料車卷揚調整系統(tǒng)

1、PLC與變頻器組成的料車卷揚系統(tǒng)設計電氣一班 張勝強080402105一、狀態(tài)簡介在冶金高爐煉鐵生產線上，一般把準備好的爐料從地面的儲礦槽運送到爐頂的生產機械稱為高爐上料設備。料車的機械傳動系統(tǒng)示意圖見下圖斜橋式料車上料機主要由斜橋、料車、卷揚電機三部分組成。在工作過程中，兩個料車交替上料，當裝滿爐料的料車上升時，空料車下行，空車重量相當于一個平衡錘，平衡料車的車廂重量。上行或者是下行時，兩個料車由一個卷揚機拖動，而且電動機運轉時總有一個重料車上行，沒有空行程，使得拖動電機總是處于電動狀態(tài)運行，避免了電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)所帶來的一些問題，節(jié)省了拖動電機功率。二、料車運行過程料車在料橋上運行分

2、為6個階段：啟動、加速、穩(wěn)定運行、減速、傾翻和制動。在整個過程中包括一次加速、兩次減速。根據料車運行速度要求，電機在高速、中速、低速段的速度曲線采用變頻器設定的固定頻率，按速度切換主令控制器發(fā)出的信號由PLC控制轉速的切換。例如，啟動加速階段，時間為3s；高速運行階段,f1=50Hz為高速運行對應的變頻器頻率，電動機轉速為740r/min，鋼繩速度為1.5m/s;第一次減速階段由主令控制器發(fā)出第一次減速信號給PLC，由PLC控制MM440，使頻率從50Hz下降到20Hz，電機轉速從740r/min下降到296r/min，鋼繩速度從1.5m/s下降到0.6m/s，減速時間為1.8s；中速運行階段

3、f2=20Hz;第二次減速階段，由主令控制器發(fā)出的第二次減速信號給PLC，由PLC控制MM440，使頻率從20Hz下降到6Hz,電機轉速從296r/min下降到88.8r/min，鋼繩速度從0.6m/s下降到0.18m/s；低俗運行階段頻率為6Hz；制動停車階段，當料車運行至高爐頂時，限位開關發(fā)出停車指令，由PLC控制MM440完成停車。若在運行過程中出現(xiàn)故障時，報警同時抱閘停車。3、 基本要求1、 變頻調速系統(tǒng)主要設備的選擇及變頻器參數的設置（電機、變頻器、plc等）2、 PLC的I/O配置和調速系統(tǒng)的電路圖3、 程序設計4、 電路工作過程A自動工作過程B手動工作工程C停機D故障分析及處理變

4、頻調速系統(tǒng)主要設備選擇及變頻參數設置1選擇電動機卷揚機變頻調速拖動系統(tǒng)選擇電動機時，應保證低頻時電動機的有效轉矩必須滿足要求，電動機必須有足夠大的啟動轉矩來確保重載啟動，所以應選擇功率為37kW，額定電流為78.2A，額定電壓為380V，額定轉速為740r/min的三相交流感應電機。2、 變頻器的使用變頻器的容量應比變頻器使用說明書中“配用電動機容量”加大一檔到二檔，并應具有無反饋矢量控制功能；變頻器的電流應大于電動機的電流。為此選用西門子MM440變頻器，其額定功率為55kW，額定電流為110A。該變頻器采用高性能和矢量控制技術，具有超強的過載能力，同時能提供低速高速轉矩輸出和良好的動態(tài)性能

5、。3、 PLC的選擇根據PLC的I/O配置，PLC選擇西門子S7200系列的CPU2264、 變頻器參數設置在確保接線無誤的情況下，合上電源并設置MM440參數，設備P0010=30，P0970=1,然后按下P鍵，是變頻器恢復到出廠默認值。變頻器參數設置見表3-1表3-1變頻器參數設置參數號設置值說明P01000功率以kW表示，頻率為50HzP03001電機類型選擇（異步電動機）P0304380電動機額定電壓（V）P030578.2電動機額定電流（A）P030737電動機額定功率（kW）P030991電動機額定效率（%）P031050電動機額定頻率（Hz）P0311740電動機額定轉速（r/m

6、in）P07002命令源選擇“由端子排輸入”P07011ON接通正轉，OFF停止P07022ON接通發(fā)轉，OFF停止P070317選擇固定頻率（Hz）P070417選擇固定頻率（Hz）P070517選擇固定頻率（HZ）P073152.3變頻器故障P10003選擇固定頻率設定值P100150設置固定頻率f1=50HzP100220設置固定頻率f2=20HzP10046設置固定頻率f3=6HzP10800電動機運行的最低頻率（Hz）P108250電動機運行的最低頻率（Hz）P11203斜坡上升世間（s）P11213斜坡下降時間（s）P130020變頻器為無速度反饋的矢量控制PLC的I/O配置和調速

7、系統(tǒng)電路圖S7-200型PLC的I/O配置表見表3-2。PLC數字輸出對應MM440變頻器的高、中、低3種運行頻率，見表3-3。調速系統(tǒng)電路圖如圖3-3所示。表3-2S7-200可編程控制器I/O配置輸入設備輸入地址輸出設備輸出地址主接觸器合閘按鈕SB1I0.0變頻器合閘繼電器KA1Q0.0主接觸器分閘按鈕SB2I0.1左料車上行（5端口）Q0.11SM左車上行觸頭1SM1I0.2右料車上行（6端口）Q0.21SM右車上行觸頭1SM2I0.3高速運行（7端口）Q0.31SM手動停車觸頭1SM3I0.4中速運行（8端口）Q0.42SM手動操作觸頭2SM1I0.5低速運行（16端口）Q0.52SM自動操作觸頭2SM2I0.6工作電源指示HL1Q0.62SM停車觸頭2SMS3I0.7故障燈光指示HL2Q0.73SM左車快速上行觸頭3SM11I1.0故障音響報警HAQ1.03SM右車快速上行觸頭3SM21I1.1抱閘繼電器KA2Q1.13SM左車中速上行觸頭3SM12I1.23SM右車中速上行觸頭3SM22I1.33SM左車慢速上行觸頭3SM13I1.43SM右車慢速上行觸頭3SM23I1.5左車限位開關SQ1I1.6右車限位開關SQ2I1.7急停開關SA1I2.0松繩保護開關SA2I2.1變頻器故障保護輸出（通過端子19、20）I2.2表3-3