CN117674677A - 一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及控制系统技术领域,公开了一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,所述系统包括:收集模块:用于收集钢悬臂辊本体的运行状态;构建模块:用于对所述钢悬臂辊本体的运行状态进行处理和分析,建立悬臂辊运动预测模型;判定模块:用于预先设定事故等级,根据悬臂辊运动预测模型设定符合事故等级的应对方法;执行模块:用于根据应对方法对变频器进行切换。通过四个变频器的设置,在进行功率切换时进行渐变切换,通过逐渐调整变频器来调整电机频率实现平稳切换;通过第二变频器和第三变频器的设置,在第一或第四变频器出现故障时,由控制器将第二变频器或第三变频器单独工作,单一变频器操纵一半电机可以使钢进行传送,避免堆货问题。
Description
技术领域
本发明涉及控制系统技术领域,特别是涉及一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统。
背景技术
轧钢系统中加热炉是十分重要的设备之一,而与加热炉配套的输送辊道也是轧钢流程中不可缺少的重要环节,进出钢悬臂辊道担负着将钢坯装入和送出炉体的重要任务。由于炉区现场的恶劣环境以及钢坯本身的原因等等诸多因素的影响,进出钢悬臂辊道及其相关设备事故频发,这极大的制约了轧钢生产线的稳定运行。
而在生产线上,不同的工艺步骤可能需要不同的传送速度。通过控制进出钢悬臂辊的变频器切换,可以根据工艺的要求快速调整和适应生产速率的变化。同时在生产过程中,可能会有低负载和高负载的情况。使用适当的变频器来匹配负载可以降低能耗,提高能源效率。例如,当负载较低时,使用较低频率的变频器可以减少能耗。
因此提出一种可以解决现有的进出钢悬臂辊使用时难于对改变传送速度和当变频器出现故障时无法继续进行生产的进出钢悬臂辊切换控制系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:解决现有的进出钢悬臂辊使用时难于对改变传送速度和当变频器出现故障时无法继续进行生产的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,所述系统包括:
收集模块:用于收集钢悬臂辊本体的运行状态;
构建模块:用于对所述钢悬臂辊本体的运行状态进行处理和分析,建立悬臂辊运动预测模型;
判定模块:用于预先设定事故等级,根据悬臂辊运动预测模型设定符合事故等级的应对方法;
执行模块:用于根据应对方法对变频器进行切换。
优选的,所述钢悬臂辊本体包括钢悬臂辊、变频器和控制器,所述钢悬臂辊包括多个辊子;
所述变频器包括第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器,所述第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器受所述控制器控制;
所述控制器可以相互独立的控制所述第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器的分合闸。
进一步优选的,所述第一变频器与所述悬臂辊中的所有辊子的电机相连并带动所有电机;
所述第二变频器与所述悬臂辊中的一半辊子的电机相连并带动一半电机;
所述第三变频器与所述悬臂辊中的另一半辊子的电机相连并带动另一半电机;
所述第四变频器与所述悬臂辊中的所有辊子的电极相连并带动所有电机。
进一步优选的,所述第一变频器和所述第四变频器的额定功率大于与所述第一变频器和所述第四变频器连接的所有电机的功率总和,即大于所述悬臂辊中所有电机的功率总和,且所述第一变频器的额定功率小于所述第四变频器的额定功率;
所述第二变频器和所述第三变频器的额定功率大于与所述第二变频器和所述第三变频器连接的所有电机的功率总和,即大于所述悬臂辊中一半电机的功率总和,且所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率相同,所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率之和大于所述第一变频器的额定功率,所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率之和小于所述第四变频器的额定功率。
优选的,所述构建模块具体用于:
所述构建模块用于收集悬臂辊的实时速度和负载数据,对数据进行预处理;
所述构建模块用于分析悬臂辊的实时速度和负载,根据实时速度和负载建立悬臂辊的运动预测模型。
优选的,所述判定模块具体用于:
所述判定模块用于将悬臂辊故障或检修导致的变频器切换事故预设第一事故等级;
所述判定模块用于将悬臂辊非故障或检修导致的变频器切换事故预设第二事故等级。
优选的,所述判定模块具体用于:
所述判定模块用于当出现的事故等级为第一事故等级时,则判断正在使用的变频器故障,预设切换为第二变频器或第三变频器为第一应对方法;
所述判定模块用于当出现的事故等级为第二事故等级时,判断变频器需要调整功率,预设切换为第二变频器和第三变频器共同输出为第二应对方法。
优选的,在所述判定模块中,所述第一应对方法还包括:
对故障变频器发出警报提示,由控制器控制故障变频器不能重启。
本发明实施例提供的一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统与现有技术相比,其有益效果在于:
通过四个变频器的设置,在进行功率切换时进行渐变切换,通过逐渐调整变频器来逐渐调整电机频率以实现平稳切换;
通过第二变频器和第三变频器的设置,在第一或第四变频器出现故障时,由控制器将第二变频器或第三变频器单独工作,驱动悬臂辊的一半电机单独工作,在不影响工作效率的前提下,避免功率大幅增长导致的前端钢运行速度加快导致的堆货问题,而单一变频器操纵一半电机也可以使钢进行传送,避免后端钢的堆货问题;
通过控制器控制故障变频器不能重启,避免在维修过程中由于故障变频器重启可能造成的伤害或其他工程事故。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统示意图;
图2是本发明实施例提供的悬臂辊辊子与变频器的连接方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
目前,轧钢系统中加热炉是十分重要的设备之一,而与加热炉配套的输送辊道也是轧钢流程中不可缺少的重要环节,进出钢悬臂辊道担负着将钢坯装入和送出炉体的重要任务。由于炉区现场的恶劣环境以及钢坯本身的原因等等诸多因素的影响,进出钢悬臂辊道及其相关设备事故频发,这极大的制约了轧钢生产线的稳定运行。
而在生产线上,不同的工艺步骤可能需要不同的传送速度。通过控制进出钢悬臂辊的变频器切换,可以根据工艺的要求快速调整和适应生产速率的变化。同时在生产过程中,可能会有低负载和高负载的情况。使用适当的变频器来匹配负载可以降低能耗,提高能源效率。例如,当负载较低时,使用较低频率的变频器可以减少能耗。
因此提出一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,如图1所示,图1是本发明优选实施例提供的一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统示意图;可以看出在此优选实施例中,所述系统包括:
收集模块:用于收集钢悬臂辊本体的运行状态;
构建模块:用于对所述钢悬臂辊本体的运行状态进行处理和分析,建立悬臂辊运动预测模型;
判定模块:用于预先设定事故等级,根据悬臂辊运动预测模型设定符合事故等级的应对方法;
执行模块:用于根据应对方法对变频器进行切换。
其中,所述钢悬臂辊本体包括钢悬臂辊、变频器和控制器,所述钢悬臂辊包括多个辊子;
所述变频器包括第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器,所述第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器受所述控制器控制;
所述控制器可以相互独立的控制所述第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器的分合闸。
为更好的了解变频器与悬臂辊本体中的悬臂辊辊子的连接方式,请参照图2,图2是本发明实施例提供的悬臂辊辊子与变频器的连接方式示意图。
可以看出,所述第一变频器与所述悬臂辊中的所有辊子的电机相连并带动所有电机;
所述第二变频器与所述悬臂辊中的一半辊子的电机相连并带动一半电机;
所述第三变频器与所述悬臂辊中的另一半辊子的电机相连并带动另一半电机;
所述第四变频器与所述悬臂辊中的所有辊子的电极相连并带动所有电机。
进一步的在此优选实施例中,所述第一变频器和所述第四变频器的额定功率大于与所述第一变频器和所述第四变频器连接的所有电机的功率总和,即大于所述悬臂辊中所有电机的功率总和,且所述第一变频器的额定功率小于所述第四变频器的额定功率;
所述第二变频器和所述第三变频器的额定功率大于与所述第二变频器和所述第三变频器连接的所有电机的功率总和,即大于所述悬臂辊中一半电机的功率总和,且所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率相同,所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率之和大于所述第一变频器的额定功率,所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率之和小于所述第四变频器的额定功率。
这样,在进行变频器更换时,若是由于需要降低运行速度来更换变频器,先从第四变频器更换至第二变频器和第三变频器共同工作,在更换至第一变频器,从而避免第四变频器直接变到第一变频器造成的功率瞬间变化,在此过程中第二变频器和第三变频器的共同作用起到缓冲的作用。
若是由于需要增加运行速度来更换变频器,先从第一变频器更换至第二变频器和第三变频器共同工作,在更换至第四变频器,从而避免第一变频器直接变到第四变频器造成的功率瞬间变化,在此过程中第二变频器和第三变频器的共同作用起到缓冲的作用。
若是由于第一变频器故障而需要更换变频器,则是由控制器将第二变频器或第三变频器单独工作,驱动悬臂辊的一半电机单独工作,在不影响工作效率的前提下,避免功率大幅增长导致的前端钢运行速度加快导致的堆货问题,而单一变频器操纵一半电机也可以使钢进行传送,避免后端钢的堆货问题。
若是由于第四变频器故障而需要更换变频器,则是由控制器将第二变频器或第三变频器单独工作,驱动悬臂辊的一半电机单独工作,在不影响工作效率的前提下,避免功率大幅增长导致的前端钢运行速度加快导致的堆货问题,而单一变频器操纵一半电机也可以使钢进行传送,避免后端钢的堆货问题。
进一步的,在此优选实施例中,所述构建模块具体用于:
所述构建模块用于收集悬臂辊的实时速度和负载数据,对数据进行预处理;
所述构建模块用于分析悬臂辊的实时速度和负载,根据实时速度和负载建立悬臂辊的运动预测模型。
在此优选实施例中,所述判定模块具体用于:
所述判定模块用于将悬臂辊故障或检修导致的变频器切换事故预设第一事故等级;
所述判定模块用于将悬臂辊非故障或检修导致的变频器切换事故预设第二事故等级。
在此优选实施例中,所述判定模块具体用于:
所述判定模块用于当出现的事故等级为第一事故等级时,则判断正在使用的变频器故障,预设切换为第二变频器或第三变频器为第一应对方法;
所述判定模块用于当出现的事故等级为第二事故等级时,判断变频器需要调整功率,预设切换为第二变频器和第三变频器共同输出为第二应对方法。
即第一应对方法为:由于第一变频器故障而需要更换变频器,则是由控制器将第二变频器或第三变频器单独工作,驱动悬臂辊的一半电机单独工作,在不影响工作效率的前提下,避免功率大幅增长导致的前端钢运行速度加快导致的堆货问题,而单一变频器操纵一半电机也可以使钢进行传送,避免后端钢的堆货问题。
由于第四变频器故障而需要更换变频器,则是由控制器将第二变频器或第三变频器单独工作,驱动悬臂辊的一半电机单独工作,在不影响工作效率的前提下,避免功率大幅增长导致的前端钢运行速度加快导致的堆货问题,而单一变频器操纵一半电机也可以使钢进行传送,避免后端钢的堆货问题。
第二应对方法为:若是由于需要降低运行速度来更换变频器,先从第四变频器更换至第二变频器和第三变频器共同工作,在更换至第一变频器,从而避免第四变频器直接变到第一变频器造成的功率瞬间变化,在此过程中第二变频器和第三变频器的共同作用起到缓冲的作用。
若是由于需要增加运行速度来更换变频器,先从第一变频器更换至第二变频器和第三变频器共同工作,在更换至第四变频器,从而避免第一变频器直接变到第四变频器造成的功率瞬间变化,在此过程中第二变频器和第三变频器的共同作用起到缓冲的作用。
在此优选实施例中,在所述判定模块中,所述第一应对方法还包括:
对故障变频器发出警报提示,由控制器控制故障变频器不能重启。
这样,避免在维修过程中由于故障变频器重启可能造成的伤害或其他工程事故。
综上,本发明实施例提供一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其通过四个变频器的设置,在进行功率切换时进行渐变切换,通过逐渐调整变频器来逐渐调整电机频率以实现平稳切换;
通过第二变频器和第三变频器的设置,在第一或第四变频器出现故障时,由控制器将第二变频器或第三变频器单独工作,驱动悬臂辊的一半电机单独工作,在不影响工作效率的前提下,避免功率大幅增长导致的前端钢运行速度加快导致的堆货问题,而单一变频器操纵一半电机也可以使钢进行传送,避免后端钢的堆货问题;
通过控制器控制故障变频器不能重启,避免在维修过程中由于故障变频器重启可能造成的伤害或其他工程事故。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其特征在于,所述系统包括:
收集模块:用于收集钢悬臂辊本体的运行状态;
构建模块:用于对所述钢悬臂辊本体的运行状态进行处理和分析,建立悬臂辊运动预测模型;
判定模块:用于预先设定事故等级,根据悬臂辊运动预测模型设定符合事故等级的应对方法;
执行模块:用于根据应对方法对变频器进行切换。
2.根据权利要求1所述的基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其特征在于,所述钢悬臂辊本体包括钢悬臂辊、变频器和控制器,所述钢悬臂辊包括多个辊子;
所述变频器包括第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器,所述第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器受所述控制器控制;
所述控制器可以相互独立的控制所述第一变频器、第二变频器、第三变频器和第四变频器的分合闸。
3.根据权利要求2所述的基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其特征在于,
所述第一变频器与所述悬臂辊中的所有辊子的电机相连并带动所有电机;
所述第二变频器与所述悬臂辊中的一半辊子的电机相连并带动一半电机;
所述第三变频器与所述悬臂辊中的另一半辊子的电机相连并带动另一半电机;
所述第四变频器与所述悬臂辊中的所有辊子的电极相连并带动所有电机。
4.根据权利要求3所述的基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其特征在于,
所述第一变频器和所述第四变频器的额定功率大于与所述第一变频器和所述第四变频器连接的所有电机的功率总和,即大于所述悬臂辊中所有电机的功率总和,且所述第一变频器的额定功率小于所述第四变频器的额定功率;
所述第二变频器和所述第三变频器的额定功率大于与所述第二变频器和所述第三变频器连接的所有电机的功率总和,即大于所述悬臂辊中一半电机的功率总和,且所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率相同,所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率之和大于所述第一变频器的额定功率,所述第二变频器的额定功率与所述第三变频器的额定功率之和小于所述第四变频器的额定功率。
5.根据权利要求1所述的基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其特征在于,所述构建模块具体用于:
所述构建模块用于收集悬臂辊的实时速度和负载数据,对数据进行预处理;
所述构建模块用于分析悬臂辊的实时速度和负载,根据实时速度和负载建立悬臂辊的运动预测模型。
6.根据权利要求2所述的基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其特征在于,所述判定模块具体用于:
所述判定模块用于将悬臂辊故障或检修导致的变频器切换事故预设第一事故等级;
所述判定模块用于将悬臂辊非故障或检修导致的变频器切换事故预设第二事故等级。
7.根据权利要求6所述的基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其特征在于,所述判定模块具体用于:
所述判定模块用于当出现的事故等级为第一事故等级时,则判断正在使用的变频器故障,预设切换为第二变频器或第三变频器为第一应对方法;
所述判定模块用于当出现的事故等级为第二事故等级时,判断变频器需要调整功率,预设切换为第二变频器和第三变频器共同输出为第二应对方法。
8.根据权利要求7所述的基于进出钢悬臂辊的变频器切换控制系统,其特征在于,在所述判定模块中,所述第一应对方法还包括:
对故障变频器发出警报提示,由控制器控制故障变频器不能重启。
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