[发明专利]一种利用S120变频器控制转炉倾动系统的方法

说明书

本发明属于转炉倾动系统控制的技术领域，具体涉及一种利用S120变频器控制转炉倾动系统的方法。包括如下步骤：S1.在转炉倾动系统中的四台变频器的CU320‑2DP上分别安装CBE20通讯板，并对其分别定义1‑4号站点，通过网线连接，网线由1号站的P2口跳至2号站的P1口，依次类推；S2.对每台变频器进行配置CU320‑2dp中SINAMICS LINK相关参数，S3.配置主从切换；S4.抱闸控制，使用该方法实现S120变频器通过CBE20用SINAMICS LINK方式做主从控制方式控制倾动系统。使用这种变频器控制方式可以比PLC更可靠速度更快。

技术领域

本发明属于转炉倾动系统控制的技术领域，具体涉及一种利用S120变频器控制转炉倾动系统的方法。

背景技术

在一个转炉冶炼周期内，转炉至少经过三次前倾，一次后倾才能完成冶炼过程，转炉操作为PLC控制，收到操作。转炉倾动机构采用4台电动机传动，可驱动转炉本体在360度的范围内任意转动。正常工作时，4台电动机同步运行，同步启停；当1台或者2台电动机出现故障停机时，PLC立即对剩余的运行电机的速率设定等参数进行调整。当3台以上电机出现故障停机时，转炉立即停止倾动。

因转炉倾动设备由四台电动机驱动，其输出轴通过齿轮刚性连接，齿轮箱驱动机械结构摇动转炉。需要每台电动机同步运转或均匀出力，这时需要对变频器进行主从控制。主从控制中主传动是典型的速度控制，从传动是速度或转矩控制。当主传动和从传动的电机轴通过传输带等柔性设备连接时，从传动和主传动之间允许有细微的速度差，从传动使用速度控制；当主传动和从传动的电机轴通过链条或齿轮等刚性设备连接时，从传动和主传动之间没有速度差，从传动使用转矩控制，负责输出一定比例的转矩以均衡主传动的负荷，整个传动系统的速度控制由主传动来完成。对于从传动为转矩控制的变频器来说，转矩给定来自主传动速度调节器输出之后经过限幅的转矩设定值，自身的速度环不起调节作用，传动控制命令也来自于主传动。转矩给定值和控制命令的传输形式根据变频器的不同而不同。原来的同步控制由PLC完成，PLC与变频器走的DP通讯，由PLC给四个变频器发送控制和速度命令，这样可能会出现动作不同步的现象。

另外，现有的转炉倾动系统普遍采用Profibus-DP总线来构建转炉倾动控制系统，4台倾动电机分别由4台单独的变频器控制，PLC控制器通过Profibus-DP总线与4台倾动变频器进行通讯，传递启停命令以及速度转矩设定值等数据，倾动主从动变频器之间通过SIMOLINK光纤(或 SINAMICS LINK光纤)传递同步数据，PLC控制器与操作员站则通过以太网来通讯传递数据。

此控制系统中包含了以太网、Profibus-DP总线和SINAIMICS LINK光纤三种不同的通讯方式。并且，Profibus-DP总线本身具有以下缺点：i)数据传速速度慢，Profibus-DP总线的最大传速速度为12Mbps，且受传速距离的影响；ii)系统的可靠性不高，Profibus-DP总线采用一连到底的连接方式，通过一根双 绞线将主站与所有的子站连接起来，当某段总线或某个子站出现故障的情况下，其余子站 有可能全部停止工作；iii)抗干扰能力差，Profibus-DP总线采用屏蔽双绞线进行通讯，Profibus规范无 法与普通屏蔽双绞线的内阻、线间电容等参数相匹配，系统经常出现非正常通讯状态，导致 抗干扰能力不强；iv)故障诊断较难，一旦Profibus-DP网络出现故障，查找故障点比较困难，缺乏有 效可靠的专业检测仪器，只能依靠经验丰富的维护人员进行故障点排查，不仅浪费宝贵的 生产时间，影响生产计划，还增加了人力成本。

由于Profibus-DP总线的上述缺点，采用Profibus-DP总线构建的转炉倾动控制系统中存在Profibus总线扩展性不理想，系统抗干扰能力差，故障查找困难，不能直接与TCP/IP接口相连接，数据传递效率不高，可靠性不佳等缺点，影响了转炉倾动控制系统的稳定性和快速性。

发明内容