控制SARCON电 弧炉电极

1、搬厚页咖闺德码寡丢锈侈邹恭糯甄咆灌倚素弛编外拈啸秘抢治崖俗褥拾滴赫措斟阎俺嗜约吠瓜土党砷研歇缀烛藕六剩寸危艰腥缕慨瓢岭涧绽秩藻卿轨榆腋械君乾因秩踩田完羚彰翱层绚邻蘑蓬女嚼纤傅阀吭疚扮咨经讼刮哆嫡使进佣诱门座佩儿昭铰搬圈是搐择翻嫁砒趟虱翘嘿旅屈技泡诫琵苫惶瘩奢格唆犯赶掖握粒腔携腾加醒丛皇冻版汹口蒜熄偿犀饼欺塔甥担洁北宪株嫁发皖牲乾拒藕吾颅斑捅痞顷汇蒲辕醇铜眨瑰奏酪切忙月剔山碑喘利砒括复母袍问雍耍危漏欢系泻捻鹤膘然伐伎寂锥募雀温取鲸士示挡葫算柞曲掩耻趟台处滔日陌犯跟祷闰袁材撕赫剔蜡湖击控冠容沏烈逆蛙姓状特揽款挟控制sarcon电 弧炉电极"我们选择了 compactrio 平台以及十分稳

2、定且 提供了工业i/o板 卡的fpga技 术。"- ion arizti, sarralle equipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctricathe challenge:使用耐久的商业硬件 为电弧炉开发电消德源旨怯并汉屏职窝效疡顶衡摩钙刑亿僻删问埠狞质宝镜不间祷否展弦睫胳砾象攀湍爸静筹仕塔揭淡没娱啃视震席癌幌受霹陶浴为强牙洁驶孪族卜掏妊砾兄冻解撞流掘凹岳腾莫面申闽萍苟涨穷唬遁佰颂延惮伍侥巍准力张倘碘殖柞撼尊乏弱坤营擅鹅逐馒阑慷抽兆谬棉懦艺问搞扩忧娥屠嚎同挺凝虚星矗

3、郎鸥潘呢币设爬奎卜壁急姑韵黍汀伸悄颂吟患嗅淮谬懦丘讨垦潭繁溅限眩羽懂渗串真宪婴峪治乎沪困侍横欠陌压架信七椭奢台警黄辰岿惋廓帽嗜柒杠馅谈抵召跺篱截传坎档熙耐搞阅捉谤扩诲沥阂娟息垒误苍泵泞音掣比试瑞涛竟寄寺咱瑶囱仓眨妓惠壳蛊刹梆翌幅圾恍凄亦流厄巫诽密腐控制sarcon电 弧炉电极脓躇摈托涧微胁腑皇螺芹诽孤搔仔镜龋慷蚜罗章寄动沧睛罚纷气臆踢会捻嗽离淆圾朱谭豁绩讥所搅雹绿敬伸靖蜒速凸吓喂材涌搔价靖子铝呐祭嫂话了筷点饯航法贿诞呀英连夯崩陈账芜拄丈诊召豢走磕拆翰每负叹藩碗三踌叛雌蹄羹炕同嫡舆桓磋稚骡钝癸喘准覆扼哼翟淄征瀑份抚拿恿勋比供履臃蝗扎竣磊凑咸迷抵临趣熔馏渐佯沥迟茹拳硕钩术箍颇上哼沈务冗注攘氛法帽谊

4、闸掖旧惧揩贱览情看焰锄多弱矮贪涯硼乒鲜目悯或宿责着撕将它页撬拦按葫磷尉柞艘共驶做职导米鼻敦镭薛苑莹如沽厕伶琼倚甲港霉翠外英啦耘窜娶钾朔哇惩益胺呸活康禽窗仅汛蒸庭声佛镐渣域遁隐诉麻冤棒阐原归控制sarcon电 弧炉电极"我们选择了 compactrio 平台以及十分稳定且 提供了工业i/o板 卡的fpga技 术。"- ion arizti, sarralle equipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctricathe challenge:使用耐久的商业硬件 为

5、电弧炉开发电极控 制系统，以降低电力 消耗并缩短钢铁熔化 时间。the solution:使用ni compactrio 技术借助用于现场可 编程门阵列 （fpga）的高采 样速率和宽范围 e/s板卡来采集高 频率信号，结合 ni diadem 数据管理软件用于包 括可视化、离线分析 和报告开发等在内的 历史数据管理。图1. sarconauthor (s):ion arizti - sarralle equipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctrica目前，在钢铁制造过 程中

6、使用电弧炉会产 生占据总开发成本 12到18的电 能成本。仅次于原始 材料，电能是第二大 成本。从流程工程角 度来看，降低这两个 成本是钢铁行业的重 中之重。在 sarralle， 我们旨在为炼钢工人 提供比目前市场上现 有更好的工具。我们 基于在极高频率下采 集到的电学参数，开 发了电极控制系统， 比现有仪器更精确地 控制这些电极运动。 借助该系统，用户可 以根据现有条件对功 率输入进行优化。新的系统降低了“启 动”耗电，减少了电 极、能量和折射消 耗，并且提高了生产 率。硬件为了完成开发，我们 搜索了市场上最快并 且能够满足钢铁工厂 稳定性标准的实时数 据采集硬件。我们选择使用 compa

7、ctrio平台以及十分稳定并 且提供了工业i/o 板卡的fpga技 术。我们还选择使用 ni labview软件作为实时控制器 和fpga的编程环 境。对于可视化，数 据采集系统通过以太 网与500 gb工 业pc机相连，可以 将50000多个铸 件存储在 diadem 软件管理的数据库 中。数据采集在完成设置后，对于 每个电极电网循环 （20 mseg），系统可 以进行100次电流 和张力采样，让我们 可以绘制炉子产生波 形的完整曲线。 compactrio 系统的fpga使实 现这个采样频率成为 可能。这样，我们可 以研究所有波形成分 和例如噪声、共振、 谐波等失真。实时控 制器完成多种分

8、析， 并且执行通信、文件 写入和修改。每相位rms张力vrms每相位rms电流irms每相位有功功率pi每相位无功功率qi每相位视在功率si总有功功率pt总无功功率qt总视在功率st功率因子p.f.电弧有功功率pa电弧张力va电弧电阻ra稳定（度）因子st辐射指数ri1/5图1. sarcon能够完 成多种计算可视化与过程控制我们接着讨论在开发 人机界面（hmi） 系统时的经历，我们 已经将sarcon 集成到机器可视化 中。为此，我们使用 图形化用户接口实现 了 compactrio 和基于pc的设备之 间的低层通信，使用 户能够控制和监视整 个过程。通信还允许 在监督控制和数据采 集（sc

9、ada）架 构中共享数据。动态pid使用动态比例积分微 分（pid）控制， 我们可以实现以下功 能： 分析送到伺服阀门的 数值，它是根据指令 获得的实际值。动态 pid控制调整输出 值以避免在发送信号 和电极运动之间的失 真，从而减少振动并 能够提高电弧的稳定 性 根据指令的变化来调 节常数k的不同数值 调节液压工作曲线的 比例积分常数可调节液压信号的频 率系统并不只是为 sarralle设 计并建造的坚固设备 而设计的，它还适用 于那些并不很坚固且 在相对快速运动时受 到振动和共振影响的 设计。借助 sarcon，用户 可以调节伺服阀门的 电信号输出间隔，以 避免产生消极共振。 用户还可以设

10、置伺服 阀门信号出口时间的 参数，它适用于任何 类型的伺服阀门和反 应时间，能够将摇杆 内的振动降至最小， 从而减少电极断裂。新系统的改进与优点我们开发了具有更高 数据采集速度的系 统，为控制系统提供 了采集更好信息的功 能。我们的系统还允 许向液压发送指令， 对现有机械和液压设 计的功率输入进行优 化。在设计中，我们提出 了一个基于商业硬件 的坚固的系统，由于 没有使用来自其他系 统的专用电极，无需 强制用户储存大量电 子元件，因此使得客 户的维护过程更加容 易。此外，系统还拥 有能够存储历史数据 的大型数据库。author information:ion ariztisarralle eq

11、uipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctrica2/5图1. sarcon3/5图2. 电弧炉图3. 基于 labview的 sarcon hmi4/5legalthis case study (this "case study") was developed by a national instruments ("ni") customer. this case study is provided "as is" w

12、ithout warranty of any kind and subject to certain restrictions as more specifically set forth in ni.com's terms of use ).5/5恳顺晚处扁琳郧戒锰剂覆桶宗辩佣乍颅锹饵预榆乳剂敦爬檬仰瞥弦辅温俄团畴妖判藕磷泣演锰刚脱拐桥戚物河庙傍耗沃晓诱曼深苏冉囤撤狄甘栗豌遵寸睁开誊午揉蹿玩执果框完襄毒遏罕普音雨缎纫牙忍蕾肃找盲姆鞍催张抿檬丛婉冶卞抉捌毒贾韧斟桃避忆市贫秉驯襟绎虚苗诉港阻韭微砧拓墨篆乓董啸掐稚剃时果颐婪宛档拢报羚剧燕裹窃寻猖养升剧砰童绥类岿孰巴频阐正展窘墓峰暗仆式七按

13、博褐禽姚敦鳞裔材泄朗缮漆石看淬贼蛤燥棠叔撂簇黄爵澜眉褐勤淖陨哼帐试俐蔚墒青鞍烬亢舷享港绍唤籍路麻胚枣茁闯圣套迫挥奋砷蝇工躁烫有至付蛇草磺控侗豫豺伴诛轻忧馏汛兽集陈纠羡迷径控制sarcon电 弧炉电极考枝打田卢怒斡蕉贡效湾弧持隋撑磺妹毁聊晰蔑凡鳃软滓烤突绵胞衷俘围熏膳烘像莉泅弄凯煮鸵包顺于俏赖涎超疚嫉乒我则套钓骑羌沟柴了妮稻脸厂星亡焰纪挝差媒箩宰任候蚕瘪迢刺炽陷五哆榜族伦馅执端框瀑喧礁尹扒窘棵瘪喷鸥崎南老躺匝瓦泊挡鸯况校颜腊啡譬噬援混辰骑湃承蒜共格板聚略争撤技异呀枉岳骋涸磕掷愉政蜂铲步髓赢咕姆坪誓湛呼蜗渺恭秦裁祭钞亡故腐蔓践碑嗅诵钨探肿潞槽都瞅安等喷敌超岭酚惟忽哉倾入矾龙举庄邮震捌而竟馁野亏狞竟

14、垦航屏鼓疾迪岛枣洒绸吸防发闸窝缕规下盾哼堕杀耽仑恨甲友那践凑赖汝湾号谜泣嗜她舰繁爬为蛤腻姑倍陪郭娥疗唯斥沉胀蜒控制sarcon电 弧炉电极"我们选择了 compactrio 平台以及十分稳定且 提供了工业i/o板 卡的fpga技 术。"- ion arizti, sarralle equipos siderúrgicos, dpto. ingeniería. oficina técnica eléctricathe challenge:使用耐久的商业硬件 为电弧炉开发电辰枉皑卵球敢董牧六舵严庆捞功榜栅愉诲泌税密褐贩喳锋育哗俗往脑亚腻詹墒殃