实现干熄焦工程提升机变频控制系统的设计

作者:AG  来源:亚游集团  时间:2019-10-26 23:39  点击:

  推焦装置将炽热的焦炭从焦炉炭化室中推出,落在焦罐台车上面的焦罐中。装满红焦的焦罐台车由电机车牵引至干熄焦装置前,并与牵引装置的导轨对正,牵引装置将焦罐从电机车轨道上移到提升机提升井的中心线上,由焦罐提升机将焦罐提升并送到干熄炉顶,通过炉顶装入装置将焦炭装入干熄炉。在干熄炉中焦炭与惰性气体进行热交换,红焦冷却至200℃以下,经排焦装置卸至胶带机上,送到筛焦系统。

  提升机在整个过程中主要完成焦罐的提升、横移、装入动作,并且在焦炭装入结束后将空焦罐送回焦罐台车上。整个红焦装入过程的完成需要多个设备合作完成,包括APS定位装置、牵引装置、提升机、装入装置。其中,APS定位装置完成焦罐台车的精确定位功能;牵引装置将焦罐台车从电机车轨道牵引至提升井中心线上,或由提升井中心线送回电机车轨道;提升机完成焦罐的提升及横移走行;装入装置是在提升机动作的过程中,打开或关闭干熄槽顶的炉盖和装焦漏斗,配合提升机完成装焦动作。

  本干熄焦工程提升机部分控制系统采用ABB公司的Freelance 2000集散控制系统,变频装置使用AB公司产品。提升机提升和走行电机变频器选用AB公司PowerFlex S2系列变频器,由于提升机提升电机要长时间工作在发电状态,所以选择使用具有回馈能力的整流回馈单元RGU对公共直流母线进行供电,逆变部分通过公共直流母线挂在整流回馈单元RGU,实现电动机回馈制动功能。控制系统与变频装置之间通过Profibus总线进行通讯。变频装置的控制通过端子控制方式,通讯仅作为读取变频装置状态的途径使用。提升机提升走行采用带速度传感器的矢量控制模式。对于提升机提升位置、走行位置的检测通过绝对值编码器完成。本系统位置编码器使用倍加福绝对值编码器,通过Profibus总线.变频装置

  提升机提升、走行电机变频控制装置选用AB公司的PowerFlex S2系列逆变装置,通过公共直流母线挂在整流回馈单元RGU,实现电动机回馈制动功能。控制系统与变频装置之间通过Profibus总线进行通讯。RGU为整流回馈单元,其主要功能有:通过控制能量流向,把进线相交流电源转化为规定的直流母线电压;通过控制变压器把进线V控制电源。在RGU中功率元件采用

  。RGU可以工作在3种模式:电动状态,控制IGBT导通调节电压和电流,使电流由交流侧流向直流母线侧;再生状态,控制IGBT导通调节电压和电流,使电流由直流母线侧流向交流侧;模式,RGU不调节电压和电流,功率元件工作在二极管整流桥模式,电流从交流侧流向直流母线侧。PowerFlex 700 S2变频装置是AB公司推出的Power Flex “7-系列”产品之一。“7-系列”产品有如下特点:功率范围广,性能强大;灵活性使复杂的应用简单化;高度集成,支持多种通讯协议的网络结构;优化的功率模块结构设计减小高次协波,反射波及控制干扰;紧凑的设计节省安装空间。并且本系列产品拥有力矩校验功能,可以使变频器在位能性负载的提升过程中与机械抱闸动作良好配合,防止出现溜车及电机堵转电流过大的情况,对机械及电气设备的使用寿命都有好处。当变频器在提升设备应用力矩校验功能时,变频器收到运行命令后,变频器首先快速建立磁通,输出转矩,在确认输出转矩存在的情况下,发出释放抱闸信号,在停车的过程中,首先使变频器进入其悬停状态,也就是说在变频器收到停车命令后,变频器减速到零速并可以在机械抱闸不动作的条件下维持零速的功能,在变频器进入悬停状态后,变频器输出控制抱闸闭合,然后撤销输出转矩。并且在力矩校验功能启用的条件下,变频器自动启用下列功能:溜钩保护、速度偏离保护(失速保护)、输出缺相保护和编码器丢失保护。使用力矩校验功能可以较为简单的实现变频器带电机作为提升设备的应用。本次100t干熄焦工程提升机变频器主要采用端子控制方式,通讯功能作为读取变频器数据使用。走行变频器预设两档速度,提升变频器预设三档速度,根据不同的阶段给出提升和走行的不同速度选择。变频器启动、方向及速度选择信号由

  给出,抱闸控制由变频器本身完成。提升机提升走行变频装置采用带有速度传感器的矢量控制方式,速度控制具有良好的精度和稳定性。启动制动性能好,可以在短时间完成零速到额定转速的启动过程或由额定转速减小到零速的制动过程,减少启动制动时间,有利于适应生产节奏的要求。4.控制系统

  控制系统使用ABB公司的Freelance 2000集散控制系统,该系统兼具集散控制系统和可编程控制器的优点,既拥有良好的人机界面,又具有快速的顺序逻辑控制功能。同时,组态工具应用简单灵活,操作上画面简单,思路清晰,便于操作控制,硬件安装维护方面简单快捷。Freelance 2000集散控制系统可以分成操作级、通讯级、过程级和工程师级,不同的部分有不同的作用。工程师级用于离线或在线组态及在线调试;操作级用于操作和观察、记录和归档、趋势和报警;通讯级用于工程师级、操作级、过程级之间的数据交换和通讯;过程级主要用于完成数据的获取和数值的处理、以及各种控制功能。集散系统的出现和进一步发展,主要是微处理器的商品化,以及通讯技术、

  技术和现场控制理论密切结合的结果。其中,通讯网络是集散系统的重要桥梁,由它把现场控制装置、操作员站、工程师站等连接成一个完整的网络系统。Freelance 2000集散控制系统包括下列两层通讯网络:系统总线(Diginet S)和现场总线(Profibus/Modbus/CAN等)。系统总线基于标准的以太网标准,主要作用是将控制系统的现场控制装置、操作员站、工程师站连接成一个网络;现场总线是现场控制装置中的通讯网络,由其完成现场设备与CPU间的数据交换与通讯。控制系统配置方面采用自动化仪表专业设置一套冗余DCS控制站,电气专业设置一套冗余DCS控制站的方法,总线形式采用Profibus-DP协议的冗余现场总线。提升机部分电气控制系统与本体电气系统共用一套冗余DCS系统,在编程过程中通过不同任务加以区分。提升机提升、走行变频装置通过Profibus-DP总线与控制系统连接,提升机提升编码器、走行编码器同样通过Profibus-DP总线与控制系统连接进行数据交换。上位设置一台工程师站和四台操作员站,上位机通过以太网与下位机进行通讯。提升机部分的程序控制主要为顺序控制及相关的联

  控制。由于提升机要配合电机车、APS定位装置、牵引装置、装入装置一起工作,所以相关的联锁条件是必不可少的。提升机的操作平时无人值守,要求动作全部自动完成,并且要求保持一定的生产节奏。提升机本体的控制采用提升走行多段速度的方法,既可以提高一定的效率,又可以减小冲击及保证定位的精度。在提升机横移走行的过程中,在自动运行的条件下,提升机首先进入高速走行,到达减速位后降为低速,到达定位位置停车。提升机在提升和下降运行的过程中,采用多次速度变化的方法,主要目的是减小设备冲击和提高运行节奏。提升过程中的速度控制由提升机提升位置检测编码器提供位置信号以确定提升速度,配合提升机提升井侧、熄焦室侧判断条件,及提升及上升下降判断条件选择不同的速度选择方法。如图(1)所示为提升机自动运行过程中,提升及走行的速度分配方式。在提升及下降的过程中,提升机提升速度的变化根据提升位置编码器的检测自动实现。控制的难点也在于装炉过程及返回过程中,提升机提升和走行的速度分配问题。

  系统投用以来,运行正常。在平时的维护过程中,我们发现,由于提升机钢丝绳的拉伸及机械间隙的改变,提升机提升位置检测编码器的检测数据较调试过程中稍有改变,在平时的维护过程中需要注意。避免因编码器检测信号变化引起影响系统运行的状况。此外,为了避免编码器在历次检测的过程中的积累误差问题,我们在提升机下降到提升井最下端的钩开位时,在提升机停止运行的条件下,对提升位置检测编码器的数据进行置为初始值操作。

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  CU04是采用硅栅CMOS技术制造的先进高速CMOS无缓冲逆变器。它实现了类似于等效双极肖特基TTL的高速操作,同时保持CMOS低功耗。 输入可承受高达7V的电压,允许5V系统与3V系统的接口。 特性 高速:t PD = 3.5ns(典型值)在V CC = 5V 低功耗:I CC =2μA(Max),T A = 25 C 高抗噪性:V NIH = V NIL = 10%V CC (Min。) 输入时提供断电保护 平衡传播延迟 专为2V至5.5V工作范围而设计 低噪音:V OLP = 0.8V(最大) 引脚和功能与其他标准逻辑系列兼容 闩锁性能超过300mA ESD性能:HBM

  2000V;机器型号

  200V 芯片复杂性:12个FET或3个等效门 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...

  04 MiniGateTM是一款先进的CMOS高速反相缓冲器,占用空间极小。器件输入与TTL型输入阈值兼容,输出具有完整的5.0 V CMOS电平输出摆幅。无论电源电压如何,当施加高达7.0伏的电压时,NLU1GT04输入和输出结构都能提供保护。 特性 高速:tPD = 3.8 ns(典型值) )@ VCC = 5.0 V 低功耗:在TA = 25 C时ICC = 1uA(Max) TTL兼容输入:VIL = 0.8 V; VIH = 2.0 V CMOS兼容输出: VOH

  U04是单个无缓冲变频器,工作电压范围为1.65-5.5 V,采用非常流行的SC70 / SC88a / SOT-353封装或1.6 x 1.6 X.6 mm SOT553封装。 特性 微小的SOT-353和SOT-553封装 源/汇+ + - 16 mA,4.5 VV CC 过压容差输入和输出 带有NC7SZU04P5X,TC7SZU04FU和TC7SZU04AFE的引脚引脚 芯片复杂性:FETs = 20 设计用于1.65 V至5.5 VV CC 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图

  3是一款20A降压转换器(内置MOSFET),工作电压范围为3V至21V,无需外部偏置。该固定式变频器具有高效率,可调节输出以提供低至0.6V的电压。可调电流限制允许器件用于多个电流水平。该器件采用耐热增强型6mm x 6mm QFN封装,高效电压模式同步降压转换器,工作电压为3 V至21 V,输出电压低至0.6 V,最高25 A DC负载或30 A瞬时负载。 特性 优势 宽输入电压范围为3V至21V 允许同一器件用于3.3V,5V和12V母线MHz开关频率 用户可选择的选项,允许在效率和解决方案尺寸之间进行优化权衡 无损耗低侧FET电流检测 提高效率 0.6V内部参考电压 低压输出以适应低压核心 外部可编程软启动 降低浪涌电流并防止启动时出现无根据的过电流 预偏置启动 防止反向电流流动 所有故障的打嗝模式操作 如果故障情况消除,则允许重新启动 可调输出电压 灵活性 可调节电流限制 优化过流条件。允许较低饱和电流的较小电感器用于较低电流应用 输出过压保护和欠压电压保护 应用 终端产品 高电流POL应用 AS...

  Broadcom光纤(FO)短链路是一种经济高效的半导体产品,可在单个PCB上提供12 kV瞬态电流隔离。 FO Short Link基于650 nm光纤技术,适用于逆变器/驱动器,电力电子或医疗设备等应用。 FO Short Link产品提供爬电距离和间隙距离,最小值为18.1 mm。此外,HFBR-3810MSZ器件提供金属屏蔽选项,可提供更高的EMI和ESD抗扰度。 特性 金属屏蔽选项,可提供更高的EMI和ESD抗扰度 信号速率为DC至10MBaud的数据传输 具有CMOS / TTL输出的直流耦合接收器,易于设计;无需数据编码或数字化电路 高抗噪性 符合IEC 60664-1的瞬态电压抑制高达12kV 激光等级1,根据IEC-60825:修订2001 符合RoHS标准 应用 变频器/驱动器 电力电子 医疗/ X光设备 电隔离...

  Broadcom光纤(FO)短链路是一种经济高效的半导体产品,可在单个PCB上提供12 kV瞬态电流隔离。 FO Short Link基于650 nm光纤技术,适用于逆变器/驱动器,电力电子或医疗设备等应用。 HFBR-3810Z和HFBR-3810MSZ器件提供爬电距离和间隙距离,最小值为18.1 mm。 功能 信号速率为DC至10MBaud的数据传输 具有CMOS / TTL输出的直流耦合接收器,易于设计;无需数据编码或数字化电路 高抗噪性 符合IEC 60664-1的瞬态电压抑制高达12kV 激光等级1,根据IEC-60825:修订2001 符合RoHS标准 应用 变频器/驱动器 电力电子 医疗/ X光设备 电隔离...

  这些TTL十六进制反相缓冲器/驱动器具有高压集电极开路输出,用于连接高电平电路(如MOS)或驱动高电平电流负载(如灯或继电器),也可用作驱动TTL输入的变频器缓冲器。 SN5406和SN7406的最小击穿电压为30 V. SN5416和SN7416的最小击穿电压为15 V. SN5406和SN5416的最大灌电流为30 mA,SN740和SN7416的最大灌电流为40 mA。 特性 将TTL电压电平转换为MOS电平 高漏电流能力 输入钳位二极管简化系统设计 指示灯和继电器的开路集电极驱动器 输入与大多数TTL电路完全兼容 参数 与其它产品相比反向缓冲器/驱动器 Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Bits (#) Voltage (Nom) (V) F @ Nom Voltage (Max) (Mhz) ICC @ Nom V...

  AM4377 AM437x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

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  AM4382 AM438x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

  与其它产品相比AM438x Arm MHz (Max.) Serial I/O Security Enabler Co-Processor(s) Graphics Acceleration EMAC USB 2.0 Industrial Protocols Camera Operating Temperature Range (C) DRAM var link = zh_CN_folder_p_quick_link_description_features_parametrics; com.TI.Product.handleQuickLinks(parametric,参数变化,#parametrics,link); AM4382 AM4384 AM4388 300 600 1000 600 1000 600 1000 &...

  AM4384 AM438x ARM Cortex-A9 微处理器 (MPU)

  与其它产品相比AM438x Arm MHz (Max.) Serial I/O Security Enabler Co-Processor(s) Graphics Acceleration EMAC USB 2.0 Industrial Protocols Camera Operating Temperature Range (C) DRAM var link = zh_CN_folder_p_quick_link_description_features_parametrics; com.TI.Product.handleQuickLinks(parametric,参数变化,#parametrics,link); AM4384 AM4382 AM4388 600 1000 300 600 1000 600 1000 &...

  AM335x 微处理器基于 ARM Cortex-A8 处理器,在图像、图形处理、外设以及 EtherCAT 和 PROFIBUS 等工业接口选项方面得到了增强。 该器件支持高级操作系统 (HLOS)。 Linux®和 Android可从德州仪器 (TI) 免费获取。 AM335x 微处理器 包含 功能框图 中显示的子系统和以下 简要 说明: 微处理器单元 (MPU) 子系统基于 ARM Cortex-A8 处理器, PowerVR SGX图形加速器子系统提供 3D 图形加速功能以支持显示和游戏特效。 可编程实时单元子系统和工业通信子系统 (PRU-ICSS) 与 ARM 内核彼此独立,允许单独操作和计时,以实现更高的效率和灵活性。PRU-ICSS 支持更多外设接口和 EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、PROFIBUS、Ethernet Powerlink、Sercos 等实时协议。此外,凭借 PRU-ICSS 的可编程特性及其对引脚、事件和所有片上系统 (SoC) 资源的访问权限,该子系统可以灵活地实现快速实时响应、专用数据处理操作以及自定义外设接口,并减轻 SoC 其他处理器内核的任务负载。 特性 ...

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