高炉主卷扬电气控制系统的改造

2013-01-26赵玉华邵晓明刘汉涛

中国重型装备 2013年1期

关键词：高炉手动编码器

赵玉华邵晓明刘汉涛

(山钢股份莱芜分公司炼铁厂，山东 271104)

莱钢高炉上料系统的主卷扬电气控制系统整体设计比较繁琐，控制的可靠性较低，在生产使用中出现编码器、PLC 和断路器运行不稳定，液压站电磁阀易烧坏等问题。

本文对高炉主卷扬生产中存在的问题进行了分析，并提出了解决方案。

1 编码器不稳定的解决措施

高炉主卷料车位置计数系统原先使用的是增量型编码器，干扰较大，系统不够稳定，高炉长期不能正确显示料车位置。将其更换为精确度高、稳定性好的Kuobler 绝对值编码器，并配合使用与之相匹配的通讯模块140 prosoft PTQ-PDPMV1 F/W，保证了主卷扬计数的稳定性。具体设置安装程序如下所述。

(1)利用PTQ 厂商提供的软件简单设置PTQ的IP 地址、网关和子网掩码，用MODBUS 建立通讯，将此设置下载到PTQ 模块内。

(2)利用PTQ 模块的IP 地址，可将上位机与PTQ 通过以太网建立连接，将两个绝对值编码器的两个变量和与之相对应的接口程序通过以太网下载到PTQ 模块内，完成软件设置。

(3)安装厂商附带的软件prosoft configuration builder 到上位机。打开接口程序project(此接口程序为我公司所设计，内有IP 地址、网关、子网掩码等)。打开PTQ-PDPMV1，右击Ethernetconfiguration 选择Download，根据提示将以上内容通过MODBUS 端口下载到PTQ 模块内。关掉prosoft configuraticn builder 软件，然后再重新打开此软件，让系统从新识别PTQ 模块。将PTQ 模块通过网线连接到上位机，将配置好的程序(内有两编码器采集数值的变量和相应的程序)下载到PTQ:点击project 选择module 再选择Downlode from pc to device，根据提示将程序下载到PTQ 模块，PTQ 模块设置安装完毕。如果PTQ 在以后使用中损坏，可按照此方法设置安装新的PTQ 模块，然后更换旧模块即可。

进行了以上改造后，主卷料车位置显示准确，据此对料车设置的过卷、超速、断轴、倒滑等保护灵敏可靠，大大提高了料车运行的安全性、可靠性、稳定性。

2 PLC 及断路器不稳定的优化措施

原高炉主卷扬电气控制系统分为手动、自动两种操作方式。自动操作时全部由PLC 根据对各控制条件的判断自动控制主卷扬运行，手动操作时需要在操作台上人工操作料车运行按钮使料车运行，但料车运行按钮的触点进入PLC 后，就由PLC 控制主卷扬的运行。这样，一旦PLC 出现故障，两种操作都不能使料车运行，主卷扬系统只能处于瘫痪状态无法上料。原高炉主卷扬进线主电源供电方式为:6 kV 高压电源经过变压器降压，由一台断路器经过双投开关切换给两台数字可控硅直流装置供电，在可控硅直流装置内部整流变为直流电源，作用于直流电机的电枢两端以驱动电机旋转。如果断路器发生故障，两台数字可控硅直流装置都不能工作，主卷料车不能运行上料。

针对以上两个缺陷对主卷扬电气控制系统进行了改造。首先，对主卷扬的手动操作线路进行了改造，手动操作时不再经由PLC 模板而是直接控制直流装置。这样，在自动控制出现异常时，可由手动维持上料而不影响生产。另外，增设一台断路器，由两个断路器分别给两个直流装置供电，并且互为备用，可靠性大大增强。自主卷扬电气控制系统实施这两项改造后，未再出现主卷扬自动、手动都不能走车的现象，在一台断路器发生故障致使装置不能工作时能够快速切换到另一装置，提高了整个系统运行的可靠性。实践证明改造效果显著，达到了预期目的。原设计制作厂家采纳了我们的建议，对其他高炉的主卷扬电气控制系统都作了相同改造。

3 高炉主卷扬液压站电磁阀过热的改造

高炉主卷扬机的液压抱闸控制系统采用的交直流电磁阀，因长期通电，电磁阀温度过高，导致电磁阀频繁烧坏，严重影响了液压系统的正常工作。后采取了更换电磁阀型号和强制大风冷等措施，电磁阀温度基本维持在60℃左右，但仍必须经常更换，以保证电磁阀正常工作。电磁阀过热的问题，已成为了制约安全生产的一个难点。

为解决电磁阀线圈发热的问题，对电磁阀发热原理进行了分析，提出采用降低电磁阀线圈电压和电流的方法来降低电磁阀线圈发热量，提高电磁阀的使用寿命，从而降低高炉主卷扬系统故障率。PY-NB01 型电磁节能控制模块具有自动调节电磁阀线圈电压和电流的功能，即能保证电磁阀的维持吸力，又能降低电磁阀线圈的发热量，提高电磁阀线圈的使用寿命。经过6 个月的运行，采用PY-NB01 型电磁节能控制模块的电磁阀线圈发热量极低，实测与室温相同，而且控制方式不变，便于改造使用。