一种中碳锰铁精炼电炉电气控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种中碳锰铁精炼电炉电气控制系统包括：PLC控制系统、变压器综合保护控制系统、变频传动系统和上位机操作系统；所述PLC控制系统采集电炉的工作状态信息控制电炉的工作，所述PLC控制系统与上位机操作系统进行实时数据通信；所述变压器综合保护控制系统采集电炉变压器的工作状态信息控制变压器的工作，所述变压器综合保护控制系统与上位机操作系统进行实时数据通信；所述变频传动系统接收所述PLC控制系统传送的控制指令信息控制电炉和摇包的工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电气控制领域，尤其涉及一种中碳锰铁精炼电炉电气控制系统。
技术介绍
中碳锰铁精炼炉是一种冶炼设备，多用于黑色冶金，现有中碳锰铁精炼电炉电气控制系统自动化控制水平偏低，采用手动控制或者只能做到电极的自动控制，对电炉体的工作控制精度不高，并且对冶炼设备的故障检测和故障保护不够及时和全面，导致冶炼设备尤其是电炉经常出现故障或者严重影响电炉以及其他设备的使用寿命。尤其是现有技术中对电炉电机采用普通的频率(转速)的开环控制，不能对电机的转速进行精确的控制，低速时速度和转矩达不到工艺要求。
技术实现思路
根据现有技术中存在的问题，本技术公开了一种中碳锰铁精炼电炉电气控制系统包括：PLC控制系统、变压器综合保护控制系统、变频传动系统和上位机操作系统；所述PLC控制系统采集电炉的工作状态信息控制电炉的工作，所述PLC控制系统与上位机操作系统进行实时数据通信；所述变压器综合保护控制系统采集电炉变压器的工作状态信息控制变压器的工作，所述变压器综合保护控制系统与上位机操作系统进行实时数据通信；所述变频传动系统接收所述PLC控制系统传送的控制指令信息控制电炉和摇包的工作；所述PLC控制系统至少包括循环水控制单元、电炉本体控制单元和除尘及炉压调节单元，所述电炉本体控制单元与变频传动系统相连接；所述电炉本体控制单元至少包括配料单元、电极控制单元、变压器保护单元、液压站控制单元、水分配单元和低压配电单元；所述除尘及炉压调节单元包括炉气除尘单元和炉压调节单元。进一步的，所述变压器综合保护控制系统设置于电炉车间高压配电室内，所述变压器综合保护控制系统包括后台控制单元、多个高压保护单元和高压电能计量单元。进一步的，所述变频传动系统位于电炉车间内，所述变频传动系统包括炉体旋转变频控制单元和摇包变频控制单元；进一步，所述炉体旋转变频控制单元包括控制电炉电机工作的矢量变频器和光电编码器，所述矢量变频器与电炉电机相连接，所述光电编码器与电炉电机的输出轴相连接。由于采用了上述技术方案，本技术提供的一种中碳锰铁精炼电炉电气控制系统，利用PLC控制系统实时采集电炉的工作状态信息并且对电炉的工作进行控制，尤其是采用炉体旋转变频控制单元的矢量变频器和光电编码器控制电炉电机的工作，使电炉炉体在旋转时具有低速度和稳定的负载能力，采用矢量变频技术控制电炉电机的工作，从而使电炉电机在低速运转时的速度和转矩都达到工艺要求，达到更高精度控制电炉工作的目的。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术中电炉电气控制系统的结构示意图；图2为本技术中电炉电气控制系统的结构示意图；图3为本技术中炉体旋转变频控制单元电路示意图；图4为本技术中炉体旋转变频控制单元电路示意图。具体实施方式为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：如图1和图2所示的中碳锰铁精炼电炉电气控制系统，包括：PLC控制系统、变压器综合保护控制系统2、变频传动系统3和上位机操作系统4。所述PLC控制系统1采集电炉的工作状态信息控制电炉的工作，所述PLC控制系统1与上位机操作系统4进行实时数据通信。其中在实际应用中PLC控制系统1采集电炉的工作状态信息包括：电炉工作状态下的生产状况信息、电炉的位置信息、电炉的弧流和弧压信息以及电炉内的压力信息、电炉生产过程中的温度信息等等。PLC控制系统1对采集到的数据信息进行数据分析和数据处理控制电炉的正常工作。本技术中PLC控制系统1对于如何对采集的数据进行处理为非技术的保护点，其中PLC控制系统1具体包括多个子单元即PLC控制系统1的结构是本的技术的保护点。所述变压器综合保护控制系统2采集电炉变压器的工作状态信息控制变压器的工作，所述变压器综合保护控制系统2与上位机操作系统4进行实时数据通信。所述变频传动系统3接收所述PLC控制系统1传送的控制指令信息控制电炉和摇包的工作。进一步的，PLC控制系统1至少包括循环水控制单元1.4、电炉本体控制单元1.0和除尘及炉压调节单元1.3，所述电炉本体控制单元1.0与变频传动系统3相连接。进一步的，电炉本体控制单元1.0至少包括配料单元1.1、电极控制单元1.2、变压器保护单元1.5、液压站控制单元1.9、水分配单元1.8和低压配电单元1.6。配料单元1.1位于配料站内电炉的顶部为电炉生产所需要的混合原料进行自动称量和变频给料、对生产过程中原料供给信息进行数据存储和数据显示、对称量原料过程中产生的误差进行记忆补偿以及对生产过程产生报表信息并进行信息输出。即配料单元1.1在实际应用中可以包括物料输送皮带、称量仪表、变频给料器、环形加料机构等为电炉生产提供自动配料比的混合原料。配料单元1.1具有自动称量、变频给料，数据显示、数据储存、称量误差记忆补偿、生产统计记录和统计报表输出打印等功能。进一步的，电极控制单元1.2位于电炉主车间内对电炉的弧流信息、电炉的弧压信息、变压器档位信息以及电炉的电极位置信息进行信息采集和数据处理并将处理结果传送至电炉本体控制单元1.0对电极的升降进行自动控制。在实际应用中:电极控制单元1.2可以包括检测仪表、液压执行机构等部分构成，位于电炉主车间内，该子系统根据弧流、弧压、变压器档位、电极位置等信号采样，按照功率或电流或电阻控制的原理进行运算处理，将最终结果输出到液压控制系统来实现电极升降的自动控制。进一步的，所述循环水控制单元1.4为电炉的生产过程提供循环水源、对循环水进行冷却回流处理以及控制循环水泵的工作。进一步的，变压器保护单元1.5采集电炉变压器的工作状态信息控制电炉变压器的工作。进一步的，所述液压站控制单元1.9采集电炉的液压参数信息控制电炉的液压系统保持正常的工作状态。进一步的，所述水分配单元1.8对电炉的生产过程的循环水源进行比例分配。进一步的，所述低压配电单元1.6检测电炉在工作时的电压电流信息控制电炉保持正常的被供电状态。进一步的，除尘及炉压调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中碳锰铁精炼电炉电气控制系统，其特征在于包括：PLC控制系统(1)、变压器综合保护控制系统(2)、变频传动系统(3)和上位机操作系统(4)；所述PLC控制系统(1)采集电炉的工作状态信息控制电炉的工作，所述PLC控制系统(1)与上位机操作系统(4)进行实时数据通信；所述变压器综合保护控制系统(2)采集电炉变压器的工作状态信息控制变压器的工作，所述变压器综合保护控制系统(2)与上位机操作系统(4)进行实时数据通信；所述变频传动系统(3)接收所述PLC控制系统(1)传送的控制指令信息控制电炉和摇包的工作；所述PLC控制系统(1)至少包括循环水控制单元(1.4)、电炉本体控制单元(1.0)和除尘及炉压调节单元(1.3)，所述电炉本体控制单元(1.0)与变频传动系统(3)相连接；所述电炉本体控制单元(1.0)至少包括配料单元(1.1)、电极控制单元(1.2)、变压器保护单元(1.5)、液压站控制单元(1.9)、水分配单元(1.8)和低压配电单元(1.6)；所述除尘及炉压调节单元(1.3)包括炉气除尘单元(1.31)和炉压调节单元(1.32)。

【技术特征摘要】
1.一种中碳锰铁精炼电炉电气控制系统，其特征在于包括：PLC控制系统
(1)、变压器综合保护控制系统(2)、变频传动系统(3)和上位机操作系统(4)；
所述PLC控制系统(1)采集电炉的工作状态信息控制电炉的工作，所述PLC
控制系统(1)与上位机操作系统(4)进行实时数据通信；
所述变压器综合保护控制系统(2)采集电炉变压器的工作状态信息控制变
压器的工作，所述变压器综合保护控制系统(2)与上位机操作系统(4)进行
实时数据通信；
所述变频传动系统(3)接收所述PLC控制系统(1)传送的控制指令信息
控制电炉和摇包的工作；
所述PLC控制系统(1)至少包括循环水控制单元(1.4)、电炉本体控制单
元(1.0)和除尘及炉压调节单元(1.3)，所述电炉本体控制单元(1.0)与变
频传动系统(3)相连接；
所述电炉本体控制单元(1.0)至少包括配料单元(1.1)、电极控制单元
(1.2)、变压器保护单元(1.5)、液压站控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恺进，陈秀实，王任楠，
申请(专利权)人：大连华锐重工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21