用于铁合金矿热炉低压补偿装置的控制系统的制作方法

本发明涉及补偿装置的控制系统，具体为用于铁合金矿热炉低压补偿装置的控制系统，属于电气设备控制领域。

背景技术：

矿热炉是一种用途广泛、样式众多的电炉，在冶金工业中用于冶炼铁合金、冰铜等，其工作原理是将电源电极插入由炉壁及炉料构成的坩埚中，通过控制电极端部与炉料间的距离产生电弧，将电能转化成热能后使炉料融化，形成还原反应所需的高温环境，同时供给反应所需吸收的大量热能，最终形成产品。

目前用于铁合金矿热炉低压补偿装置的控制系统存在一些不足之处，不可进行实时检测铁合金矿热炉内的各参数数据，数据检测会有一定的时间延迟，造成补偿控制不精确，且不可实现实时补偿，单补偿电容响应速度较慢，补偿速率较慢，补偿不可做到连续调节，现有的用于铁合金矿热炉低压补偿装置的控制系统仅可采用人为操作控制面板设置补偿度，不具有自动补偿指令生成器，自动化程度低，不适合大型冶炼铁合金使用。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供用于铁合金矿热炉低压补偿装置的控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：用于铁合金矿热炉低压补偿装置的控制系统，包括控制面板、主控计算机、PLC、APF控制器、补偿指令生成器、电流表、功率因数变送器、电压表、温度计、热敏电阻、电流互感器、矿热炉变压器、电压互感器、冷却风扇、补偿电容、继电器和光电隔离器；所述控制面板电性连接至主控计算机，且所述主控计算机及控制面板具有三级权限设置，所述主控计算机通过数据总线连接有PLC，所述PLC一侧依次电性连接有温度计、电流表、功率因数变送器和电压表，所述温度计另一侧通过电线连接有热敏电阻，且所述温度计根据热敏电阻的阻值显示炉温，且所述温度计产生越线或底限引发报警；所述电流表另一侧通过电线连接有电流互感器，所述电压表另一侧通过电线连接有电压互感器，且所述热敏电阻、电流互感器和电压互感器实时检测铁合金矿热炉内的参数数据；所述功率因数变送器另一侧依次电性连接至电流互感器和电压互感器，且所述电流互感器和电压互感器另一侧均通过电线连接至矿热炉变压器；所述主控计算机通过数据总线连接有APF控制器，且所述主控计算机与PLC、APF控制器采用RS485总线连接，所述APF控制器具有较强的实时控制能力，所述APF控制器下侧通过数据总线连接有补偿指令生成器，且所述补偿指令生成器在自动控制补偿过程中生成补偿指令；所述APF控制器一侧电性连接有光电隔离器，且所述光电隔离器提供隔离电压，所述光电隔离器一侧电性连接有上下双继电器，所述补偿电容通过电线连接至继电器，且所述补偿电容为双补偿电容，，所述冷却风扇通过电线连接至另一继电器，所述冷却风扇和补偿电容均单独连接有继电器。

进一步的，为了达到可分不同权限级别控制低压补偿装置的不同限度，所述主控计算机及控制面板具有三级权限设置。

进一步的，为了达到数据及指令传输的快速性，所述主控计算机与PLC、APF控制器采用RS485总线连接。

进一步的，为了达到可同时满足数字信号的处理和系统控制的要求，所述APF控制器具有较强的实时控制能力。

进一步的，为了达到铁合金矿热炉内温度高于最高温度或低于最低温度限值产生蜂鸣报警，所述温度计可根据热敏电阻的阻值显示炉温，且所述温度计在越线或底限时，引发报警。

进一步的，为了达到对补偿对象的变化有较快的响应，所述补偿电容为双补偿电容。

进一步的，为了达到实现低压补偿装置的自动控制，所述补偿指令生成器可在自动控制补偿过程中生成补偿指令。

进一步的，为了达到便于抑制浪涌、雷击和共地的干扰，所述光电隔离器可提供隔离电压。

进一步的，为了达到补偿控制和冷却风扇控制互不影响，所述冷却风扇和补偿电容均单独连接有继电器。

进一步的，为了达到对铁合金矿热炉实现动态补偿控制，所述热敏电阻、电流互感器和电压互感器可实时检测铁合金矿热炉内的参数数据。

本发明的有益效果是：该低压补偿装置的控制系统连接稳定，使用简单，控制系统可实时检测反馈矿热炉内的各参数数据，并通过控制系统控制进行实时补偿，实现了动态补偿，控制系统具有双补偿电容，对补偿对象有较快的相应，且可做到补偿功率连续调节，APF控制器具有较强的实时控制能力，可同时满足数字信号的处理和系统控制的要求，提高了补偿控制的精度，工作时稳定性强，适合推广使用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明系统程序流程图；

图中：1、控制面板，2、主控计算机,3、PLC,4、APF控制器,5、补偿指令生成器,6、电流表,7、功率因数变送器,8、电压表,9、温度计,10、热敏电阻,11、电流互感器,12、矿热炉变压器,13、电压互感器,14、冷却风扇,15、补偿电容,16、继电器,17、光电隔离器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，用于铁合金矿热炉低压补偿装置的控制系统，包括控制面板1、主控计算机2、PLC3、APF控制器4、补偿指令生成器5、电流表6、功率因数变送器7、电压表8、温度计9、热敏电阻10、电流互感器11、矿热炉变压器12、电压互感器13、冷却风扇14、补偿电容15、继电器16和光电隔离17器；所述控制面板1电性连接至主控计算机2，且所述主控计算机2及控制面板1具有三级权限设置，所述主控计算机2通过数据总线连接有PLC3，所述PLC3一侧依次电性连接有温度计9、电流表6、功率因数变送器7和电压表8，所述温度计9另一侧通过电线连接有热敏电阻10，且所述温度计9可根据热敏电阻10的阻值显示炉温，且所述温度计9可产生越线或底限报警；所述电流表6另一侧通过电线连接有电流互感器11，所述电压表8另一侧通过电线连接有电压互感器13，且所述热敏电阻10、电流互感器11和电压互感器13可实时检测铁合金矿热炉内的参数数据；所述功率因数变送器7另一侧依次电性连接至电流互感器11和电压互感器13，且所述电流互感器11和电压互感器13另一侧均通过电线连接至矿热炉变压器12；所述主控计算机2通过数据总线连接有APF控制器4，且所述主控计算机2与PLC3、APF控制器4采用RS485总线连接，所述APF控制器4具有较强的实时控制能力，所述APF控制器4下侧通过数据总线连接有补偿指令生成器5，且所述补偿指令生成器5可在自动控制补偿过程中生成补偿指令；所述APF控制器4一侧电性连接有光电隔离器17，且所述光电隔离器17可提供隔离电压，所述光电隔离器17一侧电性连接有上下双继电器16，所述补偿电容15通过电线连接至继电器16，且所述补偿电容15为双补偿电容，所述冷却风扇14通过电线连接至另一继电器16，所述冷却风扇14和补偿电容15均单独连接有继电器16。

作为本发明的一种技术优化方案：所述主控计算机2及控制面板1具有三级权限设置；所述主控计算机2与PLC3、APF控制器4采用RS485总线连接；所述APF控制器4具有较强的实时控制能力；所述温度计9可根据热敏电阻10的阻值显示炉温，且所述温度计9在越线或底限时，引发报警；所述补偿电容15为双补偿电容；所述补偿指令生成器5可在自动控制补偿过程中生成补偿指令；所述光电隔离器17可提供隔离电压；所述冷却风扇14和补偿电容15均单独连接有继电器16；所述热敏电阻10、电流互感器11和电压互感器13可实时检测铁合金矿热炉内的参数数据。

本发明在使用时，首先在铁合金矿热炉运行状态下通过控制面板及主控计算机的最高权限设定低压补偿装置的补偿度及温度报警上下限值；其次在铁合金矿热炉运行过程中热敏电阻、电流互感器和电压互感器实时检测铁合金矿热炉内各参数数据值，并将数据值传输至温度计、电流表和电压表显示及传输至主控计算机比较设定值，当检测温度值高于最高温度限值或低于最低温度限值，产生蜂鸣报警；然后可根据实时检测的参数数据值人为控制低压补偿装置的运行或在自动控制状态下由补偿指令生成器自动生产补偿指令；最后由于APF控制器具有较高的实时控制能力可同时满足数字信号的处理和系统控制的要求，可根据补偿指令生成器的补偿指令控制继电器的断开或接触，进而控制补偿电容动态补偿及冷却风扇的运行，从而实现快速连续响应和控制动态补偿。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。