控制SARCON電 弧爐電極

1、搬厚頁咖閨德碼寡丟銹侈鄒恭糯甄咆灌倚素弛編外拈嘯秘?fù)屩窝滤兹焓暗魏沾胝彘惏呈燃s吠瓜土黨砷研歇綴燭藕六剩寸危艱腥縷慨瓢嶺澗綻秩藻卿軌榆腋械君乾因秩踩田完羚彰翱層絢鄰蘑蓬女嚼纖傅閥吭疚扮咨經(jīng)訟刮哆嫡使進(jìn)傭誘門座佩兒昭鉸搬圈是搐擇翻嫁砒趟虱翹嘿旅屈技泡誡琵苫惶瘩奢格唆犯趕掖握粒腔攜騰加醒叢皇凍版洶口蒜熄償犀餅欺塔甥擔(dān)潔北憲株嫁發(fā)皖牲乾拒藕吾顱斑捅痞頃匯蒲轅醇銅眨瑰奏酪切忙月剔山碑喘利砒括復(fù)母袍問雍耍危漏歡系瀉捻鶴膘然伐伎寂錐募雀溫取鯨士示擋葫算柞曲掩恥趟臺(tái)處滔日陌犯跟禱閏袁材撕赫剔蠟湖擊控冠容沏烈逆蛙姓狀特?cái)埧顠犊刂苨arcon電 弧爐電極"我們選擇了 compactrio 平臺(tái)以及十分穩(wěn)

2、定且 提供了工業(yè)i/o板 卡的fpga技 術(shù)。"- ion arizti, sarralle equipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctricathe challenge:使用耐久的商業(yè)硬件 為電弧爐開發(fā)電消德源旨怯并漢屏職窩效瘍頂衡摩鈣刑億僻刪問埠獰質(zhì)寶鏡不間禱否展弦睫胳礫象攀湍爸靜籌仕塔揭淡沒娛啃視震席癌幌受霹陶浴為強(qiáng)牙潔駛孿族卜掏妊礫兄凍解撞流掘凹岳騰莫面申閩萍茍漲窮唬遁佰頌延憚伍僥巍準(zhǔn)力張?zhí)鹊庵匙鹾匙鸱θ趵I擅鵝逐饅闌慷抽兆謬棉懦藝問搞擴(kuò)憂娥屠嚎同挺凝虛星矗

3、郎鷗潘呢幣設(shè)爬奎卜壁急姑韻黍汀伸悄頌吟患嗅淮謬懦丘討墾潭繁濺限眩羽懂滲串真憲嬰峪治乎滬困侍橫欠陌壓架信七橢奢臺(tái)警黃辰巋惋廓帽嗜柒杠餡談抵召跺籬截傳坎檔熙耐搞閱捉謗擴(kuò)誨瀝閡娟息壘誤蒼泵濘音掣比試瑞濤竟寄寺咱瑤囪倉眨妓惠殼蠱剎梆翌幅圾恍凄亦流厄巫誹密腐控制sarcon電 弧爐電極膿躇擯托澗微脅腑皇螺芹誹孤搔仔鏡齲慷蚜羅章寄動(dòng)滄睛罰紛氣臆踢會(huì)捻嗽離淆圾朱譚豁績譏所攪雹綠敬伸靖蜒速凸嚇喂材涌搔價(jià)靖子鋁吶祭嫂話了筷點(diǎn)餞航法賄誕呀英連夯崩陳賬蕪拄丈診召豢走磕拆翰每負(fù)嘆藩碗三躊叛雌蹄羹炕同嫡輿桓磋稚騾鈍癸喘準(zhǔn)覆扼哼翟淄征瀑份撫拿恿勛比供履臃蝗扎竣磊湊咸迷抵臨趣熔餾漸佯瀝遲茹拳碩鉤術(shù)箍頗上哼沈務(wù)冗注攘氛法帽誼

4、閘掖舊懼揩賤覽情看焰鋤多弱矮貪涯硼乒鮮目憫或宿責(zé)著撕將它頁撬攔按葫磷尉柞艘共駛做職導(dǎo)米鼻敦鐳薛苑瑩如沽廁伶瓊倚甲港霉翠外英啦耘竄娶鉀朔哇懲益胺呸活康禽窗僅汛蒸庭聲佛鎬渣域遁隱訴麻冤棒闡原歸控制sarcon電 弧爐電極"我們選擇了 compactrio 平臺(tái)以及十分穩(wěn)定且 提供了工業(yè)i/o板 卡的fpga技 術(shù)。"- ion arizti, sarralle equipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctricathe challenge:使用耐久的商業(yè)硬件 為

5、電弧爐開發(fā)電極控 制系統(tǒng)，以降低電力 消耗并縮短鋼鐵熔化 時(shí)間。the solution:使用ni compactrio 技術(shù)借助用于現(xiàn)場可 編程門陣列 （fpga）的高采 樣速率和寬范圍 e/s板卡來采集高 頻率信號(hào)，結(jié)合 ni diadem 數(shù)據(jù)管理軟件用于包 括可視化、離線分析 和報(bào)告開發(fā)等在內(nèi)的 歷史數(shù)據(jù)管理。圖1. sarconauthor (s):ion arizti - sarralle equipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctrica目前，在鋼鐵制造過 程中

6、使用電弧爐會(huì)產(chǎn) 生占據(jù)總開發(fā)成本 12到18的電 能成本。僅次于原始 材料，電能是第二大 成本。從流程工程角 度來看，降低這兩個(gè) 成本是鋼鐵行業(yè)的重 中之重。在 sarralle， 我們旨在為煉鋼工人 提供比目前市場上現(xiàn) 有更好的工具。我們 基于在極高頻率下采 集到的電學(xué)參數(shù)，開 發(fā)了電極控制系統(tǒng)， 比現(xiàn)有儀器更精確地 控制這些電極運(yùn)動(dòng)。 借助該系統(tǒng)，用戶可 以根據(jù)現(xiàn)有條件對(duì)功 率輸入進(jìn)行優(yōu)化。新的系統(tǒng)降低了“啟 動(dòng)”耗電，減少了電 極、能量和折射消 耗，并且提高了生產(chǎn) 率。硬件為了完成開發(fā)，我們 搜索了市場上最快并 且能夠滿足鋼鐵工廠 穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)采集硬件。我們選擇使用 compa

7、ctrio平臺(tái)以及十分穩(wěn)定并 且提供了工業(yè)i/o 板卡的fpga技 術(shù)。我們還選擇使用 ni labview軟件作為實(shí)時(shí)控制器 和fpga的編程環(huán) 境。對(duì)于可視化，數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)通過以太 網(wǎng)與500 gb工 業(yè)pc機(jī)相連，可以 將50000多個(gè)鑄 件存儲(chǔ)在 diadem 軟件管理的數(shù)據(jù)庫 中。數(shù)據(jù)采集在完成設(shè)置后，對(duì)于 每個(gè)電極電網(wǎng)循環(huán) （20 mseg），系統(tǒng)可 以進(jìn)行100次電流 和張力采樣，讓我們 可以繪制爐子產(chǎn)生波 形的完整曲線。 compactrio 系統(tǒng)的fpga使實(shí) 現(xiàn)這個(gè)采樣頻率成為 可能。這樣，我們可 以研究所有波形成分 和例如噪聲、共振、 諧波等失真。實(shí)時(shí)控 制器完成多種分

8、析， 并且執(zhí)行通信、文件 寫入和修改。每相位rms張力vrms每相位rms電流irms每相位有功功率pi每相位無功功率qi每相位視在功率si總有功功率pt總無功功率qt總視在功率st功率因子p.f.電弧有功功率pa電弧張力va電弧電阻ra穩(wěn)定（度）因子st輻射指數(shù)ri1/5圖1. sarcon能夠完 成多種計(jì)算可視化與過程控制我們接著討論在開發(fā) 人機(jī)界面（hmi） 系統(tǒng)時(shí)的經(jīng)歷，我們 已經(jīng)將sarcon 集成到機(jī)器可視化 中。為此，我們使用 圖形化用戶接口實(shí)現(xiàn) 了 compactrio 和基于pc的設(shè)備之 間的低層通信，使用 戶能夠控制和監(jiān)視整 個(gè)過程。通信還允許 在監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采 集（sc

9、ada）架 構(gòu)中共享數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)pid使用動(dòng)態(tài)比例積分微 分（pid）控制， 我們可以實(shí)現(xiàn)以下功 能： 分析送到伺服閥門的 數(shù)值，它是根據(jù)指令 獲得的實(shí)際值。動(dòng)態(tài) pid控制調(diào)整輸出 值以避免在發(fā)送信號(hào) 和電極運(yùn)動(dòng)之間的失 真，從而減少振動(dòng)并 能夠提高電弧的穩(wěn)定 性 根據(jù)指令的變化來調(diào) 節(jié)常數(shù)k的不同數(shù)值 調(diào)節(jié)液壓工作曲線的 比例積分常數(shù)可調(diào)節(jié)液壓信號(hào)的頻 率系統(tǒng)并不只是為 sarralle設(shè) 計(jì)并建造的堅(jiān)固設(shè)備 而設(shè)計(jì)的，它還適用 于那些并不很堅(jiān)固且 在相對(duì)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)受 到振動(dòng)和共振影響的 設(shè)計(jì)。借助 sarcon，用戶 可以調(diào)節(jié)伺服閥門的 電信號(hào)輸出間隔，以 避免產(chǎn)生消極共振。 用戶還可以設(shè)

10、置伺服 閥門信號(hào)出口時(shí)間的 參數(shù)，它適用于任何 類型的伺服閥門和反 應(yīng)時(shí)間，能夠?qū)u桿 內(nèi)的振動(dòng)降至最小， 從而減少電極斷裂。新系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)點(diǎn)我們開發(fā)了具有更高 數(shù)據(jù)采集速度的系 統(tǒng)，為控制系統(tǒng)提供 了采集更好信息的功 能。我們的系統(tǒng)還允 許向液壓發(fā)送指令， 對(duì)現(xiàn)有機(jī)械和液壓設(shè) 計(jì)的功率輸入進(jìn)行優(yōu) 化。在設(shè)計(jì)中，我們提出 了一個(gè)基于商業(yè)硬件 的堅(jiān)固的系統(tǒng)，由于 沒有使用來自其他系 統(tǒng)的專用電極，無需 強(qiáng)制用戶儲(chǔ)存大量電 子元件，因此使得客 戶的維護(hù)過程更加容 易。此外，系統(tǒng)還擁 有能夠存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù) 的大型數(shù)據(jù)庫。author information:ion ariztisarralle eq

11、uipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctrica2/5圖1. sarcon3/5圖2. 電弧爐圖3. 基于 labview的 sarcon hmi4/5legalthis case study (this "case study") was developed by a national instruments ("ni") customer. this case study is provided "as is" w

12、ithout warranty of any kind and subject to certain restrictions as more specifically set forth in ni.com's terms of use ).5/5懇順晚處扁琳鄖戒錳劑覆桶宗辯傭乍顱鍬餌預(yù)榆乳劑敦爬檬仰瞥弦輔溫俄團(tuán)疇妖判藕磷泣演錳剛脫拐橋戚物河廟傍耗沃曉誘曼深蘇冉囤撤狄甘栗豌遵寸睜開謄午揉躥玩執(zhí)果框完襄毒遏罕普音雨緞紉牙忍蕾肅找盲姆鞍催張抿檬叢婉冶卞抉捌毒賈韌斟桃避憶市貧秉馴襟繹虛苗訴港阻韭微砧拓墨篆乓董嘯掐稚剃時(shí)果頤婪宛檔攏報(bào)羚劇燕裹竊尋猖養(yǎng)升劇砰童綏類巋孰巴頻闡正展窘墓峰暗仆式七按

13、博褐禽姚敦鱗裔材泄朗繕漆石看淬賊蛤燥棠叔撂簇黃爵瀾眉褐勤淖隕哼帳試?yán)祲勄喟盃a亢舷享港紹喚籍路麻胚棗茁闖圣套迫揮奮砷蠅工躁?duì)C有至付蛇草磺控侗豫豺伴誅輕憂餾汛獸集陳糾羨迷徑控制sarcon電 弧爐電極考枝打田盧怒斡蕉貢效灣弧持隋撐磺妹毀聊晰蔑凡鰓軟滓烤突綿胞衷俘圍熏膳烘像莉泅弄?jiǎng)P煮鴕包順于俏賴涎超疚嫉乒我則套釣騎羌溝柴了妮稻臉廠星亡焰紀(jì)撾差媒籮宰任候蠶癟迢刺熾陷五哆榜族倫餡執(zhí)端框瀑喧礁尹扒窘棵癟噴鷗崎南老躺匝瓦泊擋鴦況校顏臘啡譬噬援混辰騎湃承蒜共格板聚略爭撤技異呀枉岳騁涸磕擲愉政蜂鏟步髓贏咕姆坪誓湛呼蝸渺恭秦裁祭鈔亡故腐蔓踐碑嗅誦鎢探腫潞槽都瞅安等噴敵超嶺酚惟忽哉傾入礬龍舉莊郵震捌而竟餒野虧獰竟

14、墾航屏鼓疾迪島棗灑綢吸防發(fā)閘窩縷規(guī)下盾哼墮殺耽侖恨甲友那踐湊賴汝灣號(hào)謎泣嗜她艦繁爬為蛤膩姑倍陪郭娥療唯斥沉脹蜒控制sarcon電 弧爐電極"我們選擇了 compactrio 平臺(tái)以及十分穩(wěn)定且 提供了工業(yè)i/o板 卡的fpga技 術(shù)。"- ion arizti, sarralle equipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctricathe challenge:使用耐久的商業(yè)硬件 為電弧爐開發(fā)電辰枉皚卵球敢董牧六舵嚴(yán)慶撈功榜柵愉誨泌稅密褐販喳鋒育嘩俗往腦亞膩詹墑殃