一种干熄焦提升机电气传动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种干熄焦提升机电气传动控制系统，所述系统包括：PLC系统、控制单元、整流模块、马达控制系统、增量型编码器及通过编码器适配模块采集编码器脉冲信号的逆变模块，所述PLC控制系统分别与所述控制单元和马达控制系统通讯连接；所述逆变模块与所述编码器适配模块连接；所述增量型编码器与变频电机同轴连接。本实用新型专利技术能够提高控制精度、利于节能、节约电气布置空间，提高了控制可靠性和控制信号的抗干扰能力，保证了系统的安全、可靠运行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业控制领域，尤其涉及一种干熄焦提升机电气传动控制系统。
技术介绍
提升机是干熄焦工程中关键的红焦运输设备。焦罐台车将装有红焦炭的焦罐(满载)从焦炉运输至干熄焦提升机下，通过提升机的提升、横移将焦罐转移到干熄焦装入装置，然后将焦罐(空载)转移到焦罐台车上。由于提升机连续运转频繁操作的工艺特性，要求其电控设备应具备很高的安全可靠性。在现有干熄焦用提升机采用的电气传动系统中，变频控制通常采用传统的能耗制动，存在位置、速度控制精度不高，不利于节能，传动装置体积较大，占用过多的电气室空间等问题；同时，对提升机故障时的应急提升系统等保护控制考虑不充分，单个抱闸的控制模式亦不利于快速制动，并且常用的现场总线控制模式，网络通信中数据包的传输延迟，通信系统的瞬时错误和数据包丢失，发送与到达次序的不一致等都会破坏传动控制系统稳定性，使控制系统的性能受到负面影响，从而出现严重的机械碰撞甚至焦罐从空中掉下来，产生重大事故。
技术实现思路
为解决上述中存在的问题与缺陷，本技术提供了 一种干熄焦提升机电气传动控制系统，该系统能够提高控制精度、利于节能、节约电气布置空间，提高了控制可靠性和控制信号的抗干扰能力，保证了系统的安全、可靠运行。所述技术方案如下:—种干熄焦提升机电气传动控制系统，包括:PLC系统(I)、控制单元(2)、整流模块(3)、马达控制系统(5)、增量型编码器(8)及通过编码器适配模块(7 )采集编码器脉冲信号的逆变模块(4)，所述PLC控制系统(I)分别与所述控制单元(2)和马达控制系统(5)通讯连接；所述逆变模块(4)与所述编码器适配模块(7)连接；所述增量型编码器(8)与变频电机同轴连接。本技术提供的技术方案的有益效果是:克服已有技术的不足，能够提高控制精度，采用回馈制动利于节能，全新的SINAMICS系列模块化设计节约电气布置空间，采用两个盘式制动器提高了制动可靠性，采用端子硬线控制提高了信号的抗干扰能力，配备应急提升系统保证了系统的安全、可靠运行。附图说明图1是干熄焦提升机电气传动控制系统结构示意图；图2是干熄焦提升机电气传动控制系统提升机提升塔内上升流程图；图3是干熄焦提升机电气传动控制系统提升机预存室侧下降流程图；图4是干熄焦提升机电气传动控制系统提升机预存室侧上升流程图；图5是干熄焦提升机电气传动控制系统提升机提升塔内下降流程图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述:如图1所示，展示了本技术的干熄焦提升机电气传动控制系统结构，包括PLC系统1、控制单元2、整流模块3、马达控制系统5、增量型编码器8及通过编码器适配模块7采集编码器脉冲信号的逆变模块4，所述PLC控制系统分别与所述控制单元和马达控制系统通讯连接；所述逆变模块与所述编码器适配模块连接；所述增量型编码器8与变频电机同轴连接。上述逆变模块通过计算其反馈回来的脉冲数，计算变频电机的实际转速，以实现速度的闭环控制。PLC控制系统通过硬线端子与控制单元通讯，包括低速、中速、高速、提升、下降，现场总线仅作为PLC读取传动装置的状态，包括运行电源、输出频率。所述干熄焦提升机电气传动控制系统还包括功能扩展板6、提升电机9及应急提升电机10，所述提升电机与所述逆变模块连接；所述应急提升电机与所述马达控制系统连接。上述马达应急提升电机在主电机因各种情况不能正常工作时可通过手动离合开关，利用应急提升电机实施低速升降，从而有效避免提升事故的发生，提高了电气传动系统的可靠程度。上述逆变模块由六个晶闸管组成，满足可逆行条件，实现了有效地回馈制动。当电机处于回馈工况(制动或吊重下降)时，电机回馈产生的能量使直流母线电压升高，此电压达到一定值时其能量通过回馈单元返回电网，从而使系统实现四象限运动，使得电器配置更加经济、合理。同时上述控制单元采用集成式⑶320控制单元，述控制单元通过电缆通讯连接控制整流模块和逆变模块，采用Drive CLIQ电缆通讯，提高了系统控制的协调性。所述变频电机采用两个圆盘式制动器，两个圆盘式制动器分别设置在出轴侧，并且通过控制单元控制抱闸，以实现在出现意外的情况下的快速制动。上述控制抱闸系统是通过传动控制器CU320控制抱闸。上述抱闸系统包括工作制动器和安全制动器，提升机每次需要动作时，安全制动器首先开闸，开闸到位后，提升变频电机出力达到一定的扭矩后，工作制动器开闸，提升变频电机开始运行，需要停机时，工作制动器配合提升变频电机先合闸制动，延时4s后安全制动器合闸制动，发生故障或事故时，按照上位机的制动程序，安全紧急制动。为了实现准确定位和安全运行，提升控制预设三档速度，根据限位开关的信号以及编码器检测的距离值来进行速度调节。同时，系统急停有二个来源，即采用硬线连接的方式直接接收来自于现场限位保护的急停信号，同时也接收来自PLC软件发出的急停信号，以上措施提高了抗干扰能力，保证系统的安全、可靠运行。本实施例还提供了干熄焦提升机电气传动控制系统提升机提升塔内上升流程，提升机的运行主要就是把焦罐从电机车上提升到提升井的顶部，然后走行到熄焦塔的顶部，再下降到装入装置上把红焦倒入到干熄炉内，再按顺序回到提升井并把空焦罐放置到电机车上。当变频器故障等异常情况时，系统报警并切换至单动状态，人工选择操作方式，使用紧急提升系统操作，完成一个运行周期。另外，干熄焦提升机电气传动控制系统还设计了上极限位保护连锁、超上极限位解锁功能，提升机上极限位是提升机设备运行中的关键位置，该干熄焦提升机电气传动控制系统采集此限位信号后通过硬线送入提升机控制逆变模块，实现连锁保护；同时，为了排除信号干扰，也为了上极限位检测信号更加安全可靠，采用双上限位的形式。另外，干熄焦提升机电气传动控制系统还设计了超上限位解锁功能，当装置超上限位后，提升机控制逆变模块的脉冲封锁并紧急制动急停，当故障排除后，通过启动超上限位解锁功能，临时手动操作完成此运行周期，有利于提升机系统的可靠、高效运行。如图2所示为干熄焦提升机电气传动控制系统提升机提升塔内上升流程，电机车定位完毕，APS已经锁住后，PLC给变频器发出上升允许指令，变频器接到指令后，根据抱闸阈值松开抱闸，加速至中速上升，PLC根据编码器和限位开关检测的运行位置，实时调整变频器的运行速度，待提升机吊钩锁紧后，分别加速至中速上升、减速至低速上升，焦罐盖关闭后，分别加速至中速上升、加速至高速上升、减速至中速上升、减速至低速上升，提升机至可走行位置后，PLC发出停止指令，提升机上升停止。抱闸根据设定的阈值关闭。如图3所示为干熄焦提升机电气传动控制系统提升机预存室侧下降流程，当PLC收到焦罐车行走至对中限位、装入装置准备好信号后，给提升机发送下降允许指令，提升机根据抱闸阈值松开抱闸，开始下降，加速至中速下降、减速至低速下降，当装入装置着床限位、焦罐打开限位后，PLC给提升机发下降停止指令，抱闸根据设定的阈值关闭。开始下料计时。如图4所示为干熄焦提升机电气传动控制系统提升机预存室侧上升流程，下料计时结束(约25 30秒)且装入装置准备好，PLC给提升机发上升允许指令，提升机根据抱闸阈值松开抱闸，开始低速上升，当焦罐关闭、装入装置离床及装入装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干熄焦提升机电气传动控制系统，其特征在于，所述系统包括：PLC系统（1）、控制单元（2）、整流模块（3）、马达控制系统（5）、增量型编码器（8）及通过编码器适配模块（7）采集编码器脉冲信号的逆变模块（4），所述PLC控制系统（1）分别与所述控制单元（2）和马达控制系统（5）通讯连接；所述逆变模块（4）与所述编码器适配模块（7）连接；所述增量型编码器（8）与变频电机同轴连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝喜国，关山月，黄功军，王会卿，亢晓嵘，
申请(专利权)人：北京佰能电气技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：