1、老式探尺簡介
以前很多鋼鐵公司煉鐵廠所用探尺電機型號為YZR系列,額定功率有以下幾種2.2KW、3.7KW、4.0KW、5.0KW等，額定頻率50HZ，額定轉(zhuǎn)速970轉(zhuǎn)/分左右，Y接線方式，定子額定電壓380V。傳動采用傳統(tǒng)的空開、接觸器和接觸調(diào)壓器驅(qū)動形式。工作過程為：提尺時電機定子接入電網(wǎng)額定電壓，電機正轉(zhuǎn)；放尺時通過接觸調(diào)壓器使電機定子接入幾十伏左右的電壓，改變供電相序，電機反轉(zhuǎn)，重錘下放。
2、老式探尺存在問題
1)放尺不暢，電壓波動時，放尺速度波動，經(jīng)常需手動干預(yù)。
2)放尺過程采用小電壓且使電機向下轉(zhuǎn)，易松繩、亂繩和倒錘、燒錘。
3)不能很好跟蹤料面，影響及時向爐內(nèi)布料。
4)更換重錘時，調(diào)試時間相對長。
5)對重錘重量偏差要求較嚴。
6)需經(jīng)常維護，維護工作量比較大。
3、新型高爐探尺工藝控制過程
直流調(diào)速的電樞和勵磁是分開而不是耦合。高爐探尺控制系統(tǒng)的控制原理是對高爐內(nèi)料面的高低進行測量,并實時顯示料線、料速,給出是否加料的信號,對判斷爐況、料類調(diào)整起著舉足輕重的作用。其控制要求速度穩(wěn)定,力矩控制精確。
直流調(diào)速的電樞和勵磁是分開而不是耦合。高爐探尺控制系統(tǒng)的控制原理是對高爐內(nèi)料面的高低進行測量,并實時顯示料線、料速,給出是否加料的信號,對判斷爐況、料類調(diào)整起著舉足輕重的作用。其控制要求速度穩(wěn)定,力矩控制精確。
控制系統(tǒng)采用交流調(diào)壓器降壓調(diào)速控制,也曾采用插件式可控硅整流模擬系統(tǒng),由于元件老化、干擾等原因,這些系統(tǒng)運行的可靠性難以保證,故障率相對較高,同時存在安裝、調(diào)試、維護困難等缺點。
控制采用交流變頻控制盡管從原來上比較成熟，但由于高爐探尺工作于低速狀態(tài)，還要進行力矩檢測，交流電機的調(diào)速性能不能良好的完成任務(wù)，因此出現(xiàn)控制不準，“倒尺”或“懸浮”狀態(tài)。
探尺控制柜采用西門子6RA7018-6DS22高性能直流調(diào)速器控制直流電機，控制速度穩(wěn)定，力矩控制準確，并且可靠性高。
高爐探尺作為監(jiān)視和控制高爐內(nèi)料位的重要設(shè)備，其控制的關(guān)鍵點在于準確地進行料面跟蹤。
1)保證探尺的重錘在下放過程中能均勻、順暢、可控的下放。
2)重錘在下放到料面后，“浮”在料面上，重錘不倒不歪，隨著料面的下降自動平穩(wěn)地下降，即一直“浮”在料面上，保持力矩的動平衡。
3)探尺重錘可控穩(wěn)定地快速提升。
4)探尺重錘可控、準確、平穩(wěn)地停車。
4、探尺工作過程：
探尺由重錘、鏈條和鋼繩相連，而鏈條較重，探尺在下放過程中，當探尺上的鏈條離開鏈輪箱時，須考慮鏈條的重量，補償探尺的力矩。
探尺起動：探尺收到下探信號后，開始下放，小速度恒力矩。
探尺放尺：探尺下放過程中，采用力矩控制，勻速下放，這一過程電機處于再生發(fā)電狀態(tài)。
探尺到達料面：探尺下放到料面是一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點，當重錘到達料面后，電機應(yīng)結(jié)束下放，重錘立于料面，“浮”在料面上，重錘不倒不歪。
探尺跟蹤料面：當重錘到達料面后，電機由轉(zhuǎn)速控制自動切換為電流控制（力矩控制）。電機由發(fā)電狀態(tài)轉(zhuǎn)到電動狀態(tài)，電機帶微張力（小電流）控制，電機用較小的張力提著重錘，在料面上保持動態(tài)平衡：Mg（重錘）+N（鏈條）-F（料面浮力）>T（張力），當料面下降，F(xiàn)（料面浮力）減小，T（張力）增加，直到Mg（重錘）+N（鏈條）-F（料面浮力）＝T（張力），達到新的平衡；當料面上升，F(xiàn)（料面浮力）增大，T（張力）減小，直到Mg（重錘）+N（鏈條）-F（料面浮力）＝T（張力），達到新的平衡；探尺實時跟蹤料面，直到所設(shè)定料線。
探尺提尺：當料面檢測完畢后，收到提尺信號，快速將探尺重錘提起到“零點”，這一過程電機處于電動狀態(tài)。
5、探尺控制方式：
每個探尺在控制柜柜門都設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，包括：手動\自動，提尺\放尺,及相應(yīng)指示等，可實現(xiàn)連續(xù)測量和點測料面。兩個探尺可同時工作，也可以任選一個。手動方式可在柜門上操作，自動方式則由程序控制。
每放入高爐中一批料，探尺自動下放進行探料。料線到達設(shè)定值后允許放料，這時系統(tǒng)自動停止上料過程。放料之前，探尺必須提升到零位，以免料線探尺重錘被埋入料層內(nèi)燒壞。
探尺設(shè)最大探料深度保護，即當探尺探到深料面時，為保護探尺不被燒壞，要自動提尺，不論是否放料。
探尺可隨時手動提尺、放尺。
料線測量通過編碼器進行，并在上位機上動態(tài)顯示，料線可通過HMI設(shè)定。
探尺自動控制方式可在高爐自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)上通過增加一批控制模板和元器件進行改造，也可以單獨集成一個系統(tǒng)進行控制。探尺畫面可考慮在系統(tǒng)上位機界面上組態(tài)，也可以單獨利用獨立的一套PLC及一個文本顯示操作面板來控制和監(jiān)視。
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