一種轉爐傾動安全的電氣傳動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種轉爐傾動安全的電氣傳動控制方法，包括：S1.配置轉爐傾動控制系統(tǒng)，然后運行該控制系統(tǒng)；S2.通過HMI選擇四臺傾動電機中的一臺電機作為主電機，其余三臺電機作為從電機；S3.通過PLC采集轉爐傾動角度編碼器與四臺傾動電機速度編碼器相互判別，以確定編碼器是否出現(xiàn)故障；若主傾動速度編碼器出現(xiàn)故障，則從程序里切除該編碼器，且更換另外一臺電機作為主電機，防止轉爐失控；若主傾動編碼器沒有出現(xiàn)故障，則使用主電機計算出來的角度θt代替傾動角度編碼器角度值。本發(fā)明提出了一種由傾動角度編碼器和四臺傾動電機速度編碼器相互驗證的方法，通過PLC獲取這五個編碼器信息，進行監(jiān)控和判別，防止轉爐傾動由于編碼器出現(xiàn)故障而對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
【專利說明】一種轉爐傾動安全的電氣傳動控制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領域的轉爐煉鋼重要設備裝置，尤其涉及到了轉爐安全的電 氣控制系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術】
[0002] 在大型的鋼鐵業(yè)中，采用轉爐煉鋼工藝已經(jīng)占據(jù)著煉鋼工藝的主要地位。轉爐傾 動系統(tǒng)是轉爐煉鋼的核心煉鋼設備，集成了交流電氣傳動和機械齒輪傳動特點；由于工況 的特殊性，要求該設備在運行過程中速度可調(diào)，并可實現(xiàn)快速加速；系統(tǒng)特性硬，受負載變 化的影響小，啟動力矩大、響應速度快，可實現(xiàn)快速準確停車，設備故障率低等特性；并且必 須具備高可靠性和安全性。
[0003] 轉爐傾動系統(tǒng)，現(xiàn)在大多是是采用交流傳動系統(tǒng)，設置為4臺傾動電機通過機械 齒輪帶動轉爐的±360°旋轉運動。而根據(jù)工藝控制要求，轉爐傾動角度與轉爐傾動速度存 在著連鎖，傳統(tǒng)的傾動角度主要是通過單一的轉爐傾動角度編碼器獲?。惶貏e是在轉爐帶 著鋼水運行時，傾動角度的反饋出現(xiàn)錯誤將導致比較嚴重的后果。并且在停止操作時，由于 轉爐抱閘的磨損而抱閘不到位或者由于某種因素將轉爐抱閘給打開的情況下，轉爐會在重 力的作用下發(fā)生轉動，這種情況下如果沒有及時通知給操作人員可能會帶來事故。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的提供一種轉爐傾動安全的電氣傳動控制方法，該方法采 取對轉爐傾動角度編碼器和電機速度編碼器進行相互檢驗的機制，從而避免了因為編碼器 故障而導致轉爐控制的失誤；通過對轉爐傾動控制改進，提高轉爐傾動安全性和穩(wěn)定性，使 轉爐傾動具有更好的穩(wěn)定性能，從而降低了轉爐傾動是事故的發(fā)生。
[0005] 本發(fā)明的目的之一是通過以下技術方案來實現(xiàn)的，一種轉爐傾動安全的電氣傳動 控制方法，具體包括以下步驟：
[0006] S1.配置轉爐傾動控制系統(tǒng)，然后運行該控制系統(tǒng)；
[0007] S2.通過HMI選擇四臺傾動電機中的一臺傾動電機作為主傾動電機，其余三臺傾 動電機作為從傾動電機；
[0008] S3.通過PLC采集轉爐傾動角度編碼器與主傾動電機速度編碼器相互判別，以確 定編碼器是否出現(xiàn)故障；若主傾動電機速度編碼器出現(xiàn)故障，則從程序里切除該編碼器，并 且更換另外一臺電機作為主傾動電機，防止轉爐傾動失控；若主傾動電機速度編碼器沒有 出現(xiàn)故障，則使用主傾動電機速度編碼器計算出來的角度Θ t代替傾動角度編碼器的角度 值。
[0009] 進一步，轉爐傾動角度編碼器與四臺傾動電機速度編碼器相互判別的方法為：
[0010] S31.在轉爐開始運行通過位置校驗以后，將初始轉爐傾動角度保存在程序的變量 中；并且在轉爐停止運行以后，將轉爐傾動角度更新保存在此變量中，轉爐初始的傾動角度 為 0S;
[0011] S32.將轉爐主傾動電機編碼器的速度，通過離散積分方法得出主傾動電機編碼器 角度值，計算公式為：
[0012]
【權利要求】
1. 一種轉爐傾動安全的電氣傳動控制方法，其特征在于：具體包括以下步驟：
51. 配置轉爐傾動控制系統(tǒng)，然后運行該控制系統(tǒng)；
52. 通過HMI選擇四臺傾動電機中的一臺傾動電機作為主傾動電機，其余三臺傾動電 機作 為從傾動電機；
53. 通過PLC采集轉爐傾動角度編碼器與主傾動電機速度編碼器相互判別，以確定編 碼器是否出現(xiàn)故障；若主傾動電機速度編碼器出現(xiàn)故障，則從程序里切除該編碼器，并且更 換另外一臺電機作為主傾動電機，防止轉爐傾動失控；若主傾動電機速度編碼器沒有出現(xiàn) 故障，則使用主傾動電機速度編碼器計算出來的角度Θ t代替傾動角度編碼器的角度值。
2. 根據(jù)權利要求1所述的轉爐傾動安全的電氣傳動控制方法，其特征在于：轉爐傾動 角度 編碼器與四臺傾動電機速度編碼器相互判別的方法為：
531. 在轉爐開始運行通過位置校驗以后，將初始轉爐傾動角度保存在程序的變量中； 并且在轉爐停止運行以后，將轉爐傾動角度更新保存在此變量中，轉爐初始的傾動角度為
532. 將轉爐主傾動電機編碼器的速度，通過離散積分方法得出主傾動電機編碼器角度 值，計算公式為：
通過離散化的公式為：
\ v(t)為轉爐的運行速度，
V(l(k)為主傾動電機在當前第k時刻運行的速度；λ為轉爐傾動減速機構的減速比； 則轉爐在運行過程中通過主傾動電機速度編碼器計算出的傾動角度為：9t = 9 s+ 9 i ；
533. 判斷轉爐傾動角度與轉爐主傾動電機速度編碼器計算出來的傾動角度的差值是 否在閾值范圍內(nèi)， 當| 彡ξ時，則轉爐傾動角度編碼器和轉爐主傾動電機速度編碼器工作正常， 結束判斷； 當| Θ ^ Θ 11 > ξ時，則判斷轉爐主傾動電機速度編碼器轉換的角度Θ i與其他三個從 傾動電機速度編碼器轉換的角度％之間的差值是否在閾值范圍內(nèi)，其中，ξ為判斷閾值， Θ ^為轉爐傾動角度編碼器反饋角度； 當| | θ^θ」|彡ξ j = 1，2,3,4, i關j，將主傾動電機速度編碼器計算出來的角度 Θ t代替傾動角度編碼器的角度值；將轉爐傾動操作速度限定為低速，并在HMI上報警提示 轉爐傾動角度編碼器出現(xiàn)故障； 當| θ^θ」> ξ j = l，2,3,4，i關j，則需要人工確定主傾動電機速度編碼器是否出 現(xiàn)故障，若出現(xiàn)故障，則從程序里面切除判斷有故障的編碼器并且更換另外一臺傾動電機 作為主傾動電機。
3. 根據(jù)權利要求2所述的轉爐傾動安全的電氣傳動控制方法，其特征在于：所述判斷 閾值ξ滿足以下關系，<^) = lv#)xl.yx360"..
4. 一種判斷轉爐溜爐的方法，其特征在于：通過采集主傾動電機速度編碼器反饋值 v〇(k)： 當V(l(k) = 0時，表明停爐以后轉爐未發(fā)生溜爐； 當VdGO尹0時，延時2s，再次判斷vjk)是否為0 ;如果為0,則未發(fā)生溜爐；當不為0 時，則可以判斷轉爐停爐以后發(fā)生溜爐，將在HMI上面以報警的形式通知操作人員處理。
5. -種判斷轉爐溜爐的方法，其特征在于：通過轉爐傾動角度編碼器實時采集轉爐第 k時亥IJ和第k-Ι時刻的轉爐傾運轉角度， 當I θιΓθηΙ > s時，則判斷轉爐在停止操作時存在溜爐，將在HMI上面以報警的形 式通知操作人員； 當| 彡δ時，則判斷轉爐在停止操作時沒有存在溜爐；其中 Θ，第k時刻的轉爐傾動角度；θ η第k-Ι時刻的轉爐傾動角度；δ判斷轉爐角度變化 的閾值。
6. 根據(jù)權利要求5所述的判斷轉爐溜爐的方法，其特征在于：所述閾值為0. 5。
【文檔編號】G05B19/05GK104049566SQ201410315220
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權日:2014年7月3日
【發(fā)明者】汪利峰, 周衛(wèi)民, 鄒涌泉, 謝圓 申請人:中冶賽迪電氣技術有限公司