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1336 IMPACT變頻器在4#板坯連鑄機(jī)中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2019-08-02 10:17:35來源:

1336 IMPACT變頻器在4#板坯連鑄機(jī)中的應(yīng)用
1.概述
板坯連鑄機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)連鑄機(jī)相比,以其高拉速、高作業(yè)率、高質(zhì)量的優(yōu)勢,近幾年在國內(nèi)得以較快的發(fā)展。我國板坯連鑄機(jī)應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代,在板坯連鑄機(jī)控制領(lǐng)域經(jīng)過多年的實踐總結(jié)出許多的成功經(jīng)驗。萊鋼4#板坯連鑄機(jī)是H型鋼生產(chǎn)的前道工序,其產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量直接關(guān)系后道工序H型鋼產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。4#板坯連鑄機(jī)的結(jié)晶器振動和拉矯機(jī)驅(qū)動電動機(jī)采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)。結(jié)合4#板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器振動和拉矯機(jī)的工藝特性,選用高性能、超低噪聲的1336IMPACT變頻器。
2.1336IMPACT變頻器特性
連鑄機(jī)結(jié)晶器振動裝置和拉矯機(jī)是連鑄機(jī)的主體設(shè)備,傳動控制水平要求高,也是直接影響連鑄機(jī)的生產(chǎn)作業(yè)率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著交流變頻技術(shù)的日益完善,連鑄機(jī)結(jié)晶器振動裝置和拉矯機(jī)應(yīng)用變頻技術(shù)已是一種必然趨勢。因1336IMPACT變頻器具有高的性能、超低噪聲等特性,具有分開獨立控制電動機(jī)的磁場和轉(zhuǎn)矩的已確認(rèn)了的獨特的能力,使1336 IMPACT變頻器在零速時仍能產(chǎn)生滿轉(zhuǎn)矩。其與通用變頻器相比具有一下特點:
①采用FORCE技術(shù),F(xiàn)ORCE技術(shù)集中關(guān)注控制結(jié)果(即轉(zhuǎn)矩控制、磁通控制),并對電動機(jī)輸入端參數(shù)進(jìn)行控制,以得到此結(jié)果。
②像直流電動機(jī)一樣,可獨立控制交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁通。
③在安全調(diào)速范圍內(nèi)可直接控制轉(zhuǎn)矩,包括超過額定工作轉(zhuǎn)速的時刻。
④無需依賴復(fù)雜的電動機(jī)數(shù)學(xué)模型,可精確控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁通。
⑤減少了因沖擊負(fù)載或需要大的啟動轉(zhuǎn)矩等應(yīng)用而引起的脫扣狀態(tài)。以提高速度和轉(zhuǎn)矩性能。
⑥獲專利的電流調(diào)節(jié)器,可實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的真正控制。
⑦簡便的驅(qū)動程序可保證快速啟動,并使用電動機(jī)銘牌上的參數(shù)快速地自整定速度和轉(zhuǎn)矩環(huán)。
⑧無編碼器的磁場定向控制。
⑨使用SCANport協(xié)議,為編程設(shè)備提供統(tǒng)一接口。
⑩內(nèi)置過程微調(diào)控制器。
1336 IMPACT變頻器是為簡化安裝和操作而設(shè)計的。但它仍有較復(fù)雜的變頻器的特性??焖匐妱訖C(jī)整定步驟,讓操作者通過菜單一步步輸入簡單的電動機(jī)參數(shù)。而其余所需參數(shù)則可自動輸入。這樣就不需輸入復(fù)雜的電動機(jī)數(shù)據(jù)信息了??山M態(tài)的模擬器,數(shù)字量和各種通信模塊的控制方式,讓用戶有多種選擇。
使用了FORCE技術(shù)的1336 IMPACT變頻器,提供了某些要求很高的拖動應(yīng)用所需的精確的電動機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩控制,而通常這些應(yīng)用多數(shù)只適宜使用直流調(diào)速器,F(xiàn)ORCE技術(shù)是A-B獲專利的磁場定向控制方法,具有分開獨立控制電動機(jī)的磁場和轉(zhuǎn)矩的已確認(rèn)了的獨特的能力,使1336 IMPACT變頻器在零速時仍能產(chǎn)生滿轉(zhuǎn)矩。FORCE技術(shù),原本是為定做的拖動系統(tǒng)設(shè)計的,現(xiàn)在在一個單獨、緊湊、簡單易用的機(jī)箱內(nèi)就能實現(xiàn)。
1336 IMPACT變頻器采用FORCE技術(shù)磁場定向控制專利技術(shù),可獨立控制交流電動機(jī)的磁通量和轉(zhuǎn)矩電流來實現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)矩和功率控制,F(xiàn)ORCE技術(shù)采用了專利型的,寬頻的電流調(diào)節(jié)器技術(shù),加上自適用的控制器,可以對電動機(jī)的磁通量和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行分離和控制,這就是FORCE技術(shù)與其它的矢量控制技術(shù)的根本區(qū)別。可獲得交流電動機(jī)的速度和轉(zhuǎn)矩的卓越控制性能。FORCE技術(shù)是使交流電動機(jī)真正獲得“類似直流調(diào)速”性能的世界比較先進(jìn)的變頻技術(shù)。
FORCE技術(shù)的無編碼反饋控制技術(shù),使標(biāo)準(zhǔn)的交流電動機(jī)調(diào)速范圍提高到120:1。速度/轉(zhuǎn)矩性能的改進(jìn),使變頻器應(yīng)用范圍更廣泛。并具有大啟動轉(zhuǎn)矩,因而能適用通常是由直流電動機(jī)控制的應(yīng)用場合 。
3.結(jié)晶器振動和拉矯機(jī)控制系統(tǒng)
板坯連鑄機(jī)的控制系統(tǒng)由4臺AB公司PLC-5系列PLC構(gòu)成(板坯連鑄機(jī)為3流,每鑄流由一臺PLC-5實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動控制,公用設(shè)備由一臺PLC-5控制),采用DH-485數(shù)據(jù)鏈路,其具有如下功能:
 ?、倏芍С?2個設(shè)備的相互連接;多主機(jī)功能;令牌(TOKEN)傳遞訪問控制:不間斷可增加或刪除鏈路節(jié)點的功能:鏈路的比較大長度為4000英尺
 ?、贒H-485數(shù)據(jù)鏈路以“菊花鏈”的形式將每臺PLC連接到各個鏈路藕合器,再通過鏈路藕合器與編程站聯(lián)系,控制系統(tǒng)鏈路連接方式。
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3.1結(jié)晶器振動控制系統(tǒng)
由變頻器構(gòu)成的結(jié)晶器振動交流調(diào)速系統(tǒng),有兩種操作方式,一是在操作臺上手動操作,二是由PLC的全自動操作.在控制室的操作臺上實現(xiàn)手動、自動選擇,手動時可在操作臺上實現(xiàn)振動裝置的振動頻率(電動機(jī)速度)手動給定,在操作平臺的機(jī)旁控制箱上可以控制電動機(jī)的起停。這種方式是為檢修、調(diào)試設(shè)備時設(shè)置的,而連鑄機(jī)正常生產(chǎn)是選擇自動方式,此時振動電動機(jī)隨著拉矯機(jī)的起停而自動起停,結(jié)晶器的振動頻率是根據(jù)拉矯機(jī)速度線性變化,其線性關(guān)系有連鑄工藝給定。
3.2拉矯機(jī)的控制系統(tǒng)
拉矯機(jī)控制系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)著拉矯機(jī)的送引錠、啟動、拉坯、停止的速度調(diào)節(jié),拉矯一、二輥的壓下和抬起功能,其操作權(quán)在控制室的操作臺上,選擇手動只能實現(xiàn)拉矯機(jī)的點動操作,拉矯機(jī)以預(yù)先在變頻器上設(shè)定的速度值向上或向下慢速運行。而自動操作時,PLC根據(jù)設(shè)定的工藝參數(shù),實現(xiàn)拉矯機(jī)在送引錠時快速加速至額定轉(zhuǎn)速運行,在整個拉坯過程變頻器根據(jù)來自PLC的給定值,實現(xiàn)速度的自動調(diào)節(jié),以保證其拉坯速度運行在工藝的給定參數(shù)值上,以此實現(xiàn)連鑄生產(chǎn)過程的全自動控制。
4.加減速參數(shù)的設(shè)定
拉矯機(jī)及結(jié)晶器振動系統(tǒng)一般要求快速啟動,如果tqg的值太大就不能滿足啟動速度的要求,就需要加大MD,這就是要求增加電動機(jī)的容量,變頻器的容量也相應(yīng)也要增大,若減速時間縮短,要在變頻器外部配置再生制動組件,使系統(tǒng)的性能價格比下降。故系統(tǒng)的加減速時間是系統(tǒng)的重要參數(shù)。
4.1加速時間的設(shè)定
變頻器的加速時間是指系統(tǒng)的頻率從0上升到50Hz所需要的時間,即是電動機(jī)從零速上升到額定轉(zhuǎn)速的時間,電動機(jī)從零速升高到工作速度ng所需的時間tqg按下式計算:
tqg=GD2ng/375(MD-Mj)
式中:MD