调节器功能介绍

1、电极调节器功能介绍无锡中程自动化技术有限公司 电极升降控制器作为炉子自动化控制系统的核心部件，是保证LF炉持续高效运行在一个精确工作点的关键因素。对于外界的干扰，比如过流、短路等，都必须及时地检测到并给予实时补偿。系统可以方便地集成到其它自动化系统中。 系统结构ZCMELT AC-电极升降调节器基于工业PC及软PLC技术基础上的系列自动化产品。ZCMELT AC配备有以太网接口，易于与其它的SIMATIC S7 PLC或各种PLC机通讯。ZCMELT A-电极升降调节器具有以下功能：l 阻抗调节器比例系数自动动态调整功能，确保生产过程中优异的熔炼性能；l 阻抗设定值自定义功能，不同加热阶段可选

2、择不同加热曲线；l 灵活的参数设定方式，可直接在HMI上设定调节器参数，无需STEP7编程软件和编程器；l 系统参数分类统计功能，以便系统分析实际冶炼改进控制性能；l 变压器抽头保护功能.；l 集成的超大容量报警和报表系统，可实现系统运行状态快速诊断；l 强大的实时和历史趋势记录；l 功率圆图实际冶炼功率实时动态显示，简单明了；l 创新的液压旁通阀、安全阀、比例阀连锁控制功能；l 手动优先，无须关闭自动模式就可以手动操作；l 变压器一次侧断路带负荷分闸保护功能；l 智能短路响应，可根据用户/电炉的要求进行参数设定；l 关键参数口令保护功能。 阻抗控制器图1显示了单线结构控制系统。阻抗实际值由经

3、过平滑处理的弧压弧流采样值计算得到，阻抗设定值从数据块DB6取出。通过使用带有死区补偿的调节器控制液压驱动电极，达到了更高的控制精度，调节器的参数根据冶炼状况自适应。图1 单线结构控制系统液压阀特性曲线液压阀的特性曲线，也可以说电极的速度曲线对电极调节器的性能非常重要。图2中的X坐标调节器输出的电压值，Y坐标是电极的速度，其中有三个参数要设定到调节器中：电极升降速度的线性系数/电极升降速度的死区/电极升降速度的零点偏置。图2 液压阀的特性曲线闭环放大器这个阻抗控制的闭环放大器（见图3）有两种控制模式，一个是自适应模式，一个是静态模式。在自适应模式，通过对实际电流的波动情况进行分级，放大陪数是在

4、一个区间变化的。在静态模式，放大陪数是一个固定的值。图3 闭环放大器过电流保护当电流超过最大电流设定值时，过电流控制器自动使能，通过三个积分器，过电流值过的越大，电极速度提得越快。在大多数情况下，通过快速的提升一个或多个相关的电极，纠正过电流状态，以避免电炉变压器和电极的过载。 短路保护如果阻抗实际值低于最小极限值，并延时超过设定，这才被认为是短路，并叠加一个控制量来提升电极。炉壁保护-短电极检测因为电极消耗而变得太短，电极部已经到了底部位置，那么电弧长度增加，所择的阻抗设定点，造成对炉壁的侵蚀。“电极太短检测”功能比较实际阻抗与限定值。如果超过了限定值，而时间也达了设定时间，电极就被提升一段

5、设定时间，等提升完毕后停止。如果输入了“reset non-conducting material” （重置非导电材料）命令，则会重新启动操作。在电炉断路器断开以前，此功能被自动关闭，以便可以完成三相加热。控制偏差检测为了检测电极立柱的可靠运动和对于液压系统的有灵敏的反应性，要对控制差进行监测和检查。如果控制偏差在一段固定的时间内超过了限度，系统就会报警，提醒操作人员。LF炉直接选择和输入工作点为了使LF炉变压器合理有效地向炉内输入有效功率P，使用功率圆图来设定工作点，并可通过按钮来选择操作点，最多能够存储3种独立的操作模式或冶炼曲线的阻抗参考值，每个曲线可以包含11个变压器抽头的组合。另外，

6、通过模拟过程值，电极控制可以离线测试，而不需要任何的特殊设备。图4为示意图，是在某抽头档位上，通过功率圆图，选取LF炉的工作设定点（工作曲线一）。图4 功率圆图 保护功能对于真空开关来说，LF炉操作是一个频繁重负荷的部件。在断路器分断前，ZCMELT AC 通过减少电流直至所有电弧熄灭，可以降低真空开关的负担。对真空开关的认真操作，可以延长真空开关的使用寿命和维护周期。对于有载调压开关，同样，ZCMELT AC提前降低电流，可以延长它的使用寿命和维护周期。ZCMELT对偏差进行监控，如某一个电极支撑轴发生故障等。最后，ZCMELT 通过非导体检测，把电极的折断率降低到最小。监视画面监视画面为操

7、作员提供所有的过程数据和状态。如：三相电流，电压，功率，功率因素，开关状态等，见图5。图5 监视画面 人工干预在自动模式下，重要的操作可以手动控制。如冶炼时单独调整电极以及测温和取样时移出电极。口令保护通过使用连接到ZCMELT AC 的HMI系统，ZCMELT AC允许访问更多的操作和功能。HMI系统允许四层密码保护。第一层为监视功能，允许操作员监视控制过程以及所有相关测量和画面，但是不允许改变任何的设定值，调节器参数和其他在线功能。第二层允许从ZCMELT AC装载数据以及从/往磁盘读/写数据。第三层允许对控制系统的完全控制，包括向ZCMELT AC下传数据。也可以在冶炼时在线修改设定值。如：对设定值第四层允许对设定值的完全访问。实时/历史趋