一种转炉倾动安全的电气传动控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种转炉倾动安全的电气传动控制方法，包括：S1.配置转炉倾动控制系统，然后运行该控制系统；S2.通过HMI选择四台倾动电机中的一台电机作为主电机，其余三台电机作为从电机；S3.通过PLC采集转炉倾动角度编码器与四台倾动电机速度编码器相互判别，以确定编码器是否出现故障；若主倾动速度编码器出现故障，则从程序里切除该编码器，且更换另外一台电机作为主电机，防止转炉失控；若主倾动编码器没有出现故障，则使用主电机计算出来的角度θt代替倾动角度编码器角度值。本发明提出了一种由倾动角度编码器和四台倾动电机速度编码器相互验证的方法，通过PLC获取这五个编码器信息，进行监控和判别，防止转炉倾动由于编码器出现故障而对系统产生影响。
【专利说明】一种转炉倾动安全的电气传动控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁冶炼领域的转炉炼钢重要设备装置，尤其涉及到了转炉安全的电 气控制系统的控制方法。
【背景技术】
[0002] 在大型的钢铁业中，采用转炉炼钢工艺已经占据着炼钢工艺的主要地位。转炉倾 动系统是转炉炼钢的核心炼钢设备，集成了交流电气传动和机械齿轮传动特点；由于工况 的特殊性，要求该设备在运行过程中速度可调，并可实现快速加速；系统特性硬，受负载变 化的影响小，启动力矩大、响应速度快，可实现快速准确停车，设备故障率低等特性；并且必 须具备高可靠性和安全性。
[0003] 转炉倾动系统，现在大多是是采用交流传动系统，设置为4台倾动电机通过机械 齿轮带动转炉的±360°旋转运动。而根据工艺控制要求，转炉倾动角度与转炉倾动速度存 在着连锁，传统的倾动角度主要是通过单一的转炉倾动角度编码器获取；特别是在转炉带 着钢水运行时，倾动角度的反馈出现错误将导致比较严重的后果。并且在停止操作时，由于 转炉抱闸的磨损而抱闸不到位或者由于某种因素将转炉抱闸给打开的情况下，转炉会在重 力的作用下发生转动，这种情况下如果没有及时通知给操作人员可能会带来事故。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的提供一种转炉倾动安全的电气传动控制方法，该方法采 取对转炉倾动角度编码器和电机速度编码器进行相互检验的机制，从而避免了因为编码器 故障而导致转炉控制的失误；通过对转炉倾动控制改进，提高转炉倾动安全性和稳定性，使 转炉倾动具有更好的稳定性能，从而降低了转炉倾动是事故的发生。
[0005] 本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的，一种转炉倾动安全的电气传动 控制方法，具体包括以下步骤：
[0006] S1.配置转炉倾动控制系统，然后运行该控制系统；
[0007] S2.通过HMI选择四台倾动电机中的一台倾动电机作为主倾动电机，其余三台倾 动电机作为从倾动电机；
[0008] S3.通过PLC采集转炉倾动角度编码器与主倾动电机速度编码器相互判别，以确 定编码器是否出现故障；若主倾动电机速度编码器出现故障，则从程序里切除该编码器，并 且更换另外一台电机作为主倾动电机，防止转炉倾动失控；若主倾动电机速度编码器没有 出现故障，则使用主倾动电机速度编码器计算出来的角度Θ t代替倾动角度编码器的角度 值。
[0009] 进一步，转炉倾动角度编码器与四台倾动电机速度编码器相互判别的方法为：
[0010] S31.在转炉开始运行通过位置校验以后，将初始转炉倾动角度保存在程序的变量 中；并且在转炉停止运行以后，将转炉倾动角度更新保存在此变量中，转炉初始的倾动角度 为 0S;
[0011] S32.将转炉主倾动电机编码器的速度，通过离散积分方法得出主倾动电机编码器 角度值，计算公式为：
[0012]
【权利要求】
1. 一种转炉倾动安全的电气传动控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
51. 配置转炉倾动控制系统，然后运行该控制系统；
52. 通过HMI选择四台倾动电机中的一台倾动电机作为主倾动电机，其余三台倾动电 机作 为从倾动电机；
53. 通过PLC采集转炉倾动角度编码器与主倾动电机速度编码器相互判别，以确定编 码器是否出现故障；若主倾动电机速度编码器出现故障，则从程序里切除该编码器，并且更 换另外一台电机作为主倾动电机，防止转炉倾动失控；若主倾动电机速度编码器没有出现 故障，则使用主倾动电机速度编码器计算出来的角度Θ t代替倾动角度编码器的角度值。
2. 根据权利要求1所述的转炉倾动安全的电气传动控制方法，其特征在于：转炉倾动 角度 编码器与四台倾动电机速度编码器相互判别的方法为：
531. 在转炉开始运行通过位置校验以后，将初始转炉倾动角度保存在程序的变量中； 并且在转炉停止运行以后，将转炉倾动角度更新保存在此变量中，转炉初始的倾动角度为
532. 将转炉主倾动电机编码器的速度，通过离散积分方法得出主倾动电机编码器角度 值，计算公式为：
通过离散化的公式为：
\ v(t)为转炉的运行速度，
V(l(k)为主倾动电机在当前第k时刻运行的速度；λ为转炉倾动减速机构的减速比； 则转炉在运行过程中通过主倾动电机速度编码器计算出的倾动角度为：9t = 9 s+ 9 i ；
533. 判断转炉倾动角度与转炉主倾动电机速度编码器计算出来的倾动角度的差值是 否在阈值范围内， 当| 彡ξ时，则转炉倾动角度编码器和转炉主倾动电机速度编码器工作正常， 结束判断； 当| Θ ^ Θ 11 > ξ时，则判断转炉主倾动电机速度编码器转换的角度Θ i与其他三个从 倾动电机速度编码器转换的角度％之间的差值是否在阈值范围内，其中，ξ为判断阈值， Θ ^为转炉倾动角度编码器反馈角度； 当| | θ^θ」|彡ξ j = 1，2,3,4, i关j，将主倾动电机速度编码器计算出来的角度 Θ t代替倾动角度编码器的角度值；将转炉倾动操作速度限定为低速，并在HMI上报警提示 转炉倾动角度编码器出现故障； 当| θ^θ」> ξ j = l，2,3,4，i关j，则需要人工确定主倾动电机速度编码器是否出 现故障，若出现故障，则从程序里面切除判断有故障的编码器并且更换另外一台倾动电机 作为主倾动电机。
3. 根据权利要求2所述的转炉倾动安全的电气传动控制方法，其特征在于：所述判断 阈值ξ满足以下关系，<^) = lv#)xl.yx360"..
4. 一种判断转炉溜炉的方法，其特征在于：通过采集主倾动电机速度编码器反馈值 v〇(k)： 当V(l(k) = 0时，表明停炉以后转炉未发生溜炉； 当VdGO尹0时，延时2s，再次判断vjk)是否为0 ;如果为0,则未发生溜炉；当不为0 时，则可以判断转炉停炉以后发生溜炉，将在HMI上面以报警的形式通知操作人员处理。
5. -种判断转炉溜炉的方法，其特征在于：通过转炉倾动角度编码器实时采集转炉第 k时亥IJ和第k-Ι时刻的转炉倾运转角度， 当I θιΓθηΙ > s时，则判断转炉在停止操作时存在溜炉，将在HMI上面以报警的形 式通知操作人员； 当| 彡δ时，则判断转炉在停止操作时没有存在溜炉；其中 Θ，第k时刻的转炉倾动角度；θ η第k-Ι时刻的转炉倾动角度；δ判断转炉角度变化 的阈值。
6. 根据权利要求5所述的判断转炉溜炉的方法，其特征在于：所述阈值为0. 5。
【文档编号】G05B19/05GK104049566SQ201410315220
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】汪利峰, 周卫民, 邹涌泉, 谢圆 申请人:中冶赛迪电气技术有限公司