專利名稱：在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及轉爐傾動系統的控制技術，尤其涉及一種在轉爐傾動系統中減輕
機械沖擊的控制裝置。
背景技術：
如圖1所示，現有的轉爐傾動系統包括PIX(Programmable Logic Controller，可 編程邏輯控制器)1、制動抱閘3、四個傾動變頻器構成的主從傾動變頻器組2、四個電動機 構成的主從電動機組4、四個聯軸器5、轉爐6，其中，PLC l用于通過控制主從傾動變頻器組 2和制動抱閘3來控制主從電動機組4的狀態(PLC 1與主從傾動變頻器組2之間一般采 用DeviceNet協議進行通訊)，主從傾動變頻器組2的輸出用來啟動主從電動機組4，主從 電動機組4通過聯軸器5剛性連接帶動轉爐6工作。 在轉爐傾動系統起動時，由于PLC 1在還沒有確認主從電動機組4是否已建立起 靜態電磁轉矩時就把制動抱閘3打開了，此時如果轉爐6不在零位，本身會存在一定的勢 能，從而轉爐6會自行轉動，當建立起靜態電磁轉距后主從電動機組4運行時就會產生劇烈 的機械沖擊。在轉爐6傾動系統停止時，由于轉爐6在中高速運行時本身帶有很大的動能， 而PLC 1在主從傾動變頻器組2停止后的很短的時間內制動抱閘3就關閉了，動能只能釋 放在主從電動機4的扭力杠上，會產生很大的沖擊。這樣，如果轉爐傾動系統在起動和停止 時對機械系統的沖擊過大，就會嚴重影響生產的安全進行和機械系統的使用壽命。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，以 減小轉爐傾動系統在起動和停止時對機械系統的沖擊，保證生產的安全進行，延長機械系 統的使用壽命。 為達到上述目的，本實用新型提供了一種在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制 裝置，包括 電磁轉距建立單元，用于當在電動機靜止狀態下接收到運轉指令時，建立電動機 的靜態電磁轉距； 啟動控制單元，用于判斷所述電磁轉距建立單元建立的靜態電磁轉距是否正常， 如果正常，則啟動制動抱閘打開信號，啟動傾動變頻器，啟動所述電動機，否則，進行故障檢 測并復位； 轉速監控單元，用于當在所述電動機運行狀態下實時，監控所述電動機當前的轉 速； 靜止時間計算單元，用于在所述電動機運行狀態下接收到停止指令時根據所述轉 速監控單元獲得的所述電動機當前的轉速計算出所述電動機從所述轉速到靜止所需的時 間； 靜止控制單元，用于當到達所述靜止時間計算單元計算出的時間時，啟動制動抱閘關閉信號，停止所述傾動變頻器，停止所述電動機的運行。 本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，所述電動機為由至少 兩個電動機組成的主從電動機組，所述傾動變頻器為由至少兩個傾動變頻器組成的主從傾 動變頻器組，所述主從電動機組與所述主從傾動變頻器組對應。 本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，所述電磁轉距建立單 元，進一步包括 運轉指令監測子單元，用于在所述主從電動機組靜止狀態下監測運轉指令； 轉距建立子單元，用于當所述運轉指令監測子單元接收到所述運轉指令時，建立 所述主從電動機組的靜態電磁轉距。 本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，所述啟動控制單元， 進一步包括 轉距檢測子單元，用于判斷所述電磁轉距建立單元建立的靜態電磁轉距是否正常； 啟動子單元，用于當所述轉距檢測子單元判定所述電磁轉距建立單元建立的靜態 電磁轉距正常時，啟動制動抱閘打開信號，啟動所述主從傾動變頻器組，啟動所述主從電動 機組； 故障檢測子單元，用于當所述轉距檢測子單元判定所述電磁轉距建立單元建立的 靜態電磁轉距不正常時，進行故障檢測并復位。 本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，所述靜止時間計算單 元，進一步包括 停止指令監測子單元，用于在所述主從電動機組運行狀態下監測停止指令； 計算子單元，用于當所述停止指令監測子單元接收到所述停止指令時，根據所述 轉速監控單元獲得的所述主從電動機組當前的轉速計算出所述主從電動機組從所述轉速 到靜止所需的時間。 本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制方案中啟動時，當電磁轉 距建立單元確認靜態電磁轉矩正常建立后，再把制動抱閘釋放，從而實現了傾動變頻器的
平穩啟動，同時轉速監控單元實時對傾動變頻器的輸出頻率進行監控。停止時，當靜止時間 計算單元得到停止指令時，它就會根據傾動變頻器當前的輸出頻率計算出電動機從當前轉 速到零轉速所需的時間(即制動抱閘的最佳關閉時間)，靜止控制單元在該時間到來時啟 動制動抱閘關閉信號，從而減少了轉爐動能對電動機的扭力杠的沖擊，防止了轉爐傾動系 統在起動和停止時對機械系統的沖擊過大，保證了生產的安全進行，延長了機械系統的使 用壽命。
圖1為現有轉爐傾動系統的結構框圖； 圖2為本實用新型在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置的結構框圖 圖3為本實用新型在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制方法的流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述[0027] 參考圖2，本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，包括電磁 轉距建立單元21，用于當在主從電動機組靜止狀態下接收到運轉指令時，建立主從電動機 組的靜態電磁轉距；啟動控制單元22，用于判斷電磁轉距建立單元21建立的靜態電磁轉距 是否正常，如果正常，則啟動制動抱閘打開信號，啟動主從傾動變頻器組，從而啟動主從電 動機組，否則，進行故障檢測并復位；轉速監控單元23，用于在主從電動機組運行狀態下實 時監控、主從電動機組當前的轉速；靜止時間計算單元24，用于當在主從電動機運行狀態 下接收到停止指令時，根據轉速監控單元23獲得的主從電動機組當前的轉速計算出主從 電動機組從該轉速到靜止所需的時間；靜止控制單元25，用于當到達靜止時間計算單元24 計算出的時間時，啟動制動抱閘關閉信號，停止主從傾動變頻器組，從而停止主從電動機組 的運行。 其中，電磁轉距建立單元21進一步包括運轉指令監測子單元21a，用于在主從電 動機組靜止狀態下監測運轉指令；轉距建立子單元21b，用于當運轉指令監測子單元21a接 收到運轉指令時，建立主從電動機組的靜態電磁轉距。啟動控制單元22進一步包括轉距 檢測子單元22a，用于判斷電磁轉距建立單元建立的靜態電磁轉距是否正常；啟動子單元 22b，用于當轉距檢測子單元22a判定電磁轉距建立單元建立的靜態電磁轉距正常時，啟動 制動抱閘打開信號，啟動主從傾動變頻器組，啟動主從電動機組；故障檢測子單元22c，用 于當轉距檢測子單元22a判定電磁轉距建立單元建立的靜態電磁轉距不正常時，進行故障 檢測并復位。靜止時間計算單元24進一步包括停止指令監測子單元24a，用于在主從電 動機組運行狀態下監測停止指令；計算子單元24b，用于當停止指令監測子單元接收到停 止指令時，根據轉速監控單元23獲得的主從電動機組當前的轉速計算出主從電動機組從 該轉速到靜止所需的時間。此外，本領域技術人員可以理解實施例中的裝置中的單元可以 按照實施例描述分布于實施例的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一個 或多個裝置中。上述實施例的單元可以合并為一個單元，也可以進一步拆分成多個子單元。 本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制方案中啟動時，當電磁轉 距建立單元確認靜態電磁轉矩正常建立后，再把制動抱閘釋放，從而實現了傾動變頻器的
平穩啟動，同時轉速監控單元實時對傾動變頻器的輸出頻率進行監控。停止時，當靜止時間 計算單元得到停止指令時，它就會根據傾動變頻器當前的輸出頻率計算出電動機從當前轉 速到零轉速所需的時間(即制動抱閘的最佳關閉時間)，靜止控制單元在該時間到來時啟 動制動抱閘關閉信號，從而減少了轉爐動能對電動機的扭力杠的沖擊，防止了轉爐傾動系 統在起動和停止時對機械系統的沖擊過大，保證了生產的安全進行，延長了機械系統的使 用壽命。 本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制方案的采用圖1所示的現 有的硬件如圖所示，并結合相應的軟件來實現。參考圖3，本實用新型的在轉爐傾動系統中 減輕機械沖擊的控制方法，包括以下步驟 步驟S301， PLC在由四個電動機組成的主從電動機組靜止狀態下監測運轉指令， 如果接收到運轉指令，則執行步驟S302，否則，繼續執行本步驟。 步驟S302， PLC建立主從電動機組的靜態電磁轉距。 步驟S303， PLC判斷建立的主從電動機組的靜態電磁轉距是否正常，如果正常，則 執行步驟S304，否則，執行步驟S304'。
5[0034] 步驟S304， PLC啟動制動抱閘打開信號，啟動由四個傾動變頻器組成的主從傾動 變頻器組，主從電動機組運行，然后執行步驟S305。 步驟S304' ，PLC進行故障檢測并復位。本實用新型的主從電動機組在正常工作時 以l主3從方式進行工作；當其中1臺電動機故障時，除了可以進行故障檢測并復位方式處 理外，也可以采用如下方式進行工作即余下3臺電動機轉換調整后以1主2從方式進行工 作；進一步，當其中2臺故障時，余下2臺電動機轉換調整后以1主1從方式進行工作。 步驟S305， PLC在主從電動機組運行狀態下實時監控主從傾動變頻器組當前的輸 出頻率，以獲取主從電動機組當前的轉速。 步驟S306， PLC在主從電動機組運行狀態下監測監測運轉指令，如果接收到運轉 指令，則執行步驟S302，否則，繼續執行本步驟。 步驟S307， PLC根據主從電動機組當前的轉速(即主從傾動變頻器組當前的輸出 頻率)計算出主從電動機組從該轉速到靜止所需的時間。 步驟S30S，當到達時間時，PLC啟動制動抱閘關閉信號，停止主從傾動變頻器組， 停止主從電動機組的運行。 本實用新型的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制方案中在啟動時，當PLC 確認靜態電磁轉矩正常建立后，再把制動制動抱閘釋放，從而實現了傾動變頻器的平穩啟 動，同時PLC實時對傾動變頻器的輸出頻率進行監控。當PLC得到停止指令時，它就會根據 傾動變頻器當前的輸出頻率計算出電動機從當前轉速到零轉速所需的時間，即制動抱閘的 最佳關閉時間，并在該時間到來時啟動制動抱閘關閉信號，從而減少了轉爐動能對電動機 的扭力杠的沖擊，防止了轉爐傾動系統在起動和停止時對機械系統的沖擊過大，保證了生 產的安全進行，延長了機械系統的使用壽命。 以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型 的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本 實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保 護范圍內。
權利要求一種在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，其特征在于，包括電磁轉距建立單元，用于在電動機靜止狀態下監測運轉指令，當收到所述運轉指令時，建立電動機的靜態電磁轉距；啟動控制單元，用于判斷所述電磁轉距建立單元建立的靜態電磁轉距是否正常，如果正常，則啟動制動抱閘打開信號，啟動傾動變頻器，啟動所述電動機，否則，進行故障檢測并復位；轉速監控單元，用于在所述電動機運行狀態下實時監控所述電動機當前的轉速；靜止時間計算單元，用于在所述電動機運行狀態下監測停止指令，當接收到所述停止指令時，根據所述轉速監控單元獲得的所述電動機當前的轉速計算出所述電動機從所述轉速到靜止所需的時間；靜止控制單元，用于當到達所述靜止時間計算單元計算出的時間時，啟動制動抱閘關閉信號，停止所述傾動變頻器，停止所述電動機的運行。
2. 根據權利要求1所述的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，其特征在于， 所述電動機為由至少兩個電動機組成的主從電動機組，所述傾動變頻器為由至少兩個傾動 變頻器組成的主從傾動變頻器組，所述主從電動機組與所述主從傾動變頻器組對應。
3. 根據權利要求2所述的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，其特征在于， 所述電磁轉距建立單元，進一步包括運轉指令監測子單元，用于在所述主從電動機組靜止狀態下監測運轉指令； 轉距建立子單元，用于當所述運轉指令監測子單元接收到所述運轉指令時，建立所述 主從電動機組的靜態電磁轉距。
4. 根據權利要求3所述的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，其特征在于， 所述啟動控制單元，進一步包括轉距檢測子單元，用于判斷所述電磁轉距建立單元建立的靜態電磁轉距是否正常； 啟動子單元，用于當所述轉距檢測子單元判定所述電磁轉距建立單元建立的靜態電磁轉距正常時，啟動制動抱閘打開信號，啟動所述主從傾動變頻器組，啟動所述主從電動機組；故障檢測子單元，用于當所述轉距檢測子單元判定所述電磁轉距建立單元建立的靜態 電磁轉距不正常時，進行故障檢測并復位。
5. 根據權利要求4所述的在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，其特征在于， 所述靜止時間計算單元，進一步包括停止指令監測子單元，用于在所述主從電動機組運行狀態下監測停止指令； 計算子單元，用于當所述停止指令監測子單元接收到所述停止指令時，根據所述轉速監控單元獲得的所述主從電動機組當前的轉速計算出所述主從電動機組從所述轉速到靜止所需的時間。
專利摘要本實用新型提供了一種在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置，包括電磁轉距建立單元、啟動控制單元、轉速監控單元、靜止時間計算單元和靜止控制單元，本實用新型在轉爐傾動系統中減輕機械沖擊的控制裝置減少了轉爐動能對電動機的扭力杠的沖擊，防止了轉爐傾動系統在起動和停止時對機械系統的沖擊過大，保證了生產的安全進行，延長了機械系統的使用壽命。
文檔編號C21C5/50GK201506811SQ20092017342
公開日2010年6月16日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者侯水階, 張亞彬, 張海軍, 李耀文, 苗利明, 賈建彬 申請人:新興鑄管股份有限公司