60萬噸棒材行車改造方案

1、玉鋼60萬噸棒材線原料跨1、2#行車電氣控制系統(tǒng)改造方案云南恒光科技有限公司2008年1月3日一、 前言 玉鋼60萬噸棒材線原料跨1、2#行車，目前采用轉(zhuǎn)串子電阻的方式進(jìn)行調(diào)速，雖然也能達(dá)到工作要求。但采用轉(zhuǎn)子串接電阻的調(diào)速方式，在多年的使用過程中發(fā)現(xiàn)該控制方式中存在著很多難以解決的問題，比如調(diào)速性能差、接觸器動作頻繁導(dǎo)致經(jīng)常更換接觸器、串接電阻故障多、操作不規(guī)范造成電氣回路及機(jī)械部件損壞等。這也是行車故障率居高不下的主要原因。在工作中為了使行車運(yùn)行平穩(wěn)，必須不定期調(diào)節(jié)閘皮，這樣既浪費閘皮又增加了工作人員的勞動強(qiáng)度，而且不能確保行車的平穩(wěn)運(yùn)行。二、改造方案經(jīng)過研討采用vacon變頻器和plc控

2、制系統(tǒng)相結(jié)合的控制方式，調(diào)速采用通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，plc采用西門子s7-300系列，主鉤、副鉤變頻采用nxs系列，大車、小車變頻器采用nxl系列變頻器，取消調(diào)速用串接電阻。1. 調(diào)速方法 使用具有矢量控制功能的變頻調(diào)速系統(tǒng)。采用多段速控制把轉(zhuǎn)速分為4速（5 hz、15hz、35hz、50hz）。2.制動方法 采用直流制動和機(jī)械制動相結(jié)合的方法進(jìn)行制動。大車、小車設(shè)為減速停機(jī)的方式。運(yùn)行中的大車、小車會按照設(shè)置好的減速時間準(zhǔn)確地將轉(zhuǎn)速降為0（變頻器停止輸出）。吊鉤常常需要掛著重物在空中起停，而制動器在斷電到抱住(或從通電到松開)大概需要0.7s。如果變頻器過早地停止輸出,將可能溜鉤。為了防止

3、溜鉤,把變頻器減速停機(jī)時間設(shè)為0.4s,再設(shè)定一個頻率一致信號,頻率設(shè)為2.5hz。當(dāng)變頻器的工作頻率下降到2.5hz時,變頻器會輸出一個制動器停電指令。三、 技術(shù)方案1、變頻器選擇及速度控制原理一）1#行車1）主鉤：37kw電機(jī)選用nxs0087變頻器，開環(huán)矢量控制。高速時變頻運(yùn)行在50hz；低速時變頻運(yùn)行在5hz。可分4段速：一段速 5hz； 二段速 15hz； 三段速 35hz； 四段速 50hz；采用原電機(jī)，將轉(zhuǎn)子滑環(huán)短路。電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)將作為鼠籠異步電機(jī)運(yùn)行，轉(zhuǎn)子將不再串入電阻； 矢量閉環(huán)控制，速變準(zhǔn)確，電機(jī)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。變頻器電流小，力矩大。2）副鉤：11kw電機(jī)選用nxs0031

4、變頻器，2檔控制，3）大車：2臺11kw電機(jī)選用nxs0061變頻器，大車分5檔控制。4）小車：1臺3.7kw電機(jī)選用nxs0012變頻器四,小車分2檔。二）2#行車1）主鉤：110kw電機(jī)選用nxs0261變頻器，開環(huán)矢量控制。高速時變頻運(yùn)行在50hz；低速時變頻運(yùn)行在5hz?？煞?段速：一段速 5hz； 二段速 15hz； 三段速 35hz； 四段速 50hz；采用原電機(jī)，將轉(zhuǎn)子滑環(huán)短路。電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)將作為鼠籠異步電機(jī)運(yùn)行，轉(zhuǎn)子將不再串入電阻； 矢量閉環(huán)控制，速變準(zhǔn)確，電機(jī)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。變頻器電流小，力矩大。2）大車：2臺22kw電機(jī)選用nxs0105變頻器，大車分5檔控制。3）小車：1

5、臺11kw電機(jī)選用nxs0031變頻器四,小車分2檔。三）控制部份控制系統(tǒng)及斷路器的選擇控制系統(tǒng)以plc控制核心，原操作臺操作保持不變，plc選用siemens公司s7-300plc。通訊方式采用profibus通訊。低壓電器采用ls公司產(chǎn)品。采用plc后，控制柜體積大為減少，元件少，和變頻器之間采用通信方式，則無需使用plc i/o接口及變頻器輸入端子。四、vacon變頻器簡介1、vacon系列變頻器具有可靠品質(zhì)，多功能，低噪音等優(yōu)點。通過對電機(jī)磁通電流和轉(zhuǎn)矩電流的解耦控制，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確控制，能以很高的控制精度進(jìn)行寬范圍的調(diào)速運(yùn)行，具有電機(jī)參數(shù)自動調(diào)諧，零伺服控制，速度控制和轉(zhuǎn)

6、矩控制在線切換，轉(zhuǎn)速跟蹤，內(nèi)置plc，內(nèi)置pid控制器，編碼器和給定及反饋信號斷線監(jiān)測切換，掉載保護(hù)，故障信號追憶，故障自動重起，內(nèi)置制動單元，內(nèi)置pg接口，多種故障監(jiān)控，豐富的i/o端子和多達(dá)十種的速度設(shè)定方式，能滿足各類負(fù)荷對傳動控制的需求。鍵盤由led顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障代碼，lcd顯示多種語言狀態(tài)信息和操作說明，并能進(jìn)行參數(shù)的上傳和下傳復(fù)寫功能；功能強(qiáng)大的后臺調(diào)試監(jiān)控軟件可通過內(nèi)置的rs485接口組網(wǎng)監(jiān)控運(yùn)行；通過數(shù)據(jù)總線適配器可以接入符合國際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。緊湊的結(jié)構(gòu)，可靈活安裝；按照國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和測試，保證產(chǎn)品的可靠性；豐富的選配件，供您進(jìn)行多種配制選擇。變頻改造后，節(jié)電量不小于25%，啟動電流小免維護(hù)，速度任意設(shè)定，超低速起吊重物。 2、變頻調(diào)速技術(shù)在行車上時應(yīng)用作到以下幾點: 低頻時能保證恒轉(zhuǎn)矩輸出,以避免低頻時滿負(fù)載工況下發(fā)生帶不動負(fù)載的現(xiàn)象; 滿負(fù)載時在空中制動停車或再提升時, 不產(chǎn)生溜鉤現(xiàn)象; 電動機(jī)減速或重載下放時, 再生制動能量必須迅速釋放. 實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速, 輕、空載起升速度提高一倍。 五、小結(jié) 采用變頻器，可以大大的延長設(shè)備的使用壽命，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 1. 設(shè)備軟啟軟停，減小對設(shè)備的沖擊，從而可以大大的