阅读说明：本技术 一种烧结设备高压变频控制系统 (High-voltage frequency conversion control system of sintering equipment ) 是由 陈勇 董兴红 赵特猛 吴珍辉 刘忠敏 于 2020-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种烧结设备高压变频控制系统,包括控制器、IO板和人机界面,所述控制器包括3块光纤板、1块信号板、1块主控板和1块电源板；所述人机界面为用户提供友好的全中文操作界面,负责信息处理和与外部的通信联系,可选上位监控而实现变频器的网络化控制；所述IO接口板用于变频器内部开关信号以及现场操作信号和状态信号的逻辑处理,所述人机界面通过主控板和IO接口板通信传来的数据。本发明采取自动控制的方法,使得系统高压电机可以以高速或低速的状态工作,避免造成能源浪费,相比复杂度较高的工段,以最大负载作为主要依据,可以节省更多电能,维持系统风机时刻处于最佳状态,提高综合生产效果。(The invention discloses a high-voltage frequency conversion control system of sintering equipment, which comprises a controller, an IO board and a human-computer interface, wherein the controller comprises 3 optical fiber boards, 1 signal board, 1 main control board and 1 power board; the man-machine interface provides a friendly full Chinese operation interface for a user, is responsible for information processing and communication with the outside, and can select upper monitoring to realize networked control of the frequency converter; the IO interface board is used for logic processing of switch signals inside the frequency converter, field operation signals and state signals, and the human-computer interface communicates transmitted data through the main control board and the IO interface board. The invention adopts an automatic control method, so that the high-voltage motor of the system can work in a high-speed or low-speed state, energy waste is avoided, compared with a workshop section with higher complexity, the maximum load is taken as a main basis, more electric energy can be saved, the fan of the system is maintained in an optimal state constantly, and the comprehensive production effect is improved.)

一种烧结设备高压变频控制系统

技术领域

本发明涉及烧结设备高压变频控制技术领域，尤其涉及一种烧结设备高压变频控制系统。

背景技术

烧结的生产过程是经配料和处理过的烧结料铺到烧结机的台车上，主抽风机采用高压软启动器控制电机启动然后工频运行进行点火和强制抽风，靠主抽风机抽风产生负压的作用下烧结料中的燃料燃烧产生高温使得局部软化和融化发生一系列物理化学反应生成一定数量的液相，随后由于温度降低液相冷却凝固成块。

混合机主要是将配料室送来的各种物料混合均匀，送下一工序制粒。制粒机作水分微调和造球，在添加适宜水分情况下，使混合料制粒，为烧结机提供成分均匀、水分适宜、透气性良的混合料。两台设备通过高压电机带动滚筒旋转动作，采用高压断路器直接启动工频运行。

但是现有炼铁厂烧结车间主抽风机、制粒机、混合机三台设备使用的都是大功率10KV高压电机，自投产以来一直是通过直启或软启动的方式工频运行，造成速度不可控且耗电量高，并且启动电流过大，在启动时易对电网造成影响，还会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中炼铁厂烧结车间主抽风机、制粒机、混合机三台设备使用的都是大功率10KV高压电机，自投产以来一直是通过直启或软启动方式工频运行的问题，而提出的一种烧结设备高压变频控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种烧结设备高压变频控制系统，包括控制器、IO板和人机界面，所述控制器包括3块光纤板、1块信号板、1块主控板和1块电源板；所述人机界面为用户提供友好的全中文操作界面，负责信息处理和与外部的通信联系，可选上位监控而实现变频器的网络化控制；所述IO接口板用于变频器内部开关信号以及现场操作信号和状态信号的逻辑处理，所述人机界面通过主控板和IO接口板通信传来的数据，计算出电流、电压、功率、运行频率等参数，提供表计功能，并实现对电机的过载、过流告警和保护。

优选地，还包括高压柜，所述高压柜内设有断路器。

优选地，还包括旁路柜，所述旁路柜内设有高压变频器和多个隔离开关。

优选地，多个所述隔离开关分别为K1、K2、K3、k4、k5、k6和 k7。

优选地，所述K2和K3、k4和k5、k6和k7分别为三组双刀双掷的隔离开关。

优选地，所述主电路开关元件为IGBT。

优选地，所述高压变频器与断路器之间还有电气联锁，联锁信号有合闸闭锁、故障分闸。

优选地，所述人机界面通过RS232通信口与主控板连接，通过 RS485通信口与IO接口板连接，实时监控变频器系统的状态。

有益效果：

1.本发明采取自动控制的方法，使得系统高压电机可以以高速或低速的状态工作，避免造成能源浪费，相比复杂度较高的工段，以最大负载作为主要依据，可以节省更多电能，维持系统风机时刻处于最佳状态，提高综合生产效果；

2.本发明根据冶金工艺要求和特点，利用其所具有的高精确性频率分辨率与调速精度，来灵活的适应不同工况；

3.本发明根据实际需求来连接设备控制回路，构成部分闭环控制系统，提高系统运行的可靠性，并且，其还具备电力电子保护和工业电气保护功能，无论是正常状态还是故障状态，均可以保证变频器以及电机的安全性与稳定性，不会受到损伤，同时变频器可以有效降低启动电流，能最大程度的减少启动时对电网造成的不良影响。

附图说明

图1为本发明提出的一种烧结设备高压变频控制系统旁路柜的结构示意图；

图2为本发明提出的一种烧结设备高压变频控制系统主电路开关元件的结构示意图。

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。

参照图1-2，一种烧结设备高压变频控制系统，包括控制器、IO 板和人机界面，所述控制器包括3块光纤板、1块信号板、1块主控板和1块电源板；所述人机界面为用户提供友好的全中文操作界面，负责信息处理和与外部的通信联系，可选上位监控而实现变频器的网络化控制；所述IO接口板用于变频器内部开关信号以及现场操作信号和状态信号的逻辑处理；

本实施例中，所述主电路开关元件为IGBT，所述人机界面通过主控板和IO接口板通信传来的数据，计算出电流、电压、功率、运行频率等参数，提供表计功能，并实现对电机的过载、过流告警和保护；

本实施例中，所述人机界面通过RS232通信口与主控板连接，通过RS485通信口与IO接口板连接，实时监控变频器系统的状态，还包括高压柜，所述高压柜内设有断路器，还包括旁路柜，所述旁路柜内设有高压变频器和多个隔离开关；

本实施例中，所述高压变频器与断路器之间还有电气联锁，联锁信号有合闸闭锁、故障分闸；

本实施例中，多个所述隔离开关分别为K1、K2、K3、k4、k5、k6和k7，所述K2和K3、k4和k5、k6和k7分别为三组双刀双掷的隔离开关。

本实施例中，主抽风机是烧结抽风系统核心设备，通过控制风机风门开度来控制风量，其电功率6600KW,采用高压软启动器控制电机启动然后工频运行，制粒机和混合机，烧结配料重要设备，通过高压电机带动滚筒旋转动作，电机功率分别为315KW和500KW，采用高压断路器直接启动工频运行；

本实施例中，变频运行：K1、K2、k4、k6闭合，K3、k5、k7断开，由合闸断路器为变频器供电，再通过变频器本地或远程启动电机变频运行；

本实施例中，软起运行：k5、k7闭合，k4、k6断开，由合闸断路器为软启动器供电进而启动电机运行；

本实施例中，为了保护变频器，在变频器与断路器之间还有电气联锁，联锁信号有合闸闭锁、故障分闸；

本实施例中，高压智能化节能设备采用交—直—交直接高压(高—高)方式，主电路开关元件为IGBT。LPH高压智能化节能设备采用功率单元串联，叠波升压，充分利用常压变频器的成熟技术，因而具有很高的可靠性；

本实施例中，根据它们的工作特性，分别进行变频技术自动控制改造，首先通过安装高压变频器并进行本地调试，优化运行参数确保电机运行正常，然后在原有控制基础上采用plc控制变频器工作频率并加入设备连锁条件，达到高压变频自动控制的功能；

本实施例中，就地控制，即以高压变频器单元控制柜上的液晶触摸屏为对象，根据生产工艺需求，完成各项参数的设定，并执行启、停所有控制；

本实施例中，远程控制，通过中央控制室内安装的工控机来实现对变频器的控制(见图2)，其中两者之间通过PLC之间的I/O模块，通讯数字量或模拟量信号进行数据交换。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。