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一、引言
在高炉炼铁生产中，进料系统是设备的重要组成部分，其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本文对西门子MM440变频器在该系统改造部分的应用，以及该系统的传控部分进行讨论。
二、原系统概述
(一) 原系统机械部分构成
由一台卷扬机拖动两台料车，料车位于轨道斜面上，互为上行、下行，即其中一台料车载料上行，另一台为空车下行，运行过程中电机始终处于负载状态。
(二) 原系统电气部分构成
原系统由一台6极55kW绕线式电机拖动，转子回路靠切换电阻实现速度调整，通过主令控制器(与电机同轴连接) 采集料车的位置，控制电阻的投入切除，同时控制机械抱闸的开闭。
(三) 原系统存在的问题
由于该调速方式为转子串电阻调速，电阻容易烧毁，加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一致，有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产。
三、新系统构成
(一) 新系统构成框图 （图片） (二) 电气部分改造过程
在不改变原来工人操作习惯的前提下，增加一台S7－224的PLC，保留原来电机，将其转子滑环短接，拆除调速电阻，保留原来主令控制器，在轨道斜面安装两个行程开关，作为料车位置的极限保护。
(三) 新系统工作原理
操作工发出料车1上行指令，选通变频器的固定频率50Hz，变频器由0Hz开始提速，开启抱闸，直到全速运行；随着电机的转动，主令控制器的K1闭合至PLC，由PLC发出中速指令，选通变频器的固定频率20Hz，电机以中速运行；当主令控制器的K2闭合时，选通变频器的固定频率6Hz，电机以低速运行；当主令控制器的K3闭合时．说明料车已经达到终点，变器封锁输出，同时关闭机械抱闸，料车l送料完毕。料车2重复如上过程。
(四) 速度曲线(以料车1上行为例) （图片） (五) 变频器相关参数设置表
| 参数号 | 设定值 | 说明 | | P0003 | 3 | 用户访问所有参数 | | P1300 | 20 | 无测速机的矢量控制方式 | | P0701 | 1 | DIN1选择正转 | | P0702 | 2 | DIN2选择反转 | | P0703 | 15 | DIN3选择高速 | | P0704 | 16 | DIN4选择中速 | | P0705 | 17 | DIN5选择低速 | | P0706 | 3 | DIN6选择OFF2封锁输出(低电平) | | P0732 | 52.C | 继电器2功能(驱动抱闸) | | P1215 | 1 | 抱闸使能 | | P1216 | 0.5秒 | 抱闸打开延时时间 | | P1001 | 50HZ | 固定频率 | | P1002 | 20HZ | 固定频率 | | P1003 | 6HZ | 固定频率 | | P1120 | 10秒 | 加速时间 | | P1121 | 10秒 | 减速时间 | | P1130 | 1秒 | 加速起始段圆弧时间 | | P1910 | 1 | 自动检测电机参数 |
(六) 系统的保护
在轨道斜面上位于料车终点稍后一点安装两个行程开关，作为极限保护点，以防止主令控制器失灵时的最后保护，再次防止料车，“挂顶”事故的发生。对于变频器自身故障由PLC采集，当故障发生时，立即关闭机械抱闸，以防止料车下滑。
四、过程中遇到的问题
(一) 变频器选型
考虑到冶金系统的设计特点，电机已经加大了余量，而且原系统电机的实际运行电流约85安培，故变频器同级选配55kW。由于该卷扬机拖动两台料车，变频器工作于第一象限。没有能量回馈，故不必选配制动单元和制动电阻。
(二) 在空载调试阶段
每次在料车1下行时，变频器过压保护经测量输入端电压为390V，从理论上分析，此种故障不应该出现，但是过压保护就是由于电机的再生能量造成，而且故障始终出现在料车1下行时，经过仔细检查两台料车发现，料车2的配重已经丢失，经重新调整两台料车的配重之后，变频器正常。
(三) 加速曲线的调整
变频器从0Hz开始加速，通过斜坡时间至全速，已经实现了对电机的软启动，考虑到卷扬机钢丝绳的伸缩以及减速机的齿隙影响，在加速开始加入圆弧曲线．从而进一步减小对机械部分的冲击。
(四) 制动器的配合
当变频器收到正转(或反转)指令后，经过0.5秒延时后，打开抱闸，料车上行，随着低段速的选通，电机处于爬行状态，当PLC检测到终点信号时，发出停车命令，变频器封锁输出执行OFF2停止，同时关闭抱闸。如此控制抱闸既防止变频器过流保护，又防止料车下滑。
五、技术性能及特点
以上述方案改造的首钢迁安钢铁厂1号、2号高炉送料系统，自2001年7月投入运行以来，至今电气部分未出一次故障，料车“挂顶”事故也从未发生过，提高了生产效率，降低了设备维护、运行费用。西门子MM440变频器可靠性高，控制方便，尤其是低频特性好值得在起重行业推广应用。
1/27/2007
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