G120变频在高炉转鼓系统中的应用

苏东洪

【摘 要】近几年，变频技术飞速发展，特别是G120变频技术发展日趋完善，应用也越来越广。由于其成本低、易维护、高过载能力等优点，现在的高炉上料多采用交流传动系统。本文从控制要求、系统设计、系统调试、常见故障等几方面来讨论。

【关键词】G120变频；高炉；转鼓

0 引言

高炉炉渣处理可分为干渣和水渣处理两种，我司采用嘉恒法水渣处理方法。高炉火渣从渣沟进入粒化器，被高速旋转的粒化轮机械破碎，并沿切线方向抛出，同时受粒化器内高压水射流冷却及水淬作用形成水渣产品，随后渣水混合物经过粒化轮通道进入脱水器系统，脱水后由皮带运至渣场存放。

若转鼓速度过高，会导致成品渣脱水不充分，含水率高，影响渣子质量；若转鼓速度过低，会导致成品渣堆积使转鼓过载，以致堵渣，而工作人员清理转鼓非常困难。而转鼓系统又易受设备磨损 、堵塞等影响。选择一种稳定可靠的调速设备成为必然。西门子G120变频为满足具有高性价比和节省空间的要求而设计的变频器，同时它与同类相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安装快速，调试简便。

1 变频选型

G120典型配置有功率模块，控制单元和基本操作面板3个单元组成。而考虑变频与电机需采用长的电机电缆时，加输出电抗器。配置如下（表1）：

2 控制方案及主要调试参数

主控室距现场有一定距离且检修及应急处理时需了解设备周边情况，设一操作箱用于机旁手动控制。正常生产时，上位机操作，走DP通讯控制。操作箱转换开关打至机旁位置时，变频端子5和9不通，命令参数采用第0套。当打至PLC位置时，变频端子5和9接通，命令参数切换到第1套。其主要参数及说明见下表（表2）：

2.1 端子控制

操作箱打至机旁，变频端子6和9接转换开关启动信号，P702.0设为1。其频率有操作箱上电位计接变频AI1通道给定。端子控制设计为纯电气控制。

2.2 通讯控制

S7-300通过PROFIBUS PZD通信方式将控制字1（STW1）和主设定值（HSW）的发送至变频器，变频器将状态字1（ZSW1）和实际频率（HIW）发送到S7-300。

G120常用控制字如下：

047E（16进制） - OFF1停车

047F（16进制） - 正转启动

0C7F（16进制） - 反转启动

04FE（16进制） - 故障复位

主设定值（HIW）：P2009=0，变频器接收十进制有符号整数16384（4000H十六进制）对应于100%的速度。

变频硬件组态见下图（图1）：

PLC I/O地址与变频器过程值（表3）

其控制程序及调试步骤如下（图2、图3）：

1）启动变频器：首次启动变频器需将控制字1（STW1）16#047E写入PQW288使变频器运行准备就绪，然后将16#047F写入PQW288启动变频器。

2）停止变频器：将16#047E写入PQW288停止变频器。

3）调整电机转速：将主设定值（HSW）十进制写入PQW290，设定电机频率。

4）读取PIW304和PIW306分别可以监视变频器状态和电机实际频率。

3 结束语

系统自2011年投产以来，变频控制系统表现出良好的适用性、可靠性。整个系统能够方便、灵活地满足生产工艺要求，减轻了工人的劳动强度，保证了高炉正常生产，为高炉生产效益奠定了坚实的基础。

【参考文献】

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[2]桂峰.高炉上料系统的数据流[J].冶金动力，2008（2）.

[3]刘希琳，杨春节，宋执环.TRT装置顶压控制过程在高炉上料操作中的系统辨识[J].冶金能源，2008（4）.

[4]王盼盼，吕卫阳，李国芹.PLC实现高炉上料系统的自动控制[J].自动化博览，2008（9）.

[责任编辑：汤静]