CN111878374A - 一种基于rh精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢水炉外精炼装备自动化控制技术领域，具体提供了一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，具体步骤如下：准备工作完成后进行预抽；预抽结束后，进行模式选择；根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；进入待机流程；根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；上述步骤均需故障监控，解决了现有对RH精炼工艺变化的响应性弱、控制效率低、能耗高、安全性差、无智能化，本发明实现因RH精炼工艺方法和钢液废气量变化对机械真空泵抽气能力影响而进行的机械泵系统适应性调节，同时具有机械真空泵长期稳定运行的保护功能。

Description

一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法

技术领域

本发明属于钢水炉外精炼装备自动化控制技术领域，具体涉及一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法。

背景技术

众所周知，真空精炼广泛应用于钢水处理工艺，这是生产优质钢必须的工艺方法，生产高附加值钢种的重要手段。RH真空精炼工艺过程是在真空条件下，钢水在真空槽中进行循环脱气，废气依次通过真空槽、抽气管道、气体冷却除尘器、再经机械真空泵系统排到大气，最终达到净化钢水的目的。机械真空泵系统是真空环境建立的核心系统。

在国内外，用于RH精炼工艺的机械真空泵系统已出现多套。虽然与该系统配套的电气自动化系统应运而生，但现有控制技术仅仅实现了机械真空泵逐级起动、运行、停止基本控制。但都没有随RH精炼工艺的变化适应性地调控机械真空泵运行，而且在机械真空泵运行过程中，没有安全保护措施。或者仅设安全扭矩一种保护，也没有随RH精炼工艺的变化适应性地调控机械真空泵运行，而且在机械真空泵运行过程中，仅靠安全扭矩一种保护，没有考虑如温度、粉尘、振动、介质、电气系统等其他因素的保护措施。

现有技术的缺点：现有控制技术虽然已用于RH精炼工艺，但没有从RH精炼前期预抽、进泵，到轻处理、深脱气、吹氧脱碳处理，再到RH精炼完成后待机、停机的逐级变频调节机械真空泵的完整控制方法。现有控制技术仅仅实现了机械真空泵逐级变频起动、稳速运行和快速停止基本控制，属于一般性电气控制要求。目前，未见因RH精炼操作、RH精炼模式、钢液废气量和生产钢种的变化对机械真空泵抽气能力影响而需要机械真空泵系统进行智能化的适应性和保护性控制调节。总之，现有控制技术对RH精炼工艺变化的响应性弱、控制效率低、能耗高、安全性差、无智能化。

发明内容

本发明提供的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法目的一是克服现有技术中未见因RH精炼操作、RH精炼模式、钢液废气量和生产钢种的变化对机械真空泵抽气能力影响而需要机械真空泵系统进行智能化的适应性和保护性控制调节的问题；目的二是克服现有技术中对RH精炼工艺变化的响应性弱、控制效率低、能耗高、安全性差、无智能化问题。

为此，本发明提供了一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，具体步骤如下：

1)准备工作完成后进行预抽；

2)预抽结束后，进行模式选择；

3)根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；

4)启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；

5)进入待机流程；

6)根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；

7)所述步骤1)至步骤6)均需故障监控。

进一步的，所述预抽的具体方法为：将泵额定抽气时间与设定预抽时间对比，将泵的真空系统压力与设定预抽压力实时对比，出现大于设定偏差值时，对多级泵进行变频调速和数量调控并到达目标压力，预抽结束。

进一步的，所述控制模式包括自由模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式和进泵模式中的一种或几种。

进一步的，所述自由模式的具体方法为：设定目标压力，确定泵运行级数，真空启动，当泵压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至泵到达目标压力，进入压力闭环调整程序，保持压力，对钢水进行处理。

进一步的，所述轻处理模式的具体方法为：真空启动，依次启动末级及其前一级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至到达目标压力后，进入闭环调整状态，保持压力，对钢水进行处理。

进一步的，所述深脱气模式的具体方法为：设定目标压力进行真空启动，当压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整运行频率，直至到达目标压力，判断是否进行压力控制，若进行压力控制，则一级泵进入压力闭环调整程序，若不进行压力控制，则根据泵能力，抽到极限真空为止。

进一步的，所述吹氧脱碳模式的具体方法为：真空启动，当泵系统压力降到目标压力，吹氧启动，泵系统压力回升，依据升压-降频曲线，调整泵频率，当压力到达停止点，停对应级别泵，吹氧停止，泵系统压力下降，各级泵再次投入运行。

进一步的，所述进泵模式的真空处理方法为：依据每级泵压频起动曲线，将泵口压力与曲线目标压力实时对比，大于设定偏差值时，继续从后级向前级逐步起动泵。

进一步的，所述停机流程的方法为：当真空切断阀关闭且真空室复压后，在设定冶炼次数达到后，依据停泵条件，逐级从前级向后级关闭所有泵，维持末级泵低频运行，进行除尘器氮气清灰和逐级泵腔除尘降温，达到设定时间后，关停末级泵。

进一步的，所述故障监控包括温度防护、除尘防护、电流防护、振动防护、变频器故障防护和介质异常防护。

本发明的有益效果：本发明提供的这种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，按照RH精炼工艺的要求，将RH真空精炼模式的控制模式细分为自由模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式和进泵模式；处理启动前，操作人员要选定工艺模式，处理过程中，根据选定模式进入控制流程，将上述所述步骤置于故障监控下运行；

与现有技术相比，本发明提供基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，从RH精炼前期预抽、进泵，到RH真空精炼各模式(自由控制模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式)的轻处理、深脱气、吹氧脱碳处理的真空处理，再到精炼完成后待机、停机的逐级变频调节机械真空泵的智能控制方法，本发明不仅实现了机械真空泵逐级变频起动、稳速运行和快速停止基本控制，还能实现因RH精炼工艺方法和钢液废气量变化对机械真空泵抽气能力影响而进行的机械真空泵系统适应性调节，同时故障监控具有机械真空泵长期稳定运行的保护功能；本发明对RH精炼工艺变化的响应性强、控制效率高、能耗低、安全性好。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法的总流程图；

图2是RH真空精炼模块各模式控制流程图；

图3是故障监控模块故障监控流程图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，具体步骤如下：

1)准备工作完成后进行预抽；

2)预抽结束后，进行模式选择；所述控制模式包括自由模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式和进泵模式中的一种或几种；

3)根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；

4)启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；

5)进入待机流程；

6)根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；

7)所述步骤1)至步骤6)均需故障监控。

本发明适用于三级以上串联机组构成的干式或湿式机械真空泵系统，每级并联多台真空泵同时进行变频控制。

所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法基于L1一级网络过程控制系统实现。L1一级网络过程控制系统为公知技术，在此不对其做具体介绍，L1一级网络过程控制系统由HMI工业控制计算机系统、PLC可编程逻辑控制系统、MCC交流变频器驱动系统、I/O数模转换系统、以太网络通讯系统组成，其中，PLC系统是L1一级网络过程控制系统的核心；

与现有技术相比，本发明提供基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，从RH精炼前期预抽、进泵，到RH真空精炼各模式(自由控制模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式)的轻处理、深脱气、吹氧脱碳处理的真空处理，再到精炼完成后待机、停机的逐级变频调节机械真空泵的智能控制方法，本发明不仅实现了机械真空泵逐级变频起动、稳速运行和快速停止基本控制，还能实现因RH精炼工艺方法和钢液废气量变化对机械真空泵抽气能力影响而进行的机械真空泵系统适应性调节，同时故障监控具有机械真空泵长期稳定运行的保护功能；本发明对RH精炼工艺变化的响应性强、控制效率高、能耗低、安全性好。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述预抽的具体方法为：将泵额定抽气时间与设定预抽时间对比，将泵的真空系统压力与设定预抽压力实时对比，出现大于设定偏差值时，对多级泵进行变频调速和数量调控并到达目标压力，预抽结束。

所述预抽通过预抽模块进行预抽，通过预抽模块的预抽可达到目标压力，所述的预抽模块为现有的降耗智能控制模块。

如图2所示，所述自由模式的具体方法为：设定目标压力，确定泵运行级数，真空启动，当泵压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至泵到达目标压力，进入压力闭环调整程序，保持压力，对钢水进行处理。

进一步的，所述自由模式的具体方法为：根据设定目标压力，依据每级机械真空泵压力-抽速曲线，将额定压力与设定压力对比，确定机械真空泵运行级数，利用进泵模式启动每级机械真空泵，将机械真空泵系统实测压力与设定压力对比，大于设定偏差值时，从后级向前级逐步启动机械真空泵，小于设定偏差值时，依据每级机械真空泵压力-频率曲线，调整机械真空泵运行频率直至到达目标压力，进行压力闭环调整程序，保持压力，对钢水进行处理。

所述自由模式通过自由控制模块进行真空处理，实现RH精炼工艺自由模式下的智能控制，所述自由控制模块为现有的逐级定压智能控制模块，自由模式的具体方法是：根据设定压力，依据每级机械真空泵压力-抽速曲线，将额定压力与设定压力对比，确定机械真空泵运行级数，利用进泵模式的进泵控制模块启动每级机械真空泵，将机械真空泵系统实测压力与设定压力对比，大于设定偏差值时，从后级向前级逐步启动机械真空泵，小于设定偏差值时，依据每级机械真空泵压力-频率曲线，降频，稳压。实现RH精炼工艺自由模式下的智能控制。

所述轻处理模式的具体方法为：真空启动，依次启动末级及其前一级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至到达目标压力后，进入闭环调整状态，保持压力，对钢水进行处理。

进一步的，所述轻处理模式的具体方法为：在自由模式的基础上进行真空启动，在真空度10KPa以上控制末级和其前一级的两级机械真空泵，根据盛放钢液的真空室压力与设定冶炼目标压力实时对比大于设定偏差值时，依据每级机械真空泵压力-频率起动曲线，调整机械真空泵的运行频率到达目标压力10KPa，进入闭环调整状态，保持压力，对钢水进行处理。

所述轻处理模式通过轻处理控制模块进行真空处理，轻处理控制模块为现有的控制模块，实现RH精炼工艺轻处理模式下的智能控制，在自由模式下的智能控制模块基础上，在真空度10KPa以上控制末级+前一级的两级机械真空泵，根据盛放钢液的真空室压力与设定冶炼目标压力实时对比大于设定偏差值±10KPa时，依据每级机械真空泵压力-频率起动曲线，利用变频调速依次控制末级和前一级投入排气，并根据设定时间，进行升频控制，当盛放钢液的真空室压力与设定冶炼目标压力实时对比小于设定偏差值±10KPa后，进行降频控制，最终稳定在设定真空度偏差值±2KPa，设定偏差值为目标值的10～20％。实现RH精炼工艺轻处理模式下的智能控制。

所述深脱气模式的具体方法为：设定目标压力进行真空启动，当压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整运行频率，直至到达目标压力，判断是否进行压力控制，若进行压力控制，则一级泵进入压力闭环调整程序，若不进行压力控制，则根据泵能力，抽到极限真空为止。

进一步的，所述深脱气模式的具体方法为：根据设定目标压力进行真空启动，将机械真空泵系统实测压力与设定压力对比，大于设定偏差值时，从后级向前级逐步启动机械真空泵，小于设定偏差值时，依据每级机械真空泵压力-频率曲线，调整机械真空泵运行频率直至到达目标压力，判断是否控制进行压力控制，若进行压力控制，则第1级机械真空泵进入压力闭环调整程序；若不进行压力控制，则根据机械真空泵能力，抽到极限真空为止。

所述深脱气模式通过深脱气控制模块进行真空处理，实现RH精炼工艺深脱气模式下的智能控制，深脱气控制模块为现有的稳压闭环智能控制模块。深脱气的模式的具体方法是：在≤133KPa下，将盛放钢液的真空室压力与设定冶炼目标压力实时对比，大于设定偏差值时，对第1级机械真空泵变频调速。实现RH精炼工艺深脱气模式下的智能控制。

所述吹氧脱碳模式的具体方法为：真空启动，当泵系统压力降到目标压力，吹氧启动，泵系统压力回升，依据升压-降频曲线，调整泵频率，当压力到达停止点，停对应级别泵，吹氧停止，泵系统压力下降，各级泵再次投入运行。

进一步的，所述吹氧脱碳模式的具体方法为：真空启动后，机械真空泵系统压力降到10KPa及以上真空度，根据设定目标压力和测定钢液含碳量，向真空室吹入定量氧气，碳氧反应导致系统压力回升，依据每级机械真空泵压力-频率曲线，调整机械真空泵运行频率直至压力达到停止点，停止对应级别的机械真空泵，吹氧停止，当机械真空泵系统压力下降，各级机械真空泵再次启动重复以上方法。

所述吹氧脱碳模式通过吹氧脱碳控制模块进行真空处理，实现RH精炼工艺吹氧脱碳模式下的智能控制，吹氧脱碳控制模块为现有缓退智能控制模块。吹氧脱碳模式的具体方法是：在≤10KPa下，根据设定目标压力和测定钢液含碳量，向真空室吹入定量氧气，碳氧反应导致系统压力回升，依据i(i＝1，2，3)级机械真空泵升压-降频曲线，将机械真空泵入口压力与每级机械真空泵工作压力对比，小于设定偏差值时，逐渐降低每级泵运行频率，当系统继续压力回升至每级泵起动压力，退出关停i级真空泵组，当系统继续压力回升，分别依据i+1级机械真空泵升压-降频曲线，重复i级控制模块直至真空室压力稳定或停至吹入氧气，当需要再次深脱气模式炼钢，则进入进泵模式下的快速进泵模块和深脱气模式下的稳压闭环智能控制模块。实现RH精炼工艺吹氧脱碳模式下的智能控制。

所述进泵模式的真空处理方法为：依据每级泵压频起动曲线，将泵口压力与曲线目标压力实时对比，大于设定偏差值时，继续从后级向前级逐步起动泵。

进一步的，所述进泵模式的真空处理方法为：依据每级机械真空泵压频起动曲线，将机械真空泵口压力与曲线目标压力实时对比，大于设定偏差值时，继续从后级向前级逐步起动机械真空泵。所述进泵模式通过现有进泵控制模块进行真空处理。

实施例3：

在实施例2的基础上，所述待机流程的方法为：当真空切断阀关闭且真空室复压后，在替换钢液过程中，依据停泵条件，逐级从前级向后级关闭机械真空泵，维持末级机械真空泵低频运行，进行除尘器氮气清灰和逐级泵腔除尘降温，当待机实际时间大于设定时间，且钢液更换完毕，根据选择的控制模式进行机械真空泵控制。所述待机流程通过现有待机控制模块进行机械真空泵系统的待机处理。

进一步的，所述停机流程的方法为：当真空切断阀关闭且真空室复压后，在设定冶炼次数达到后，依据停泵条件，逐级从前级向后级关闭所有机械真空泵，维持末级机械真空泵低频运行，进行除尘器氮气清灰和逐级泵腔除尘降温，达到设定时间后，关停末级机械真空泵机。所述停机流程通过现有停机控制模块进行机械真空泵系统的停机处理。

实施例4：

如图3所示，在实施例3的基础上，所述故障监控包括温度防护、除尘防护、电流防护、振动防护、变频器故障防护和介质异常防护。

所述温度防护和介质异常防护均包括单泵防护和泵组防护，除尘防护包括泵组防护，电流防护、振动防护和变频器故障防护均包括单泵防护，所述单泵防护包括单泵报警流程和单泵停机流程，泵组防护包括泵组报警流程和泵组停机流程。

进一步的，所述温度防护的具体方法为：

1)单泵的温度防护方法为：在每台机械真空泵的排气口设置温度传感器，在机械真空泵运行时，当实际排气温度大于预设报警值时进入单泵报警流程进行报警；当实际排气温度大于预设停机值时进入单泵停机流程进行停机且报警。

在机械真空泵正常运行时，机械真空泵系统实时将每台泵的排气温度与同级别的其他泵对比，当单泵排气温度明显异于同组其他泵时，单泵报警流程报警。

在单泵的温度防护中，每台泵的排气口都设有温度传感器，泵运行过程中，当实际排气温度大于预设报警值，发出报警信息。超过预设停机值，停泵以防止泵体损坏，并向操作人员发出报警。同时在泵正常运行过程中，系统实时将每台泵的排气温度与同级别的其他泵对比，当单泵排气温度明显异于同组其他泵时，系统发出报警信息，提示操作人员此泵的异常状态。

2)泵组的温度防护方法为：在每级机械真空泵的进气管路与排气管路均设有温度传感器，当某级机械真空泵进气管路和排气管路温度在正常值范围内时，该级机械真空泵依据压力-频率曲线，改变运行频率；当进气管路入口温度值高于设定温度，泵组报警模块报警时，入口温升-降频曲线投入使用，限制机械真空泵泵组的运行频率；当排气管路温度高于设定温度时，出口温升-降频曲线投入使用，降低泵组的运行频率；当进气管路和排气管路温度均超过停机阈值时，泵组停机模块使该级机械真空泵泵组停止并退出，待温度降低至正常值后，机械真空泵泵组再次投入，重新参与机械真空泵系统的抽真空处理。

每级泵组的进气管路与排气管路都设有温度传感器。在泵组温度防护中，当某级泵进气、排气管路温度在正常值范围内时，泵组依据压力-频率曲线，改变运行频率。当入口温度值过高发生报警时，入口温升-降频曲线投入使用，限制泵组的运行频率，防止泵体发生损伤。当排气管路温度过高时，出口温升-降频曲线投入使用，逐渐降低泵组的运行频率。当两路温度超过停机阈值时，该级泵组停止并退出。温度降低后，泵组再次投入，重新参与系统的抽真空处理。

所述温度防护通过现有温控防护模块实现机械真空泵系统的温度监护和报警的功能，从而实现对机械真空泵系统的温度保护功能。

进一步的，所述防尘防护的具体方法为：机械真空泵的除尘器出口均设有除尘浓度监控仪，当粉尘浓度实际值超出报警值时进入泵组报警流程进行报警；当粉尘浓度实际值超出停机值时进入泵组报警流程报警且进入泵组停机流程逐级关停机械真空泵泵组。

除尘防护功能。具体方法是：除尘器出口设有粉尘浓度监控仪，针对不同的工艺处理阶段，预设多组粉尘浓度报警值与停机值。当粉尘浓度实际值超出报警值时，系统发出报警信息，提示用户；当超出停机值时，报警并同时逐级关停机械真空泵机组。实现RH精炼工艺智能化的适应性和除尘防护功能保护性控制调节。

所述除尘防护通过现有除尘防护模块实现机械真空泵系统的除尘监护和报警的功能，从而实现对机械真空泵系统的除尘保护功能。

进一步的，所述电流防护的具体方法为：对每台机械真空泵的电机电流进行实时监控，当实际值大于电机额定电流时进入单泵报警流程报警；当实际值大于停机值时进入单泵报警模块报警，同时进入单泵停机流程关闭该台机械真空泵入口阀门、切断电机电源和停泵；在机械真空泵正常运行过程中，实时将每台机械真空泵的实际运行电流与同组其他机械真空泵进行对比，当发现某台机械真空泵电流值明显异于同组其他机械真空泵时进入单泵报警流程进行报警；

电流防护功能。具体方法是：如果进行不同RH精炼工艺模式下的机械真空泵机组控制过程中，系统对每台泵的电机电流进行实时监控，当实际值大于电机额定电流时，发出报警提示用户；当实际值大于停机值时，报警，同时关闭该台泵入口阀门、切断电机电源，停泵。同时在泵正常运行过程中，系统实时将每台泵的实际运行电流与同组其他泵进行对比，当发现某台泵电流值明显异于同组其他泵时，系统发出报警信息，提示用户此泵的异常状态。实现RH精炼工艺智能化的适应性和电流防护功能保护性控制调节。

所述电流防护通过现有电流防护模块实现机械真空泵系统的电流监护和报警的功能，从而实现对机械真空泵系统的电流保护功能。

进一步的，所述振动防护的具体方法为：当某台机械真空泵机体振动实际振幅大于设定偏差值时进入单泵报警流程进行报警，同时进入单泵停机流程关闭该台机械真空泵入口阀门、切断电机电源及停泵；在机械真空泵正常运行过程中，实时将每台机械真空泵的实际振幅与同组其他机械真空泵进行对比，当发现某台机械真空泵振幅值明显异于同组其他泵时进入单泵报警流程进行报警。

振动防护功能。具体方法是：如果进行不同RH精炼工艺模式下的机械真空泵机组泵控制过程中，某台泵机体振动加大，对比实际振幅与泵体允许振幅，大于设定偏差值时，报警，同时逐关闭该台泵入口阀门，同时切断电机电源，停泵。同时在泵正常运行过程中，系统实时将每台泵的实际振幅与同组其他泵进行对比，当发现某台泵振幅值明显异于同组其他泵时，系统发出报警信息，提示用户此泵的异常状态。实现RH精炼工艺智能化的适应性和振动防护功能保护性控制调节。

所述电流防护通过现有振动防护模块实现机械真空泵系统的振动监护和报警的功能，从而实现对机械真空泵系统的振动保护功能。

进一步的，所述变频器故障防护方法为：当某台机械真空泵电机变频器出现故障时进入单泵报警流程进行报警，同时进入单泵停机流程关闭该台机械真空泵入口阀门并同时切断电机电源停泵；在机械真空泵正常运行过程中，实时将每台机械真空泵的变频器实际运行状态与同组其他泵进行对比，当发现某台机械真空泵变频器参数明显异于同组其他机械真空泵时进入单泵报警流程进行报警；

变频器故障防护功能。具体方法是：如果进行不同RH精炼工艺模式下的机械真空泵机组泵控制过程中，某台泵电机变频器出现故障，报警，同时逐关闭该台泵入口阀门，同时切断电机电源。同时在泵正常运行过程中，系统实时将每台泵的变频器实际运行状态与同组其他泵进行对比，当发现某台泵变频器参数明显异于同组其他泵时，系统发出报警信息，提示用户此泵的异常状态。实现RH精炼工艺智能化的适应性和变频器故障防护保护性控制调节。

所述变频器故障防护通过现有变频器故障防护模块实现机械真空泵系统的变频器监护和报警的功能，从而实现对机械真空泵系统的变频保护功能。

进一步的，所述介质异常防护方法为：当某台机械真空泵电吹扫气体和冷却水流量减小，温度升高，将实际数值和设定数值对比，超过设定差值进入单泵报警流程报警，同时进入单泵停机流程切断电机电源停泵。

介质异常防护功能。具体方法是：如果进行不同RH精炼工艺模式下的机械真空泵机组泵控制过程中，某台泵电吹扫气体和冷却水流量减小，温度升高，将实际数值和设定数值对比，超过设定差值，报警，切断电机电源，停泵。实现RH精炼工艺智能化的适应性和介质异常防护保护性控制调节。

所述介质异常防护通过现有介质异常防护模块实现机械真空泵系统的介质监护和报警的功能，从而实现对机械真空泵系统的介质保护功能。

实施例5：

在实施例4的基础上，本发明的预抽模块、RH真空精炼模块、进泵控制模块、待机控制模块和停机控制模块依次连接；RH真空精炼模块内的自由控制模块、轻处理控制模块、深脱气控制模块、吹氧脱碳控制模块均分别连接预抽模块、进泵控制模块和待机控制模块；温控防护模块、除尘防护模块、电流防护模块、振动防护模块、变频器故障防护模块、介质异常防护模块均分别连接预抽模块、自由控制模块、轻处理控制模块、深脱气控制模块、吹氧脱碳控制模块、进泵控制模块、待机控制模块和停机控制模块；以上各模块均电连接L1一级网络过程控制系统中的PLC系统。上述所涉及的模块及系统均为现有技术，这里不做详细说明。

该PLC系统根据工艺要求，在不同真空度下，通过对各模块的控制从而对机械真空泵实现自由处理、轻处理、深脱气处理、吹氧脱碳处理等不同冶炼模式的自动控制和状态保护；智能化程度高和保护性控制调节性强，对RH精炼工艺变化的响应性强、控制效率高、能耗低、安全性好。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：具体步骤如下：

1)准备工作完成后进行预抽；

2)预抽结束后，进行模式选择；

3)根据模式选择选出的控制模式，开始真空处理；

4)启停各级泵和调整泵频率，直至处理结束；

5)进入待机流程；

6)根据停机条件判断是否停机：若判断不停机，则再次进入模式选择，若判断停机，则进入停机流程进行停机；

7)所述步骤1)至步骤6)均需故障监控。

2.如权利要求1所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述预抽的具体方法为：将泵额定抽气时间与设定预抽时间对比，将泵的真空系统压力与设定预抽压力实时对比，出现大于设定偏差值时，对多级泵进行变频调速和数量调控并到达目标压力，预抽结束。

3.如权利要求1所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述控制模式包括自由模式、轻处理模式、深脱气模式、吹氧脱碳模式和进泵模式中的一种或几种。

4.如权利要求3所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述自由模式的具体方法为：设定目标压力，确定泵运行级数，真空启动，当泵压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至泵到达目标压力，进入压力闭环调整程序，保持压力，对钢水进行处理。

5.如权利要求3所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述轻处理模式的具体方法为：真空启动，依次启动末级及其前一级泵，根据压频曲线，调整泵运行频率，直至到达目标压力后，进入闭环调整状态，保持压力，对钢水进行处理。

6.如权利要求3所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述深脱气模式的具体方法为：设定目标压力进行真空启动，当压力下降时，依次启动各级泵，根据压频曲线，调整运行频率，直至到达目标压力，判断是否进行压力控制，若进行压力控制，则一级泵进入压力闭环调整程序，若不进行压力控制，则根据泵能力，抽到极限真空为止。

7.如权利要求3所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述吹氧脱碳模式的具体方法为：真空启动，当泵系统压力降到目标压力，吹氧启动，泵系统压力回升，依据升压-降频曲线，调整泵频率，当压力到达停止点，停对应级别泵，吹氧停止，泵系统压力下降，各级泵再次投入运行。

8.如权利要求3所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述进泵模式的真空处理方法为：依据每级泵压频起动曲线，将泵口压力与曲线目标压力实时对比，大于设定偏差值时，继续从后级向前级逐步起动泵。

9.如权利要求1所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述停机流程的方法为：当真空切断阀关闭且真空室复压后，在设定冶炼次数达到后，依据停泵条件，逐级从前级向后级关闭所有泵，维持末级泵低频运行，进行除尘器氮气清灰和逐级泵腔除尘降温，达到设定时间后，关停末级泵。

10.如权利要求1所述的基于RH精炼工艺的机械真空泵系统的控制方法，其特征在于：所述故障监控包括温度防护、除尘防护、电流防护、振动防护、变频器故障防护和介质异常防护。

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