K7M-DR30UE

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渦街流量計(jì)是應(yīng)用流體振蕩原理來(lái)測(cè)量流量的，流體在管道中經(jīng)過(guò)渦街流量變送器時(shí)，在三角柱的旋渦發(fā)生體后上下交替產(chǎn)生正比于流速的兩列旋渦，旋渦的釋放頻率與流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度及旋渦發(fā)生體特征寬度有關(guān)，可用下式表示：
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LS.LG可編程控制器 LS產(chǎn)電代理
【需要請(qǐng)聯(lián)系】
【1391-18864473】
【qq:937926739】
15601961570

f＝Stv／d

式中:f為旋渦的釋放頻率，Hz；v為流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度，m/s；d為旋渦發(fā)生體特征寬度，m；St為斯特羅哈數(shù)，無(wú)量綱，它的數(shù)值范圍為0.14－0.27。St是雷諾數(shù)的函數(shù)，St=fl/Re。
當(dāng)雷諾數(shù)Re在102~105范圍內(nèi)，St值約為0.2，因此，在測(cè)量中，要盡量滿足流體的雷諾數(shù)在102~105，旋渦頻率f＝0.2v/d。
由此可知，通過(guò)測(cè)量旋渦頻率就可以計(jì)算出流過(guò)旋渦發(fā)生體的流體平均速度v，再由式q=vA可以求出流量q，其中A為流體流過(guò)旋渦發(fā)生體的截面積。
當(dāng)旋渦在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生時(shí)，利用壓電傳感器測(cè)出與流體流向垂直的交變升力變化，將升力的變化轉(zhuǎn)換為電的頻率信號(hào)，再將頻率信號(hào)進(jìn)行放大和整形，輸出到二次儀表，進(jìn)行累積、顯示。
二、渦街流量計(jì)的應(yīng)用

1、渦用流量計(jì)的選擇

1渦街流量變送器的選擇

我公司在飽和蒸汽測(cè)量中采用合肥儀表總廠生產(chǎn)的VA型壓電式渦街流量變送器，由于渦街流量計(jì)量程范圍寬，因此，在實(shí)際應(yīng)用中，一般主要考慮測(cè)量飽和蒸汽的流量不得低于渦街流量計(jì)的下限，也就是說(shuō)必須滿足流體流速不得低于5m/s。根據(jù)用汽量的大小選用不同口徑的渦街流量變送器，而不能以現(xiàn)有的工藝管道口徑來(lái)選擇變送器口徑。

2壓力補(bǔ)償壓力變送器的選擇

由于飽和蒸汽管路長(zhǎng)，壓力波動(dòng)較大，必須采用壓力補(bǔ)償，考慮到壓力、溫度及密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，測(cè)量中只采用壓力補(bǔ)償即可，由于我公司管道飽和蒸汽壓力在0.3－0.7MPa范圍，壓力變送器的量程選擇1MPa即可。

3顯示儀表選擇

顯示儀表智能流量顯示儀，具有溫壓補(bǔ)償、瞬時(shí)流量顯示和累積流量積算功能。

2、渦街流量計(jì)的多數(shù)設(shè)定

1儀表系統(tǒng)的設(shè)定，合肥K7M-DR30UE儀表總廠需設(shè)定的儀表
系數(shù)K可用下式表示：
K= 1000/K0K7M-DR30UE
式中：K0為渦街發(fā)生體在出廠時(shí)標(biāo)定的儀表常數(shù)，L/脈沖；k的單位為脈沖數(shù)/m3。
2壓力補(bǔ)償壓力變送器的量程設(shè)定。
3壓力、流量報(bào)警上限設(shè)定。
3、渦街流量計(jì)的安裝

1渦街流量計(jì)盡量安裝在遠(yuǎn)離振動(dòng)源和電磁干擾較強(qiáng)的地方，振動(dòng)存在的地方必須采用減振裝置，減少管道受振動(dòng)的影響。
2直管段的配置，前后直管段要滿足渦街流量計(jì)的要求，所配管道內(nèi)徑也必須和渦街流量變送器內(nèi)徑一致。
4、渦街流量計(jì)使用注意事項(xiàng)

盡量減少管道內(nèi)汽錘對(duì)渦街發(fā)生體的沖擊。振動(dòng)較大而又無(wú)法消除時(shí)，不宜采用渦街流量計(jì)。

三、

渦街流量計(jì)在我公司投入使用后，克服了原孔板流量計(jì)諸多不足，對(duì)飽和蒸汽的測(cè)量更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定，維護(hù)又方便，但值得注意的是測(cè)量飽和蒸汽流體流速不得低于5m/S，否則，流量計(jì)量值會(huì)偏低。
變頻器在造紙廠的節(jié)能改造
采用變頻器能提高紙機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，進(jìn)一步提高了經(jīng)濟(jì)效益。
造紙機(jī)附屬設(shè)備的變頻器應(yīng)用分析
造紙機(jī)的輔助設(shè)施包括以下幾個(gè)系統(tǒng)：供漿系統(tǒng)、白水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、化學(xué)品制備及傳送系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)等。為了使造紙機(jī)能夠連續(xù)均衡地運(yùn)轉(zhuǎn)，它的輔助設(shè)施能力，一般應(yīng)超過(guò)造紙機(jī)的大生產(chǎn)能力的15～30。
該處應(yīng)用尚未引起足夠重視，這也是提高變頻器份額的有效手段和方法。
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1、供漿系統(tǒng)的變頻器應(yīng)用
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供漿系統(tǒng)必須滿足下列幾個(gè)條件：
(1) 向造紙機(jī)輸送的漿料要穩(wěn)定，誤差不能超過(guò)±5；
(2) 漿料的配比和濃度要穩(wěn)定均勻；
(3) 貯備一定的漿料量，使供漿能力可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)造紙機(jī)車速和品種的改變；
(4) 對(duì)漿料進(jìn)行凈化精選；
(5) 處理造紙機(jī)各部分損紙。
通常情況下，供漿系統(tǒng)由供漿管路的漿泵、沖漿泵和凈化設(shè)施的壓力篩、除渣器組成，要達(dá)成以上五點(diǎn)目的，主要就是要對(duì)漿泵和沖漿泵從全速運(yùn)行改造為速度可調(diào)節(jié)的變頻運(yùn)行，終滿足供漿自動(dòng)化。
以沖漿泵為例來(lái)說(shuō)明變頻器的速度控制流程：該變頻控制宜采用雙閉環(huán)系統(tǒng)的速度控制方式，外環(huán)是速度閉環(huán)，內(nèi)環(huán)是電流或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)。沖漿泵速度的設(shè)定值一方面是由漿速和網(wǎng)速比變化而獲得，另一方面是來(lái)自于流漿箱的壓力控制器。前者是主調(diào)，后者是微調(diào)。紙機(jī)的漿速和網(wǎng)速比基本上是恒定的，因此紙機(jī)的網(wǎng)速一旦變化，沖漿泵的轉(zhuǎn)速也跟隨變化；為了提高速度調(diào)節(jié)器的精確性和反映流漿箱的實(shí)際工藝過(guò)程，通常還需取流漿箱的壓力PID控制輸出值的±５％的變化來(lái)作為沖漿泵附加的速度設(shè)定值。速度的實(shí)際值取自傳動(dòng)電機(jī)的實(shí)際速度采樣，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)測(cè)速電機(jī)或光電旋轉(zhuǎn)編碼器等檢測(cè)裝置獲取。電流的設(shè)定值取自速度環(huán)的輸出信號(hào)，電流的實(shí)際值取自各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)的交流變頻器輸出端電流互感器的測(cè)量值。因此對(duì)于沖漿泵的變頻調(diào)速而言，需要對(duì)其進(jìn)行PID控制，需正確選擇速度反饋方式和PID的各類參數(shù)。了解這一點(diǎn)，對(duì)選擇變頻器的型號(hào)非常重要。

2、壓縮空氣系統(tǒng)的變頻器應(yīng)用

壓縮空氣常用于造紙機(jī)網(wǎng)部與壓榨部的氣動(dòng)加壓升降裝置、網(wǎng)毯的校正裝置、氣墊式流漿箱、引紙?jiān)O(shè)備、涂布?xì)獾兑约案鞣N氣動(dòng)儀表和調(diào)節(jié)裝置等處。
壓縮空氣系統(tǒng)中，主要設(shè)備有空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、減壓閥、空氣過(guò)濾器、汽水分離器及安全閥等，造紙機(jī)上通常壓力需要為5～6BAR左右。在大多數(shù)紙廠中，都通過(guò)2臺(tái)以上的空壓機(jī)并列運(yùn)行，然后通過(guò)儲(chǔ)氣罐來(lái)保持壓力恒定。
由于壓縮機(jī)功率較大且控制壓力一般都通過(guò)加載或卸載來(lái)調(diào)節(jié)，電動(dòng)機(jī)始終處于全速運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)踐表明該控制方式耗能巨大，浪費(fèi)嚴(yán)重。所以目前都已趨向于采用由一臺(tái)變頻器控制、多臺(tái)直接工頻運(yùn)行的方式來(lái)控制壓縮機(jī)組，并組成壓力閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)。

3、化學(xué)品制備及傳送系統(tǒng)的變頻器應(yīng)用
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由于在脫墨、制漿、涂布、施膠等部位要用到大量的化學(xué)品，其使用的量與紙機(jī)多傳動(dòng)的速度成正比，所以在化學(xué)品的傳送系統(tǒng)(如泵)必須采用無(wú)級(jí)交流調(diào)速系統(tǒng)，其選為變頻器。主要是基于該化學(xué)品泵的功率較小，一般都在0.4kW～5.5kW之間，而這一功率段的變頻器的性能價(jià)格比已經(jīng)屬于優(yōu)，多年前還在廣泛使用的電磁調(diào)速和無(wú)級(jí)調(diào)速齒輪泵都已經(jīng)面臨淘汰。根據(jù)新市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，中等品牌的低功率變頻器已經(jīng)跌至千元/kW以下。
在化學(xué)品制備中要用到大量的研磨設(shè)備，如球磨、膠體磨、砂磨、高切變分散攪拌器等，他們大的特點(diǎn)就是高功率、高耗能、使用環(huán)境惡劣。目前已經(jīng)有廠家在研磨設(shè)備上采用變頻器取得了良好的效果。
以砂磨機(jī)為例，其工作原理是將待研磨的涂料經(jīng)送料泵輸入筒體后，在高速旋轉(zhuǎn)的分散盤帶動(dòng)下，遭到研磨介質(zhì)的強(qiáng)烈撞擊、研磨而被分散混合到溶劑中，制成合格的涂料，然后經(jīng)頂篩過(guò)濾流出。該設(shè)備的主電機(jī)為200kW，在未使用變頻器之前，通常是在啟動(dòng)前期，采用點(diǎn)動(dòng)方式多次(3次以上)重復(fù)以使涂料與研磨介質(zhì)混合均勻；針對(duì)不同的涂料，有時(shí)需要不同的工藝轉(zhuǎn)速，但實(shí)際上只能滿速運(yùn)行；無(wú)法掌握進(jìn)料量，來(lái)*保*主電機(jī)不過(guò)載；耗能非常嚴(yán)重。而使用200kW變頻器就很好地解決了以上問(wèn)題，可以方便地設(shè)置點(diǎn)動(dòng)速度和慢速運(yùn)行時(shí)間，確保涂料與介質(zhì)混合達(dá)到均勻；可以在線無(wú)級(jí)調(diào)速，不同品種使用不同的研磨速度;進(jìn)料量只要從電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流就可以來(lái)控制進(jìn)料量，且有過(guò)載預(yù)報(bào)警功能和免跳閘功能；節(jié)能率，一般可達(dá)20以上；降低了齒輪箱的損耗，避免了工頻啟動(dòng)對(duì)齒輪箱的沖擊；由于啟動(dòng)時(shí)，電流平緩，避免了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高了電網(wǎng)的安全運(yùn)行。目前在山東、黑龍江、海南等地的造紙企業(yè)已經(jīng)有了小批量應(yīng)用。

4、烘干部通風(fēng)系統(tǒng)的變頻器應(yīng)用

在烘干部，紙頁(yè)中蒸發(fā)出來(lái)的所有水汽被空氣吸收后，必須通過(guò)強(qiáng)制通風(fēng)不斷地從造紙車間排除。烘干部通風(fēng)良好與否，直接影響到紙頁(yè)中水分的蒸發(fā)速度和整個(gè)烘干過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性;通風(fēng)良好，可降低空氣中的蒸汽飽和度，從而減低烘缸蒸汽的消耗量，提高烘干速度。
排除烘干部蒸發(fā)水量所必需的空氣量，與進(jìn)入以及排出的空氣溫度和濕度有關(guān)，也與采用的通風(fēng)系統(tǒng)、氣候條件和季節(jié)有關(guān)。通常，在現(xiàn)代紙機(jī)中采用強(qiáng)制的空氣循環(huán)以求高效，用進(jìn)氣鼓風(fēng)機(jī)將加熱到80度左右的干燥空氣送進(jìn)烘干部下層，使在烘缸之間吸附熱汽形成向上的氣流，然后通過(guò)排氣抽風(fēng)機(jī)將匯集在氣罩中的濕熱空氣抽出室外(后回收余熱)。在高速紙機(jī)中，由于烘缸數(shù)量的增多，通常都分成幾段的鼓風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)組。采用變頻器之后，可以根據(jù)通風(fēng)空氣量的專家計(jì)算公式，隨時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量(鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)和排氣量(排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速)，而無(wú)須采用傳統(tǒng)的風(fēng)門控制，進(jìn)一步降低能耗，降低風(fēng)機(jī)的噪音，提高機(jī)械壽命。

5、水系統(tǒng)的變頻器應(yīng)用

紙機(jī)是個(gè)耗水大戶，包括白水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、密封水系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、清水系統(tǒng)等，通常情況下都需要用到管網(wǎng)恒壓力供水，但傳統(tǒng)的控壓都是通過(guò)旁路和調(diào)節(jié)閥來(lái)進(jìn)行，很少用到變頻器。但是由于中國(guó)國(guó)內(nèi)水資源的普遍缺乏，而變頻器的應(yīng)用將可以節(jié)水10和節(jié)能30，必然會(huì)降低紙廠的日常運(yùn)行成本。
變頻器使用在水系統(tǒng)上通常有二種模式：即變頻固定方式、變頻循環(huán)方式。

(1) 變頻固定方式
變頻器變頻輸出固定控制一臺(tái)泵而其余各泵由工頻電網(wǎng)直接供電，它們的啟停信號(hào)由PLC進(jìn)行邏輯控制；
(2) 變頻循環(huán)方式
變頻器按照一定順序輪流驅(qū)動(dòng)各泵運(yùn)行。變頻器能根據(jù)壓力閉環(huán)控制要求自動(dòng)確定運(yùn)行泵臺(tái)數(shù)(在設(shè)定范圍內(nèi))，同一時(shí)刻只有一臺(tái)泵由變頻驅(qū)動(dòng)。當(dāng)變頻器驅(qū)動(dòng)的泵運(yùn)行到設(shè)定的上限頻率而需要增加泵時(shí)，變頻器將該泵切換到工頻運(yùn)行，同時(shí)驅(qū)動(dòng)另一臺(tái)泵變頻運(yùn)行。
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引 言
在生產(chǎn)織網(wǎng)和線材時(shí)，為了確保產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性，許多材料加工機(jī)都應(yīng)用了張力控制器以確保恒定的牽引力。其中張力的測(cè)量一般是由張力調(diào)節(jié)臂或測(cè)力傳感器上的一個(gè)滾軸來(lái)完成的。如果有足夠的空間，通常是使用張力調(diào)節(jié)臂；如果空間有限，則使用測(cè)力傳感器。張力調(diào)節(jié)臂的優(yōu)點(diǎn)是可以提供更為靈活的控制，特別是在加速或減速這樣的瞬變狀態(tài)中。張力則由一個(gè)卷繞機(jī)或滾軸提供。 
織網(wǎng)和線材的加工一般應(yīng)用于金屬、紙張、紡織品、塑料、印刷和冶煉工業(yè)中。ABB公司針對(duì)已開發(fā)成熟的各種控制解決方案，將其變頻器產(chǎn)品用于特定的傳動(dòng)場(chǎng)合。這些專門針對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)合的產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)是提高生產(chǎn)效率、無(wú)需外部的PLC、使用簡(jiǎn)便、降低成本、靈活適用。

ABB公司的變頻器可以用于中心軸驅(qū)動(dòng)卷取機(jī)或開卷機(jī)中。其中心軸卷取／開卷軟件是一種非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的實(shí)現(xiàn)精確帶材張力控制的軟件。所有標(biāo)準(zhǔn)工廠宏被從ACS800處理器存儲(chǔ)器中清除了，因此處理器可以完全用于工藝控制，性能得到優(yōu)化。

特性及優(yōu)點(diǎn)
ABB變頻器中心軸卷取機(jī)／開卷機(jī)應(yīng)用宏有卷取張力宏、卷取調(diào)節(jié)輥宏、開卷張力宏、開卷調(diào)節(jié)輥宏。

2 調(diào)節(jié)輥控制
如1，調(diào)節(jié)輥用于調(diào)節(jié)帶材張力。一個(gè)可移動(dòng)的惰輪位于兩個(gè)固定惰輪之間。當(dāng)可移動(dòng)的惰輪遠(yuǎn)離固定惰輪時(shí)，在惰輪之間就積存了更長(zhǎng)的帶材。當(dāng)機(jī)械力被用于使可動(dòng)惰輪拉緊或放松，在帶材建立了張力。可移動(dòng)的惰輪被稱為“調(diào)節(jié)輥”。一般用一個(gè)電位計(jì)來(lái)測(cè)量調(diào)節(jié)輥的位置。調(diào)節(jié)輥的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠存儲(chǔ)帶材，它的作用就好比是一個(gè)蓄力器。

3 張力控制
如2，張力傳感器用于測(cè)量在帶材上的實(shí)際張力負(fù)荷。張力傳感器反饋沒有帶材存儲(chǔ)功能，但是它提高了張力控制精度，縮短了響應(yīng)時(shí)間，傳動(dòng)速度或者轉(zhuǎn)矩由張力調(diào)節(jié)器調(diào)整。張力控制包括速度調(diào)整模式和轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式。轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式又可分為開環(huán)轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式和閉環(huán)轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式。轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式可以使系統(tǒng)運(yùn)行較穩(wěn)定。
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4 典型應(yīng)用
漿紗機(jī)是紡織廠織布的前一道工序，它的好壞直接影響布機(jī)的工作效率，影響織布的質(zhì)量。傳統(tǒng)的卷繞控制方法是由主傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)無(wú)級(jí)變速器來(lái)控制織軸的卷繞。缺點(diǎn)是卷繞張力波動(dòng)大，無(wú)級(jí)變速器鏈條極易伸長(zhǎng)，經(jīng)常要調(diào)整更換，造成使用成本偏高。而采用雙變頻器控制的優(yōu)點(diǎn)是可以無(wú)級(jí)調(diào)速，只需簡(jiǎn)單設(shè)定張力，便可執(zhí)行張力自動(dòng)跟蹤。用張力傳感器做成閉環(huán)控制，控制精度更高。

5 電氣控制原理
如，來(lái)自PLC的速度信號(hào)給主傳動(dòng)變頻器VF1的AI1端子，主傳動(dòng)變頻器VF1輸出端子AOI速度信號(hào)給卷繞變頻器VF2的AI1，張力給定信號(hào)由PLC送給卷繞變頻器VF2的AI2端子，張力反饋信號(hào)由張力傳感器送給卷繞變頻器VF2的AI3端子。在VF2卷繞變頻器中選擇卷取張力宏閉環(huán)速度模式即可。

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6 總結(jié)
將ABB變頻器中心軸卷取，開卷軟件應(yīng)用在恒張力卷取控制上，由于將張力控制器放在變頻器內(nèi)部，減少了PLC的編程，縮短了PLC的循環(huán)周期，使得控制更為緊湊。而且由于張力傳感器信號(hào)直接送到變頻器的控制端口上，加快了變頻器對(duì)張力變化的響應(yīng)，使得張力控制更為精確，即使不使用張力傳感器反饋，也能獲得較高的控制精度。

摘 要 ：文章主要介紹轉(zhuǎn)爐煉鋼變頻控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，敘述了轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)、氧*升降變頻控制系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)，投運(yùn)后，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、效果良好。 
1　

　　福建省三鋼集團(tuán)有限責(zé)任公司以下簡(jiǎn)稱三鋼公司煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝較復(fù)雜，檢測(cè)參數(shù)多，設(shè)備動(dòng)作頻繁。工藝參數(shù)檢測(cè)的準(zhǔn)確與否，自動(dòng)控制水平的高低，直接關(guān)系到鋼水質(zhì)量與產(chǎn)量的高低。為此，必須有一套檢測(cè)準(zhǔn)確及時(shí)，自動(dòng)控制水平較高的控制系統(tǒng)，才能穩(wěn)定生產(chǎn)，滿足企業(yè)生存與發(fā)展的需求。

2　轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)的負(fù)載特點(diǎn)

　　煉鋼就是把從高爐出來(lái)的鐵水和廢鋼裝入煉鋼爐內(nèi)，通過(guò)氧化脫碳及造渣過(guò)程，降低有害元素，除去爐氣及爐渣，冶煉出符合要求的鋼水來(lái)。
　　目前煉鋼的方法主要有三種，即平爐煉鋼法、轉(zhuǎn)爐煉鋼法、電爐煉鋼法。大部分采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼。其優(yōu)越性是有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。
2.1　氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要設(shè)備有
1原料供應(yīng)設(shè)備：包括鐵水廢鋼、散狀材料及鐵合金等的供應(yīng)；
2轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備：它由爐體、爐體支承裝置和爐體傾動(dòng)的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)等組成；
3吹氧裝置：氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，用氧量大，要求供氧及時(shí)，氧壓穩(wěn)定，安全可靠，因此必須有一套完善的設(shè)備來(lái)*保*向轉(zhuǎn)爐供氧；
4煙氣凈化處理設(shè)備；
5爐渣處理設(shè)備，爐外精煉設(shè)備，鑄錠設(shè)備。
　　根據(jù)工藝要求，轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)角度為正負(fù)360°。轉(zhuǎn)爐的爐子耳軸下部比上部高，下部比上部重，按正力矩設(shè)計(jì)。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)爐電控系統(tǒng)失靈或抱閘力不夠時(shí)，依靠爐體本身的正力矩來(lái)確保爐口向上，不發(fā)生倒鋼事故。
　　在轉(zhuǎn)爐正常工作時(shí)，如果需要傾倒鋼水，就由電動(dòng)機(jī)輸出正力矩，帶動(dòng)轉(zhuǎn)爐緩慢傾動(dòng)。倒完鋼水后，需要緩慢的把爐體回歸正位，這時(shí)，就需要把轉(zhuǎn)爐的勢(shì)能回饋系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)工作在回饋狀態(tài)。
2.2　轉(zhuǎn)爐對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求
　　由于轉(zhuǎn)爐的工藝和傳動(dòng)技術(shù)特點(diǎn)，因此轉(zhuǎn)爐對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有很高的要求：
1機(jī)械傾動(dòng)轉(zhuǎn)爐能連續(xù)回轉(zhuǎn)360°，并且能準(zhǔn)確停止在任意位置上，還應(yīng)根據(jù)工藝要求具有調(diào)速性能。其傾動(dòng)位置能與氧*、盛鋼桶車及煙罩等相關(guān)設(shè)備有一定的連鎖要求；
2在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，必須有大的安全可靠性，在電氣或機(jī)械中某一部分發(fā)生故障時(shí)，傾動(dòng)機(jī)械應(yīng)有能力繼續(xù)進(jìn)行短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)、維持到煉鋼一爐，即使傾動(dòng)機(jī)械發(fā)生無(wú)法控制事故時(shí)，爐子也不會(huì)自動(dòng)傾翻發(fā)生“倒鋼”事故；
3傾動(dòng)機(jī)械應(yīng)有良好的柔性性能，以緩沖沖擊負(fù)荷和由啟動(dòng)、制動(dòng)產(chǎn)生的扭振。
轉(zhuǎn)爐煉鋼的另外一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備是氧*。1是氧*的系統(tǒng)示意。

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1　氧*系統(tǒng)示意
　　氧*是典型的位能式負(fù)載，只要抱閘裝置一打開，氧*電機(jī)就馬上有100的負(fù)載，氧*提升時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)。氧*下降時(shí)，負(fù)載力矩拉著電機(jī)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)工作在回饋制動(dòng)狀態(tài)。同傾動(dòng)控制系統(tǒng)類似，氧*傳動(dòng)控制系統(tǒng)也必須與抱閘裝置協(xié)調(diào)工作，防止“溜車”現(xiàn)象，而且也有足夠的啟動(dòng)力矩和過(guò)載能力。并且速度可調(diào)節(jié)。
轉(zhuǎn)爐一般配有兩套氧*，一套工作，另一套備用或檢修。

3　變頻器在三鋼公司煉鋼廠轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)的配置

　　根據(jù)轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)和氧*控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，選用了ABB公司的ACS800系列DTC變頻器。 
3.ABB ACS800系列變頻器的技術(shù)特點(diǎn)
　　ABB ACS800系列變頻器的技術(shù)特點(diǎn)如下，它特別適用于此處轉(zhuǎn)爐控制：
　　ABB ACS800系列變頻器將DTC技術(shù)和模糊控制理論合二為一，構(gòu)成高性能、低成本的變頻器調(diào)速產(chǎn)品，并且性能大大優(yōu)于矢量控制變頻器。
　　在DTC中，定子磁通和轉(zhuǎn)矩被作為主要的控制變量。高速數(shù)字信號(hào)處理器與先進(jìn)的電機(jī)軟件模型相結(jié)合使電機(jī)的狀態(tài)以40,000次/s更新。由于電機(jī)狀態(tài)以及實(shí)際值和給定值的比較值被不斷地更新，逆變器的每一次開關(guān)狀態(tài)都是單獨(dú)確定的。這意味者其傳動(dòng)系統(tǒng)可以產(chǎn)生佳的開關(guān)組合并對(duì)負(fù)載擾動(dòng)和瞬時(shí)掉電等動(dòng)態(tài)變化做出快速響應(yīng)。在DTC中不需要對(duì)電壓、頻率分別控制的PWM調(diào)制器。因此沒有固定的斬波頻率，在實(shí)際運(yùn)行中，不會(huì)產(chǎn)生其它變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)所發(fā)出的那種高頻噪聲，同時(shí)也降低了變頻器本身的功耗。
　　標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置的交流電抗器明顯地降低了進(jìn)線電源的高次諧波含量，大大降低了變頻器的電磁輻射，同時(shí)保護(hù)整流二極管和濾波電容器免受電壓、電流的沖擊。
　　零速滿轉(zhuǎn)矩：由ACS800帶動(dòng)的電機(jī)能夠獲得在零速時(shí)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，并且不需要光碼盤或測(cè)速電機(jī)的反饋。而矢量控制變頻器只能在接近零速時(shí)實(shí)現(xiàn)滿力矩輸出。
　　DTC提供的精確的轉(zhuǎn)矩控制使得ACS800能夠提供可控且平穩(wěn)的大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩能達(dá)到200的電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩。 
　　自動(dòng)起動(dòng)：ACS800的自動(dòng)起動(dòng)特性超過(guò)一般變頻器的飛升起動(dòng)和積分起動(dòng)的性能。因?yàn)锳CS800能在幾毫秒內(nèi)測(cè)出電機(jī)的狀態(tài)，任何的條件下都可在0.48s內(nèi)迅速起動(dòng)。而矢量控制變頻器則需大于是2.2s。
　　在磁通優(yōu)化模式下，電機(jī)磁通被自動(dòng)地適應(yīng)于負(fù)載以提高效率，同時(shí)降低電機(jī)的噪音。這得益于磁通優(yōu)化，基于不同的負(fù)載，變頻器和電機(jī)的總效率可提高1-10。
　　精確的速度控制：ACS800的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差在開環(huán)應(yīng)用時(shí)為0.3s，在閉環(huán)應(yīng)用時(shí)為0.1s。而矢量控制變頻器在開環(huán)時(shí)大于0.8s，閉環(huán)時(shí)為0.3s。ACS800變頻器的靜態(tài)精度為0.01。
精確轉(zhuǎn)矩控制：動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)時(shí)間，在開環(huán)應(yīng)用時(shí)能達(dá)到1-5ms，而矢量控制變頻器在閉環(huán)時(shí)需10-20ms，開環(huán)時(shí)為100-200ms。
　　三鋼公司煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐容量為100t，轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)電機(jī)為4臺(tái)90kW的變頻電機(jī)，氧*電機(jī)為2臺(tái)75kW的變頻電機(jī)；上位控制系統(tǒng)采用GE的90-70系列PLC。


2　跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的主/從控制示意

3.2　傾動(dòng)和氧*的控制情況
1傾動(dòng)控制
　　通常，轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)由3-4臺(tái)電機(jī)完成，所以為了系統(tǒng)更可靠更穩(wěn)定的工作，這幾臺(tái)電機(jī)就必須要進(jìn)行負(fù)荷平衡，也就是所有的電機(jī)出力是一樣的。
　　由于這4臺(tái)電機(jī)是剛性連接，所以要求所有電機(jī)的速度要絕對(duì)同步，因此4臺(tái)電機(jī)的傳動(dòng)采用主/從控制，4臺(tái)變頻器之間用光纖進(jìn)行連接。所以，在系統(tǒng)配置中，將一臺(tái)變頻器作為主機(jī)，由它進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，輸出轉(zhuǎn)矩給定，其它變頻器作為從機(jī)，跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，如2所示。同常規(guī)的控制方式相比，這種使用將系統(tǒng)的性能提高到了一個(gè)新高度。徹底解決由于電機(jī)運(yùn)行中的不同步而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐“點(diǎn)頭“和”搖頭“的現(xiàn)象。
　　4臺(tái)變頻器可以在主/從之間切換，但是同時(shí)只能有一臺(tái)主機(jī)，另外三臺(tái)為從機(jī)，主機(jī)采用速度控制方式、從機(jī)采用轉(zhuǎn)矩控制方式，主機(jī)給從機(jī)發(fā)出控制命令，從機(jī)接受主機(jī)發(fā)出的啟動(dòng)、停止指令及轉(zhuǎn)矩的設(shè)定值進(jìn)行動(dòng)作。
　　當(dāng)某臺(tái)從機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，并不影響主機(jī)和其它從機(jī)的通訊和動(dòng)作，所以可以繼續(xù)運(yùn)行，等到適當(dāng)時(shí)候進(jìn)行檢修；當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，從機(jī)由于接受不到主機(jī)的信號(hào)而停機(jī)并報(bào)故障，此時(shí)將其中一臺(tái)從機(jī)切換為主機(jī)，故障主機(jī)切換為從機(jī)，切換完成后，主機(jī)發(fā)出復(fù)位命令將信號(hào)同步后，從機(jī)故障信號(hào)消失，當(dāng)系統(tǒng)正常后，繼續(xù)運(yùn)行，等到適當(dāng)時(shí)候?qū)收显O(shè)備進(jìn)行檢修。
　　當(dāng)主機(jī)正常而3臺(tái)從機(jī)同時(shí)報(bào)故障時(shí)，說(shuō)明通訊出現(xiàn)了問(wèn)題，為了不影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，此時(shí)將所有從機(jī)切換為主機(jī)，即4臺(tái)變頻器同時(shí)進(jìn)行速度控制，當(dāng)檢修條件具備時(shí)應(yīng)立即檢查通訊問(wèn)題。
　　需要注意的是當(dāng)檢修變頻器的時(shí)候，如果此時(shí)需要其它變頻器繼續(xù)運(yùn)行，由于變頻器斷電后，光纖通訊網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開，所以其它變頻器不能進(jìn)行主/從控制，應(yīng)全部切換為主機(jī)才能繼續(xù)運(yùn)行。等檢修完后，再切換為主/從控制方式。
　　如果進(jìn)行正常的主/從切換，從機(jī)會(huì)由于暫時(shí)得不到主機(jī)信號(hào)報(bào)故障，當(dāng)主機(jī)/從機(jī)切換完成后，給主機(jī)發(fā)出復(fù)位指令后，可以消除所有報(bào)警信號(hào)。
　　由于轉(zhuǎn)爐屬于高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，因此啟動(dòng)方式為預(yù)加恒定勵(lì)磁的高轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)方式，停止方式為斜坡停車方式，采用制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻將回饋的能量進(jìn)行吸收。
　　為了準(zhǔn)確與抱閘裝置協(xié)調(diào)工作，當(dāng)變頻器的速度達(dá)到絕對(duì)零速后，由變頻器輸出指令來(lái)控制抱閘裝置，通過(guò)中間繼電器來(lái)帶動(dòng)抱閘接觸器，然后變頻器停止勵(lì)磁，這樣可以*保*傾動(dòng)裝置不會(huì)出現(xiàn)“溜車”現(xiàn)象。
2氧*控制K7M-DR30UE
　　氧*控制的關(guān)鍵是在抱閘一打開后，電機(jī)就要有100的負(fù)載，為此，傳動(dòng)裝置必須在零速下輸出至少150的力矩，以防止氧*“溜車”。
　　ABB變頻器的DTC控制方式可以在零速下提供高達(dá)200的輸出力矩，其專用的提升軟件，具有轉(zhuǎn)矩記憶功能，將氧*所需的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩記憶下來(lái)，一旦系統(tǒng)啟動(dòng)，就輸出所需的力矩，*保*氧*的平穩(wěn)運(yùn)行。
　　ABB提升軟件所具有的抱閘聯(lián)鎖控制功能更加*保*了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
　　所示的是變頻起停的時(shí)序。