/秒、減速機轉(zhuǎn)一圈編碼器記為1.92米。

4、工作原理：所有的上行或下行限位、極限位、減速位、都由同軸編碼器檢測到多少點脈沖后傳送給PLC，PLC通過程序內(nèi)設置的各段位置累計脈沖點數(shù)再發(fā)出信號控制變頻器和抱閘動作。電動抱閘延時1S打開，（防止重車下滑）停止時則與變頻器同時斷開。散熱風扇與抱閘同時動作。

5、速度曲線

三、調(diào)速系統(tǒng)主要設備介紹

3.1 S7-200 PLC

可編程控制器選用西門子S7-200 CPU224 CN系列,該系列PLC可連接7個擴展模塊,最大擴展至168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點,1個RS485通訊/編程口。6個獨立的30KHZ高速計數(shù)器,2路獨立的20KHZ高脈沖輸出,該系統(tǒng)使用歐姆龍同軸編碼器（256脈沖點/轉(zhuǎn)）來檢測料車位置?？梢灾苯优cPLC輸入點I0.0連接,進行高速脈沖捕捉,不需添加模塊。將I0.0在程序系統(tǒng)塊里設置為無濾波時間。

3.2 TD-200文本顯示器

與S7-200通訊，讀取變頻器故障信息，料車上、下極限位置讀/寫，并可以進行微調(diào)。

3.3 AC60變頻器

AC60系列變頻器具有很高的運行可靠性和功能多樣性,具有超強的過載能力,能提供持續(xù)3S的200%過載能力,同時有良好的低頻轉(zhuǎn)矩輸出和動態(tài)特性。有RS485通訊接口，采用國際標準MODBUS通訊協(xié)議，可以和上位機、PLC、人機進行通訊實際集中控制。

有多個繼電器輸出接口及可編程端子。

3.4 變頻器接線圖：

四、變頻器參數(shù)設置：

功能號	功能名稱	設定值	功能號	功能名稱	設定值
E-01	運行命令給定通道	1	H-04	自設定頻率F2	12HZ
E-13	第一加速時間	15	F-04	加減速時間選擇端1	14
E-13	第一減速時間	1．5	F-05	加減速時間選擇端2	15
E-17	V/F模式	4	F-24	加速時間2	10.0
H-01	自設定電壓V1	15	F-25	減速時間2	3．5
H-02	自設定頻率F1	5HZ	F-26	加速時間3	15
H-03	自設定電壓V2	30	F-27	減速時間3	2
F-30	繼電器輸出端子設定（運轉(zhuǎn)中）	5

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