專利名稱：電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三相交流電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)，包括三相石墨電極的全自動控制、變壓器換檔的控制以及變壓器的數(shù)字保護(hù)系統(tǒng)，屬于設(shè)備制造和自動控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
交流電弧爐煉鋼是世界煉鋼工業(yè)主要生產(chǎn)方式，便于控制鋼水的成份，煉出優(yōu)質(zhì)的鋼產(chǎn)品。目前，電弧爐控制系統(tǒng)多采取單片機(jī)、PLC和工控機(jī)作為控制器，從各種電弧爐運(yùn)行的情況來看，多數(shù)控制系統(tǒng)在功率平衡、功率因素等方面具有很好的效果，但是由于電弧爐煉鋼過程的復(fù)雜多變，現(xiàn)有的控制系統(tǒng)往往不能實(shí)現(xiàn)能量的最優(yōu)傳遞，也就是不能以最高的電效率和最低的能量、物料消耗來完成冶煉操作，例如其三相電極控制一般采用工業(yè)計算機(jī)控制，用過流繼電器保護(hù)變壓器，其計算機(jī)只控制三相電極，運(yùn)行時需要調(diào)節(jié)電流、不靈敏區(qū)、檔位、曲線四個參數(shù)，對生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)顯示不全面，由于系統(tǒng)功能分散，控制性能受到影響，控制系統(tǒng)的可靠性能差。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種操作簡便、運(yùn)行可靠并能有效降低電弧爐電耗的電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)，包括PLC控制器和液晶顯示觸摸屏，通過PLC控制器自動控制三相電極的高低，以保持電弧電流恒定；在PLC控制器內(nèi)置一組過電流保護(hù)值，當(dāng)檢測到變壓器過電流時即瞬時跳閘，斷開變壓器的電源，另外在觸摸液晶屏上設(shè)定三組過電流值和延時時間值，保存在PLC的EEPROM中，保證斷電不丟失；采用液晶顯示觸摸屏作人機(jī)界面，顯示變壓器檔位、電流、電壓、功率、電耗、功率因數(shù)等電參數(shù)，在生產(chǎn)過程只需要調(diào)節(jié)電流和變壓器檔位。
所述電極運(yùn)行速度提高到5米/分以上。
在所述電極運(yùn)行的行程中設(shè)有電極電氣限位，當(dāng)電極到達(dá)機(jī)械限位時，PLC控制器檢測到驅(qū)動電機(jī)電流增加，從而停止電極相同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。
所述液晶顯示觸摸屏上設(shè)計有供觸摸操作的系統(tǒng)的操作按鈕。
本發(fā)明的有益效果是降低電能消耗，提高設(shè)備使用壽命，具有操作簡便、運(yùn)行安全可靠、能耗低、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，能大幅提高電弧爐的運(yùn)行效益。

圖1是本發(fā)明的電氣系統(tǒng)方框圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
一種電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)，包括PLC控制器和液晶顯示觸摸屏，采用液晶顯示觸摸屏作人機(jī)界面，液晶顯示觸摸屏顯示界面上顯示出變壓器檔位、電流、電壓、功率、電耗、功率因數(shù)等電參數(shù)，只需要輕輕觸摸液晶屏上的按鈕即可調(diào)節(jié)控制參數(shù)，生產(chǎn)過程只需要調(diào)節(jié)電流、變壓器檔位即可，并且集成了變壓器保護(hù)系統(tǒng)，不需要復(fù)雜的繼電保護(hù)系統(tǒng)；采用PLC控制器，全自動控制三相電極的高低，以保持電弧電流恒定，本發(fā)明將電弧爐的電極速度提高到5米/分以上，并提供一個高級的電極電氣限位，當(dāng)電極到達(dá)機(jī)械限位時，PLC控制器檢測到驅(qū)動電機(jī)電流增加，停止電極相同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)，起到了電氣限位的作用；在PLC控制器內(nèi)置一組過電流保護(hù)值，當(dāng)檢測到變壓器過電流時即瞬時跳閘，斷開變壓器的電源，另外可在觸摸液晶屏上設(shè)定三組過電流值和延時時間值，保存在PLC控制器的EEPROM中，斷電不丟失，用數(shù)字系統(tǒng)模擬過電流繼電保護(hù)系統(tǒng)的好處是，不需要復(fù)雜的接線、提高了可靠性并且具有長期的穩(wěn)定性。
本發(fā)明應(yīng)用在3噸電弧爐上，變壓器容量為3200KVA，額定電流為7698A，最高電壓為240V，將圖1中的元件組裝在一個操作臺內(nèi)，操作臺上裝設(shè)按鈕，并且將液晶顯示觸摸屏和變頻器的顯示面板裝于操作臺的正面；PLC控制器檢測到電流電壓和功率因數(shù)并計算出功率，對功率作時間的積分得出電力消耗，以上的數(shù)據(jù)全部顯示在液晶顯示屏上，便于電爐冶煉參考，另外液晶顯示屏上設(shè)計了系統(tǒng)的操作按鈕，可進(jìn)行觸摸操作，系統(tǒng)提供了良好的可操作性。變壓器的檔位控制也由PLC控制，除了和高壓開關(guān)連鎖外，增加了當(dāng)檢測到變壓器有輸出電壓時不能換檔，嚴(yán)格保護(hù)無勵磁調(diào)壓電爐變壓器。
本發(fā)明的另一個關(guān)鍵是電爐操作時只需要設(shè)定電流和調(diào)節(jié)變壓器檔位，PLC自動控制其他參數(shù)優(yōu)化運(yùn)行。其調(diào)節(jié)原理是，系統(tǒng)檢測電弧電流的波動頻率和幅度，由于電極運(yùn)行系統(tǒng)是一個大慣性系統(tǒng)，對高頻率的信號將不能良好響應(yīng)，只能造成電極驅(qū)動系統(tǒng)的機(jī)械磨損，PLC系統(tǒng)對電流信號作衰減，頻率越高衰減越大。這樣的好處是電流調(diào)節(jié)更平穩(wěn)，對電機(jī)和機(jī)械起到良好的保護(hù)。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于集中三相石墨電極的全自動控制，變壓器換檔控制以及變壓器的數(shù)字保護(hù)系統(tǒng)三個功能，并且運(yùn)行時只需要設(shè)定電流和調(diào)節(jié)變壓器檔位。本系統(tǒng)的效益在于降低了電弧爐的電耗，在3噸電爐上達(dá)到了513度/噸，為節(jié)能降耗提供了設(shè)備條件。
權(quán)利要求
1.一種電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)，包括PLC控制器和液晶顯示觸摸屏，其特征是通過PLC控制器自動控制三相電極的高低，以保持電弧電流恒定；在PLC控制器內(nèi)置一組過電流保護(hù)值，當(dāng)檢測到變壓器過電流時即瞬時跳閘，斷開變壓器的電源，另外在觸摸液晶屏上設(shè)定三組過電流值和延時時間值，保存在PLC的EEPROM中，保證斷電不丟失；采用液晶顯示觸摸屏作人機(jī)界面，顯示變壓器檔位、電流、電壓、功率、電耗、功率因數(shù)等電參數(shù)，在生產(chǎn)過程只需要調(diào)節(jié)電流和變壓器檔位。
2.如權(quán)利要求1所述的電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)，其特征是所述電極運(yùn)行速度提高到5米/分以上。
3.如權(quán)利要求2所述的電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)，其特征是在所述電極運(yùn)行的行程中設(shè)有電極電氣限位，當(dāng)電極到達(dá)機(jī)械限位時，PLC控制器檢測到驅(qū)動電機(jī)電流增加，從而停止電極相同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)，其特征是所述液晶顯示觸摸屏上設(shè)計有供觸摸操作的系統(tǒng)的操作按鈕。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電弧爐智能電氣控制系統(tǒng)，包括PLC控制器和液晶顯示觸摸屏，通過PLC控制器自動控制三相電極的高低，以保持電弧電流恒定；在PLC控制器內(nèi)置一組過電流保護(hù)值，當(dāng)檢測到變壓器過電流時即瞬時跳閘，斷開變壓器的電源，另外在觸摸液晶屏上設(shè)定三組過電流值和延時時間值，保存在PLC的EEPROM中，保證斷電不丟失；采用液晶顯示觸摸屏作人機(jī)界面，顯示變壓器檔位、電流、電壓、功率、電耗、功率因數(shù)等電參數(shù)，在生產(chǎn)過程只需要調(diào)節(jié)電流和變壓器檔位。本發(fā)明能降低電能消耗，提高設(shè)備使用壽命，具有操作簡便、運(yùn)行安全可靠、能耗低、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，能大幅提高電弧爐的運(yùn)行效益。
文檔編號G05D3/20GK101071306SQ20071002791
公開日2007年11月14日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者何驍霖, 何遠(yuǎn)明, 黃建文, 白煥榮 申請人:廣東省韶鑄集團(tuán)有限公司