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LOGO! 在高壓變頻器遠程控制箱中的試用報告

 

曹永剛
北京合康億盛變頻科技股份有限公司
 
摘要:用戶在使用高壓變頻器的過程中,通產都需要使用現場控制箱,一般稱為遠程控制箱的控制方式,遠程控制箱原來均采用繼電器、按鈕、指示燈、顯示儀表和手操器的方式配置,該方式配置的遠程控制箱在實際應用中,只要用戶提出一些新的需求,均需要重新設計,設計人員工作量大,同時在生產上也非常麻煩,采用SIEMENS LOGO!產品后,不僅簡化的設計人員的工作,也減少了生產過程中的問題。
關鍵詞:高壓變頻器 遠程控制 現場操作
一、應用簡介
1.    應用簡述:高壓變頻器產品廣泛的應用在多種工業現場,冶金行業、建材行業、采礦業、發電行業、化工行業等,在高壓變頻器現場應用中,約有30%的客戶配置了遠程控制箱,針對不同現場工藝的遠程控制箱在現場的控制過程中有不同的需求,通過簡單的修改程序,即能滿足用戶的最終需求。本文結合冶金行業的除塵風機的控制,來說明遠程控制箱的應用。
2.    公司介紹:合康變頻是專業從事研發、生產、銷售各種高、中、低壓變頻器的上市公司,位于北京中關村高科技園區。公司成立于2003年,2008年引入聯想控股在 內的四家戰略投資者,2010年1月在深交所上市。截止2012年12月31日,注冊資本3.38億元,凈資產超過15億元。合康變頻下設3家全資子公司,2家控股子公司,一個重點實驗室和一個技術中心,現有員工1124人,其中研發及技術人員約占31%,大專以上學歷達到54%。合康變頻連續6年榮獲用戶滿意十大國內品牌;2006年已成為高壓變頻器國家標準起草單位之一;2011年榮登福布斯中國“潛力企業”百強榜。公司憑借雄厚的技術實力、領先的生產工藝,樹立了國內領先的變頻節能和控制專家的形象,成為行業的領軍企業。其中,高壓變頻系列分為通用高壓變頻器和高性能高壓變頻器兩大系列,廣泛應用于電力、礦業、冶金、水泥、石化、市政等領域,可實現對各類高壓電動機驅動的風機、水泵、空氣壓縮機、提升機、皮帶機等負載的軟啟動、智能控制和調速節能,從而有效提高工業企業的能源利用效率、工藝控制及自動化水平;2011年公司拓展中、低壓變頻器和防爆變頻器系列,由于其調速精度高、占地小、工藝先進、功能豐富、操作簡便、通用性強、易形成閉環控制等特點,優于以往的任何調速方式。在礦業、起重機械、紡織化纖、油氣鉆采、冶金、電力、石油化工、電梯、建材等行業得到廣泛應用。
二、應用說明
1.    應用功能描述(請配合圖片說明)
除塵風機工藝要求:在整個煉鋼過程中,煙氣是變化的,在煙氣濃度低量小時,可以采用低速,在煙氣濃度高量大時,可以采用高速,在介于兩者之間時,可以采用中速運行,既可以滿足除塵要求。
吹煉工藝周期
  O到A為兌鐵加廢鋼時間,約1分鐘。
  A到B為風機升速時間,暫定2分鐘,可以調節。
  B到C為吹氧冶煉時間,約14分鐘。
  C到D為倒爐測溫取樣時間,約2分鐘。
  D到E為出鋼時間,約2分鐘。
  E到G為濺渣和減速時間,約5分鐘。
整個吹煉工藝周期約26分鐘,其中高速時間(B到C)12分鐘,高速定為50Hz,可以設置;中速時間(D到E)2分鐘,中速定位30Hz,可以設置;其余為加減速時間和低速運行時間,低速定為10Hz,可以設置。
 
 
 圖1 煉鋼除塵周期
2.    系統需要分析:現場自動化水平比較落后,目前采用人工操作的方式完成整個風機運行的循環,下一步技術整改時,計劃采用氧槍信號、轉爐的煙氣信號和轉爐位置信號進行閉環控制。即用戶希望前期配置的裝配在現場的遠程控制箱在高爐技改后,只需要把現場的信號接入控制箱,修改程序就能滿足現場運行的需求,而不需要再增加新的裝置。
控制系統由遠程控制箱和變頻器組成,變頻器可以接受遠程啟動、遠程停車、遠程復位信號,控制箱就有高速、中速、低速、啟動、停車五個按鈕,并且接受來自變頻器的運行、故障和就緒三個信號,變頻器接收4-20mA控制運行轉速。
后期改造,需要三個開關量信號,但是改造后,將不需要高速、低速和中速三個開關量信號。
整個小控制系統需要點數如下表:

序號
點類型
數量
備注
1
開關量輸入
8
 
2
開關量輸出
3
 
3
模擬量輸出
1
4-20mA

系統采用24VDC系統,安全可靠,選擇SIEMENS LOGO!12/24RC一個,模擬量輸出模塊AM2 AQ一個就滿足現場需求了。
三、應用的設計與實現
1.        電氣控制原理圖說明
  
 
2.        I/O分配表
 
I1
變頻器就緒
I2
變頻器運行
I3
變頻器故障
I4
現場啟動
I5
現場停機
I6
高速
I7
低速
I8
中速
Q1
啟動變頻器
Q2
停止變頻器
Q3
復位變頻器
AQ1
變頻器速度給定
 
3.        LOGO! 控制程序說明
4.        應用設備圖片展示
 
x 電控柜內部結構圖
四、應用體會
1.        產品使用簡單,方便,對于現場要求邏輯簡單,后期需要修改的現場尤其適合。
2.        現場有類似的遠控箱在運行,采用西門子的S7-200系列的plc,系統資源比較多,成本比較高,采用LOGO!可以降低成本。
 
參考文獻
[1] 參考文獻《LOGO!控制器實訓教程》
[2] 參考文獻《HIVERT高壓變頻器用戶手冊》
 
作者簡介
曹永剛(出生1975年),性別男,籍貫遼寧,學歷本科,公司北京合康億盛變頻科技股份有限公司,聯系方式電話13501005863,E-mail:cygld@126.com(請務必包括E-Mail與聯系電話)

 

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