劉丹 河鋼集團(tuán)邯鋼公司煉鐵部

引言：在我國高爐上料自動控制系統(tǒng)當(dāng)中PLC和變頻器應(yīng)用的十分廣泛，在我國的高溫冶煉當(dāng)中PLC和變頻器的應(yīng)用能夠保證高爐的快速上料，進(jìn)一步提高冶煉的質(zhì)量。根據(jù)我國高爐料車的要求，需要實(shí)現(xiàn)在料車上料時(shí)車輛啟動和停止的聯(lián)動裝置，并且能夠控制料車的運(yùn)行快慢和運(yùn)行速度等功能。除此之外還要對料車的整體系統(tǒng)進(jìn)行檢測。因此必須要保證了料車系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因?yàn)橐坏┝宪囅到y(tǒng)出現(xiàn)問題，就會給冶煉的質(zhì)量造成一定的影響，所以這就更需要應(yīng)用PLC和變頻器。

1 、高爐上料自動控制系統(tǒng)的基本情況

1.1 上料系統(tǒng)的基本要求

高爐上料裝置是高爐設(shè)備的一部分，也是高爐上料系統(tǒng)當(dāng)中的核心設(shè)備。而在核心設(shè)備當(dāng)中卷揚(yáng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)高爐物料的傳輸和生產(chǎn)，所以可以說卷揚(yáng)系統(tǒng)是高爐上料系統(tǒng)當(dāng)中最重要的部分，此系統(tǒng)的穩(wěn)定能夠直接影響高爐能否正常上料和產(chǎn)生鐵水的數(shù)量。因?yàn)橹挥芯頁P(yáng)的系統(tǒng)穩(wěn)定才能保證在運(yùn)送各種冶煉原料不出現(xiàn)紕漏。

1.2 上料的基本模式

高爐卷揚(yáng)上料系統(tǒng)是有一定的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的，其主要模式就是：首先通過上料槽將各種原料分配到料倉，等到料車到達(dá)后將料倉內(nèi)的原料倒入料車當(dāng)中，隨后關(guān)閉料倉的閘門，這時(shí)系統(tǒng)開始工作，采用不同的速度將車運(yùn)送到頂端，隨后根據(jù)杠桿平衡的原理，送完料后的空車向下行駛，而第二個裝滿料的料車向上行駛，二者保持一定的平衡，這樣不僅能夠節(jié)約電動機(jī)的使用，還能夠保證運(yùn)送的效率。

2 、PLC和變頻器的設(shè)備選型

2.1 PLC的選擇

PLC俗稱可編程控制器。一般來說，PLC一般選用門子公司所生產(chǎn)的PLC設(shè)備。西門子公司生產(chǎn)的PLC擴(kuò)展性能比較好，指令等功能也具有多樣化的特點(diǎn)，最主要的就是價(jià)格相對便宜。PLC主要是應(yīng)用于高爐的控制系統(tǒng)，因?yàn)檫\(yùn)用PLC進(jìn)行控制能夠滿足實(shí)時(shí)性的監(jiān)控。

2.2 變頻器的選擇

除了對可編程控制器進(jìn)行選擇還需要對變頻器的設(shè)備進(jìn)行選型。在對變頻器進(jìn)行選型時(shí)主要有以下兩點(diǎn)。第一點(diǎn)是變頻器的容量要比電動機(jī)的容量大，第二點(diǎn)就是變頻器的電流也要大于電動機(jī)。在對變頻器進(jìn)行選擇時(shí)，可以選用西門子公司的變頻器也可以選用其他廠家的變頻器設(shè)備。

3 、高爐上料自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 規(guī)劃控制系統(tǒng)的軟硬件配置

當(dāng)對設(shè)備的型號進(jìn)行選擇之后就需要對整套系統(tǒng)的軟硬件配置進(jìn)行規(guī)劃。高爐上料自控系統(tǒng)主體上采用PLC進(jìn)行控制，隨后通過完成整套系統(tǒng)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)等功能。在控制器與上位機(jī)之間可以采用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信或者專網(wǎng)進(jìn)行通信，對于主機(jī)和其他設(shè)備的IO控制單元來說，應(yīng)當(dāng)具備好能夠開關(guān)的信號，實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制事應(yīng)當(dāng)注意實(shí)時(shí)監(jiān)控的通信。

3.2 規(guī)劃料車的位置

當(dāng)系統(tǒng)總體部署完成之后需要對料車進(jìn)行定位。在對料車進(jìn)行定位時(shí)一般情況下采用一主一副的雙編碼模式進(jìn)行編碼，編碼器向PLC傳遞數(shù)字信號來確定送料車的方位，隨后在通過變頻器來進(jìn)行控制，從而能夠?qū)⒘宪嚨乃俣燃右哉{(diào)節(jié)。

3.3 變頻器參數(shù)的設(shè)置

在對變頻器參數(shù)進(jìn)行設(shè)置時(shí)首先需要設(shè)置電機(jī)的參數(shù)。因?yàn)閷τ谧冾l器來說，只有將電機(jī)的參數(shù)輸入到變頻器當(dāng)中才能夠讓變頻器更好地對電機(jī)進(jìn)行控制；其次就是對變頻器的模式進(jìn)行選擇，一般來說變頻器有兩種模式，第一種模式是標(biāo)量控制模式，第二種模式是DTC模式，想要精確地控制電機(jī)就必須要選擇第二種模式；隨后就是設(shè)置料車加減速的時(shí)間和制動的功率，對原料車的加減時(shí)間來說用的時(shí)間越短，所達(dá)到的效率越高。所以在加速和減速時(shí)，時(shí)間應(yīng)當(dāng)盡可能的加快，這個時(shí)間經(jīng)檢驗(yàn)設(shè)定在3到5秒鐘為宜。由于料車送料的過程中是從低速到高速同步進(jìn)行，同時(shí)可能涉及到加速和減速的情況，所以要根據(jù)實(shí)際的速度而對變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)由于變頻器控制的是兩臺電機(jī)，所以需要設(shè)置兩臺電機(jī)具有同樣的同步參數(shù)才可；最后就是需要對變頻器的輸出信號進(jìn)行設(shè)定。

4 、高爐上料自控系統(tǒng)的測試

在所有的設(shè)備都進(jìn)行選型、編程、開發(fā)之后，需要對系統(tǒng)進(jìn)行測試。在測試過程中主要測試料車上料的位置以及加速減速的時(shí)間，測試對閘門的打開和艙門的關(guān)閉的精確度。因此，在測試時(shí)一定要保證任何環(huán)節(jié)都在測試的范圍之內(nèi)，通過測試來對變頻器的參數(shù)進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)測試完成之后，整套系統(tǒng)便可以應(yīng)用在實(shí)際工作當(dāng)中。

5 、結(jié)束語

想要實(shí)現(xiàn)高爐上料的自動控制主要就是將PLC和變頻器合理地應(yīng)用在高爐自動控制系統(tǒng)當(dāng)中。相關(guān)人員將所需的參數(shù)和設(shè)備的選型完成好，經(jīng)過測試便能夠?qū)⒄紫到y(tǒng)應(yīng)用在高爐上料當(dāng)中。高爐上料系統(tǒng)的正常運(yùn)作能夠讓企業(yè)員工有更高的工作效率，讓企業(yè)獲得更多的利潤。