CN112269349A - 一种检测精炼rh四台电机驱动钢水车的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法及系统，该方法应用在上述系统中，该包括：四套电流互感器和四台电机，所述四台电机中的每台电机分别控制所述钢水车的一套车轮组，而每套电流互感器分别连接各自的电机，车上PLC连接所述四套电流互感器。可见本发明针对每台电机配置有一台电流互感器，通过电流互感器检测各电机各自产生的电机电流，并统一传输给车上PLC进行综合判断，进而对一台变频器驱动四台电机的钢水车运行平稳、车轮组平衡进行预判，避免车轮组不平衡或者轨道问题造成的电机损坏，降低设备故障率。

Description

一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法及系统

技术领域

本申请涉及冶金领域，尤其涉及一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法及系统。

背景技术

精炼RH钢水车由一台变频器控制四台电机运行，通过变频器只能检测四台电机的电流总和，四台电机与减速机为法兰连接，分别驱动钢水车的四个车轮组。钢水车四个车轮组每两组位于一侧，当车轮组不平衡或者在钢水车运行轨道不平翘起时，会造成四台电机承受的负荷不同，对于承受负荷最大的电机会造成电机与减速机连接处开裂或减速机打齿。

但是目前并针对车轮组不平衡或者在钢水车运行轨道不平翘起并没有合适的解决办法，进而导致设备故障率极高。

发明内容

本发明提供了一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法及系统，以解决或者部分解决现有的钢水车设备故障率高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法，所述方法应用在一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的系统中，所述系统包括：四套电流互感器和四台电机，所述四台电机中的每台电机分别控制所述钢水车的一套车轮组，而每套电流互感器分别连接各自的电机，车上PLC连接所述四套电流互感器；所述方法包括：

通过所述每套电流互感器采集各自的电机电流传输给所述车上PLC；

通过所述车上PLC利用采集到的四台电机电流进行故障判断。

优选的，所述系统还包括：四套电流变送器，每套电流变送器连接在各自的电流互感器和所述车上PLC之间；

所述通过所述每套电流互感器采集各自的电机电流传输给所述车上PLC，具体包括：

通过所述每套电流互感器采集各自的电机电流；

通过所述每套电流变送器对各自的电机电流进行信号转换后传输给所述车上PLC。

优选的，所述通过所述车上PLC利用采集到的四台电机电流进行故障判断，具体包括：

通过所述车上PLC对所述四台电机电流进行相互对比，若最大电流差值在第一预设阈值以上，判断所述钢水车设备故障；或者

通过所述车上PLC对所述四台电机电流单独进行判断，若有电机电流在电机额定电流的第一预设倍数以上或者若有电机电流在所述电机额定电流的第二预设倍数以下时，判断所述钢水车设备故障；或者

通过所述车上PLC根据所述四台电机电流计算四台电机电流总和，若所述四台电机电流总和在第二预设阈值以上时，延时预设时间后判断所述钢水车设备故障。

优选的，所述判断所述钢水车设备故障之后，所述方法还包括：

若所述最大电流差值在所述第一预设阈值以上时，进行驱动平衡报警；或者

若有电机电流在所述电机额定电流的第一预设倍数以上，进行过载报警；或者

若有电机电流在所述电机额定电流的第二预设倍数以下，进行减速机断齿报警；或者

若所述四台电机电流总和在所述第二预设阈值以上时，延时所述预设时间后进行过载报警。

优选的，所述系统还包括：电气室PLC和上位机；

所述方法还包括：

通过所述车上PLC根据所述钢水车设备故障生成报警信号；所述报警信号包括所述驱动平衡报警、所述过载报警、所述减速机断齿报警的一种或者多种；

通过所述电气室PLC将所述报警信号传输给所述上位机；

通过所述上位机根据所述报警信号进行报警提示。

本发明公开了一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的系统，所述系统包括：四套电流互感器和四台电机，所述四台电机中的每台电机分别控制所述钢水车的一套车轮组，而每套电流互感器分别连接各自的电机，车上PLC连接所述四套电流互感器；其中，

所述每套电流互感器，用于采集各自的电机电流传输给所述车上PLC；

所述车上PLC，用于利用采集到的四台电机电流进行故障判断。

优选的，所述系统还包括：四套电流变送器，每套电流变送器连接在各自的电流互感器和所述车上PLC之间；其中，

所述每套电流互感器，用于采集各自的电机电流；

所述每套电流变送器，用于对各自的电机电流进行信号转换后传输给所述车上PLC。

优选的，所述车上PLC，具体用于：

对所述四台电机电流进行相互对比，若最大电流差值在第一预设阈值以上，判断所述钢水车设备故障；或者

对所述四台电机电流单独进行判断，若有电机电流在电机额定电流的第一预设倍数以上或者若有电机电流在所述电机额定电流的第二预设倍数以下时，判断所述钢水车设备故障；或者

根据所述四台电机电流计算四台电机电流总和，若所述四台电机电流总和在第二预设阈值以上时，延时预设时间后判断所述钢水车设备故障。

优选的，所述车上PLC，具体用于：

若所述最大电流差值在所述第一预设阈值以上时，进行驱动平衡报警；或者

若有电机电流在所述电机额定电流的第一预设倍数以上，进行过载报警；或者

若有电机电流在所述电机额定电流的第二预设倍数以下，进行减速机断齿报警；或者

若所述四台电机电流总和在所述第二预设阈值以上时，延时所述预设时间后进行过载报警。

优选的，所述系统还包括：电气室PLC和上位机；

所述车上PLC，具体用于根据所述钢水车设备故障生成报警信号；所述报警信号包括所述驱动平衡报警、所述过载报警、所述减速机断齿报警的一种或者多种；

所述电气室PLC，用于将所述报警信号传输给所述上位机；

所述上位机，用于根据所述报警信号进行报警提示。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明公开了一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法及系统，该方法应用在上述系统中，该包括：四套电流互感器和四台电机，所述四台电机中的每台电机分别控制所述钢水车的一套车轮组，而每套电流互感器分别连接各自的电机，车上PLC连接所述四套电流互感器。可见本发明针对每台电机配置有一台电流互感器，通过电流互感器检测各电机各自产生的电机电流，并统一传输给车上PLC进行综合判断，进而对一台变频器驱动四台电机的钢水车运行平稳、车轮组平衡进行预判，避免车轮组不平衡或者轨道问题造成的电机损坏，降低设备故障率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的系统的示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法流程图。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

目前，对于一台变频器同时控制四台电机运行的RH钢水车，由于轨道不平翘起或者车轮组不平衡造成四台电机承受负荷不同，变频器只能检测四台电机的总负荷，也就是总电流，在一台电机电流异常，总电流正常时，就不能及时发现电机、车轮组、轨道的设备问题，会造成设备故障率极高，影响正常生产。故，在本发明实施例中，针对每台电机配置有一台电流互感器，通过电流互感器检测各电机各自产生的电机电流，并统一传输给车上PLC进行综合判断，进而对一台变频器驱动四台电机的钢水车运行平稳、车轮组平衡进行预判，避免车轮组不平衡或者轨道问题造成的电机损坏，降低设备故障率。一台变频器带四台电机，变频器本身配置有电流互感器，传送四台电机的总电流到变频器。由于一般故障扩大到一定程度会使得总电流增大，致使变频器报故障，但是此时的故障已经造成了设备的扩大损坏，故本发明中给每台电机配置了单独的电流互感器，采集每台电机的电流，通过四台电机电流的不同，提前预判，避免设备损坏。由于钢水车是移动设备，那么测试电流的设备安装在钢水车上，检测到的电流又需要传送到上位机给操作工监控提示，那么传送信号给上位机在本发明是采用车上PLC采集电流计算并把计算结果通过移动拖缆中的2根硬线来传送给电气室的PLC；也可以通过无线传输把电机的电流信号传送给电气室PLC，通过电气室的PLC进行计算，但是相对价格较高。

在下面的实施例中，公开了一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法，该方法应用在一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的系统中。为了便于说明和解释本发明，参看图1，本发明实施例先介绍检测精炼RH四台电机驱动钢水车的系统。

在本发明实施例的系统中，包括：变频器、车上PLC、电气室PLC、四套电流互感器、四套电流变送器、四台电机、wincc上位机。

其中，四台电机与减速机为法兰连接，分别驱动钢水车的四个车轮组。四台电机中的每台电机分别控制钢水车的一套车轮组。

变频器：控制钢水车四台电机运行。

四套电流互感器：检测电机电流给电流变送器。每套电流互感器分别连接各自的电机。

四套电流变送器：接收四套电流互感器电流，转换成标准4-20mA信号给车上PLC。其中，每套电流变送器连接在各自的电流互感器和车上PLC之间；

车上PLC：接收四套电流变送器采集的每台电机电流，对电流进行计算、分析，把分析报警结果传送给电气室PLC，电气室PLC再传送给wincc上位机，在上位机上提示报警信息。

电气室PLC：接收车上PLC给出的报警信号，传送报警信号给wincc上位机。通过车上PLC与电气室PLC进行硬线连接，传输电流对比结果后的报警信号。

Wincc上位机：接收电气室PLC的报警信号，在画面上进行报警提示。

四台电机型号相同，由同一台变频器控制，变频器与电气室PLC设计在同一个电气室，车上PLC与四套电流互感器、四套电流变送器在钢水车上。

以上是本实施例中公开的系统的具体结构关系，而基于上述结构关系。下面参看图2，本发明实施例中的方法包括如下步骤：

步骤201，通过每套电流互感器采集各自的电机电流传输给车上PLC。

具体来说，电流互感器的作用是采集电机电流，而电流变送器的作用是进行信号转换。故在此过程中，通过每套电流互感器采集各自的电机电流，再通过每套电流变送器对各自的电机电流进行信号转换后传输给车上PLC。由此可见，本发明实施例通过在每台电机上配置一套电流互感器，以分开采集四台电机的各自产生的电机电流，进而能够通过电机电流及时的预判出现故障的电机，降低设备故障率。

步骤202，通过车上PLC利用采集到的四台电机电流进行故障判断。

本发明实施例从各电机电流、四台电机电流总和等方面综合对钢水车进行判断。在具体的实施过程中，可以从以下几个方面进行钢水车设备故障判断。

作为一种可选的实施例，通过车上PLC对四台电机电流进行相互对比，若最大电流差值在第一预设阈值以上，判断钢水车设备故障。具体来说，获取四台电机电流中的电机电流最大值和四台电机电流中的电机电流最小值，两者相减得到最大电流差值；或者对四台电机电流进行相互对比，从所有对比出的电流差值中得到最大电流差值。然后将最大电流差值与第一预设阈值进行比对，若大于等于第一预设阈值，则判断钢水车设备故障。进一步的，第一预设阈值根据四台电机电流中的电机电流最小值的得到，由于四台电机驱动负载平衡性问题，已经损坏设备多次，根据实际电机功率和负载现场情况不同，此值可以取18％-24％)，例如第一预设阈值为四台电机电流中的电机电流最小值的20％。当然，第一预设阈值也可以为其他值，对此本实施例不做限制。假设第一预设阈值为四台电机电流中的电机电流最小值的20％，则最大电流差值≥电机电流最小值的20％，即可进行故障判断。

作为一种可选的实施例，通过车上PLC对四台电机电流单独进行判断。

通过车上PLC对四台电机电流单独进行判断，若有电机电流在电机额定电流的第一预设倍数以上或者若有电机电流在电机额定电流的第二预设倍数以下时，判断钢水车设备故障。例如，当其中一台电机在150％电机额定电流以上时，判断钢水车设备故障。再例如，一台电机电流在电机空载电流(电机额定电流的15％)以下时，判断钢水车设备故障。当然，本实施例也可以包含其他数值，在此不做限制。在本实施例中，根据实际电机功率不同，一般较大电机空载电流较小，为电机额定电流的15％-30％，而较小功率电机，一般空载电流较大，能达到电机额定电流的50％-65％，主要看电机出厂时的制作。本发明是测试过电机空载电流的实际值，通过与电机额定电流对比，得出此值为15％，同一厂家同一型号的电机空载电流值几乎一样。

作为一种可选的实施例，通过车上PLC根据四台电机电流计算四台电机电流总和，若四台电机电流总和在第二预设阈值以上时，延时预设时间后判断钢水车设备故障。例如当四台电机电流总和达到120％时，延时3s后判断钢水车设备故障。具体的，此值主要是考虑变频器检测电机电流报警总和值设定为150％，此处为了避免设备故障扩大，提前设定了120％的预设值，此值可以根据现场电机及机械设备承受损坏能力，可以设置为120％-140％，一般电机都会运行在额定电流以下为正常运行情况。

以上是基于四台电机电流从各个方面对钢水车故障进行判断，进而能够全方位的对钢水车的故障进行预判，降低设备故障率。

而在判断钢水车设备故障之后，本实施例还会进行报警，以提示相关人员及时处理，在具体的实施过程中，可以从以下几个方面进行钢水车设备故障报警。

作为一种可选的实施例，若最大电流差值在第一预设阈值以上时，进行驱动平衡报警。例如最大电流差值在四台电机电流中的电机电流最小值的20％以上，进行驱动平衡报警。

作为一种可选的实施例，若有电机电流在电机额定电流的第一预设倍数以上，进行过载报警。例如，当其中一台电机在150％电机额定电流以上时，进行过载报警。

作为一种可选的实施例，若有电机电流在电机额定电流的第二预设倍数以下，进行减速机断齿报警。例如，一台电机电流在电机空载电流(电机额定电流的15％)以下时，进行减速机断齿报警。

作为一种可选的实施例，若四台电机电流总和在第二预设阈值以上时，延时预设时间后进行过载报警。例如当四台电机电流总和达到120％时，延时3s后进行报警。

以上是车上PLC在分析、故障判断、报警等方面的处理。而基于上述系统，本发明实施例的报警流程具体如下述所示：

通过车上PLC根据钢水车设备故障生成报警信号；通过电气室PLC将报警信号传输给wincc上位机；通过上位机根据报警信号进行报警提示。而报警提示在wincc上的显示信息为：钢水车设备故障，以提示设备维护人员及时检查处理

而报警信号包括但不限于是驱动平衡报警、过载报警、减速机断齿报警的一种或者多种。

在本发明实施例的方法中，针对每台电机配置有一台电流互感器，通过电流互感器检测各电机各自产生的电机电流，并统一传输给车上PLC进行综合判断，进而对一台变频器驱动四台电机的钢水车运行平稳、车轮组平衡进行预判，对提前预警RH钢水车轨道、车轮组状态有良好的效果，同时避免因钢水车轨道、车轮组等问题造成设备故障扩大，进而导致电机损坏，可以提前预警设备隐患，降低设备故障率。

按照2座RH炉四台钢水车的减少事故发生，降低设备故障率考虑，每年可节约费用1万元。

基于同一发明构思，下面的实施例介绍检测精炼RH四台电机驱动钢水车的系统。该系统的具体结构请参见图1，系统的各个结构的具体作用如下所示：

其中，

每套电流互感器，用于采集各自的电机电流传输给车上PLC；

车上PLC，用于利用采集到的四台电机电流进行故障判断。

作为一种可选的实施例，系统还包括：四套电流变送器，每套电流变送器连接在各自的电流互感器和车上PLC之间；其中，

每套电流互感器，用于采集各自的电机电流；

每套电流变送器，用于对各自的电机电流进行信号转换后传输给车上PLC。

作为一种可选的实施例，车上PLC，具体用于：

对四台电机电流进行相互对比，若最大电流差值与四台电机电流中的最小值相差第一预设阈值时，判断钢水车设备故障；或者

对四台电机电流单独进行判断，若有电机电流高于电机额定电流的第一预设倍数或者若有电机电流低于电机额定电流的第二预设倍数时，判断钢水车设备故障；或者

根据四台电机电流计算四台电机电流总和，若四台电机电流总和高于第二预设阈值时，延时预设时间后判断钢水车设备故障。

作为一种可选的实施例，车上PLC，具体用于：

若最大电流差值与四台电机电流中的最小值相差第一预设阈值时，进行驱动平衡报警；或者

若有电机电流高于电机额定电流的第一预设倍数，进行过载报警；或者

若有电机电流低于电机额定电流的第二预设倍数，进行减速机断齿报警；或者

若四台电机电流总和高于第二预设阈值时，延时预设时间后进行过载报警。

作为一种可选的实施例，系统还包括：电气室PLC和上位机；

车上PLC，具体用于根据钢水车设备故障生成报警信号；报警信号包括驱动平衡报警、过载报警、减速机断齿报警的一种或者多种；

电气室PLC，用于将报警信号传输给上位机；

上位机，用于根据报警信号进行报警提示。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的方法，其特征在于，所述方法应用在一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的系统中，所述系统包括：四套电流互感器和四台电机，所述四台电机中的每台电机分别控制所述钢水车的一套车轮组，而每套电流互感器分别连接各自的电机，车上PLC连接所述四套电流互感器；所述方法包括：

通过所述每套电流互感器采集各自的电机电流传输给所述车上PLC；

通过所述车上PLC利用采集到的四台电机电流进行故障判断。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：四套电流变送器，每套电流变送器连接在各自的电流互感器和所述车上PLC之间；

所述通过所述每套电流互感器采集各自的电机电流传输给所述车上PLC，具体包括：

通过所述每套电流互感器采集各自的电机电流；

通过所述每套电流变送器对各自的电机电流进行信号转换后传输给所述车上PLC。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述车上PLC利用采集到的四台电机电流进行故障判断，具体包括：

通过所述车上PLC对所述四台电机电流进行相互对比，若最大电流差值在第一预设阈值以上，判断所述钢水车设备故障；或者

通过所述车上PLC对所述四台电机电流单独进行判断，若有电机电流在电机额定电流的第一预设倍数以上或者若有电机电流在所述电机额定电流的第二预设倍数以下时，判断所述钢水车设备故障；或者

通过所述车上PLC根据所述四台电机电流计算四台电机电流总和，若所述四台电机电流总和在第二预设阈值以上时，延时预设时间后判断所述钢水车设备故障。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述钢水车设备故障之后，所述方法还包括：

若所述最大电流差值在所述第一预设阈值以上时，进行驱动平衡报警；或者

若有电机电流在所述电机额定电流的第一预设倍数以上，进行过载报警；或者

若有电机电流在所述电机额定电流的第二预设倍数以下，进行减速机断齿报警；或者

若所述四台电机电流总和在所述第二预设阈值以上时，延时所述预设时间后进行过载报警。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：电气室PLC和上位机；

所述方法还包括：

通过所述车上PLC根据所述钢水车设备故障生成报警信号；所述报警信号包括所述驱动平衡报警、所述过载报警、所述减速机断齿报警的一种或者多种；

通过所述电气室PLC将所述报警信号传输给所述上位机；

通过所述上位机根据所述报警信号进行报警提示。

6.一种检测精炼RH四台电机驱动钢水车的系统，其特征在于，所述系统包括：四套电流互感器和四台电机，所述四台电机中的每台电机分别控制所述钢水车的一套车轮组，而每套电流互感器分别连接各自的电机，车上PLC连接所述四套电流互感器；其中，

所述每套电流互感器，用于采集各自的电机电流传输给所述车上PLC；

所述车上PLC，用于利用采集到的四台电机电流进行故障判断。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：四套电流变送器，每套电流变送器连接在各自的电流互感器和所述车上PLC之间；其中，

所述每套电流互感器，用于采集各自的电机电流；

所述每套电流变送器，用于对各自的电机电流进行信号转换后传输给所述车上PLC。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述车上PLC，具体用于：

对所述四台电机电流进行相互对比，若最大电流差值在第一预设阈值以上，判断所述钢水车设备故障；或者

对所述四台电机电流单独进行判断，若有电机电流在电机额定电流的第一预设倍数以上或者若有电机电流在所述电机额定电流的第二预设倍数以下时，判断所述钢水车设备故障；或者

根据所述四台电机电流计算四台电机电流总和，若所述四台电机电流总和在第二预设阈值以上时，延时预设时间后判断所述钢水车设备故障。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述车上PLC，具体用于：

若所述最大电流差值在所述第一预设阈值以上时，进行驱动平衡报警；或者

若有电机电流在所述电机额定电流的第一预设倍数以上，进行过载报警；或者

若有电机电流在所述电机额定电流的第二预设倍数以下，进行减速机断齿报警；或者

若所述四台电机电流总和在所述第二预设阈值以上时，延时所述预设时间后进行过载报警。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：电气室PLC和上位机；

所述车上PLC，具体用于根据所述钢水车设备故障生成报警信号；所述报警信号包括所述驱动平衡报警、所述过载报警、所述减速机断齿报警的一种或者多种；

所述电气室PLC，用于将所述报警信号传输给所述上位机；

所述上位机，用于根据所述报警信号进行报警提示。

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