专利名称：在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及转炉倾动系统的控制技术，尤其涉及一种在转炉倾动系统中减轻
机械冲击的控制装置。
背景技术：
如图1所示，现有的转炉倾动系统包括PIX(Programmable Logic Controller，可 编程逻辑控制器)1、制动抱闸3、四个倾动变频器构成的主从倾动变频器组2、四个电动机 构成的主从电动机组4、四个联轴器5、转炉6，其中，PLC l用于通过控制主从倾动变频器组 2和制动抱闸3来控制主从电动机组4的状态(PLC 1与主从倾动变频器组2之间一般采 用DeviceNet协议进行通讯)，主从倾动变频器组2的输出用来启动主从电动机组4，主从 电动机组4通过联轴器5刚性连接带动转炉6工作。 在转炉倾动系统起动时，由于PLC 1在还没有确认主从电动机组4是否已建立起 静态电磁转矩时就把制动抱闸3打开了，此时如果转炉6不在零位，本身会存在一定的势 能，从而转炉6会自行转动，当建立起静态电磁转距后主从电动机组4运行时就会产生剧烈 的机械冲击。在转炉6倾动系统停止时，由于转炉6在中高速运行时本身带有很大的动能， 而PLC 1在主从倾动变频器组2停止后的很短的时间内制动抱闸3就关闭了，动能只能释 放在主从电动机4的扭力杠上，会产生很大的冲击。这样，如果转炉倾动系统在起动和停止 时对机械系统的冲击过大，就会严重影响生产的安全进行和机械系统的使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，以 减小转炉倾动系统在起动和停止时对机械系统的冲击，保证生产的安全进行，延长机械系 统的使用寿命。 为达到上述目的，本实用新型提供了一种在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制 装置，包括 电磁转距建立单元，用于当在电动机静止状态下接收到运转指令时，建立电动机 的静态电磁转距； 启动控制单元，用于判断所述电磁转距建立单元建立的静态电磁转距是否正常， 如果正常，则启动制动抱闸打开信号，启动倾动变频器，启动所述电动机，否则，进行故障检 测并复位； 转速监控单元，用于当在所述电动机运行状态下实时，监控所述电动机当前的转 速； 静止时间计算单元，用于在所述电动机运行状态下接收到停止指令时根据所述转 速监控单元获得的所述电动机当前的转速计算出所述电动机从所述转速到静止所需的时 间； 静止控制单元，用于当到达所述静止时间计算单元计算出的时间时，启动制动抱闸关闭信号，停止所述倾动变频器，停止所述电动机的运行。 本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，所述电动机为由至少 两个电动机组成的主从电动机组，所述倾动变频器为由至少两个倾动变频器组成的主从倾 动变频器组，所述主从电动机组与所述主从倾动变频器组对应。 本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，所述电磁转距建立单 元，进一步包括 运转指令监测子单元，用于在所述主从电动机组静止状态下监测运转指令； 转距建立子单元，用于当所述运转指令监测子单元接收到所述运转指令时，建立 所述主从电动机组的静态电磁转距。 本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，所述启动控制单元， 进一步包括 转距检测子单元，用于判断所述电磁转距建立单元建立的静态电磁转距是否正常； 启动子单元，用于当所述转距检测子单元判定所述电磁转距建立单元建立的静态 电磁转距正常时，启动制动抱闸打开信号，启动所述主从倾动变频器组，启动所述主从电动 机组； 故障检测子单元，用于当所述转距检测子单元判定所述电磁转距建立单元建立的 静态电磁转距不正常时，进行故障检测并复位。 本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，所述静止时间计算单 元，进一步包括 停止指令监测子单元，用于在所述主从电动机组运行状态下监测停止指令； 计算子单元，用于当所述停止指令监测子单元接收到所述停止指令时，根据所述 转速监控单元获得的所述主从电动机组当前的转速计算出所述主从电动机组从所述转速 到静止所需的时间。 本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制方案中启动时，当电磁转 距建立单元确认静态电磁转矩正常建立后，再把制动抱闸释放，从而实现了倾动变频器的
平稳启动，同时转速监控单元实时对倾动变频器的输出频率进行监控。停止时，当静止时间 计算单元得到停止指令时，它就会根据倾动变频器当前的输出频率计算出电动机从当前转 速到零转速所需的时间(即制动抱闸的最佳关闭时间)，静止控制单元在该时间到来时启 动制动抱闸关闭信号，从而减少了转炉动能对电动机的扭力杠的冲击，防止了转炉倾动系 统在起动和停止时对机械系统的冲击过大，保证了生产的安全进行，延长了机械系统的使 用寿命。
图1为现有转炉倾动系统的结构框图； 图2为本实用新型在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置的结构框图 图3为本实用新型在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细描述[0027] 参考图2，本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，包括电磁 转距建立单元21，用于当在主从电动机组静止状态下接收到运转指令时，建立主从电动机 组的静态电磁转距；启动控制单元22，用于判断电磁转距建立单元21建立的静态电磁转距 是否正常，如果正常，则启动制动抱闸打开信号，启动主从倾动变频器组，从而启动主从电 动机组，否则，进行故障检测并复位；转速监控单元23，用于在主从电动机组运行状态下实 时监控、主从电动机组当前的转速；静止时间计算单元24，用于当在主从电动机运行状态 下接收到停止指令时，根据转速监控单元23获得的主从电动机组当前的转速计算出主从 电动机组从该转速到静止所需的时间；静止控制单元25，用于当到达静止时间计算单元24 计算出的时间时，启动制动抱闸关闭信号，停止主从倾动变频器组，从而停止主从电动机组 的运行。 其中，电磁转距建立单元21进一步包括运转指令监测子单元21a，用于在主从电 动机组静止状态下监测运转指令；转距建立子单元21b，用于当运转指令监测子单元21a接 收到运转指令时，建立主从电动机组的静态电磁转距。启动控制单元22进一步包括转距 检测子单元22a，用于判断电磁转距建立单元建立的静态电磁转距是否正常；启动子单元 22b，用于当转距检测子单元22a判定电磁转距建立单元建立的静态电磁转距正常时，启动 制动抱闸打开信号，启动主从倾动变频器组，启动主从电动机组；故障检测子单元22c，用 于当转距检测子单元22a判定电磁转距建立单元建立的静态电磁转距不正常时，进行故障 检测并复位。静止时间计算单元24进一步包括停止指令监测子单元24a，用于在主从电 动机组运行状态下监测停止指令；计算子单元24b，用于当停止指令监测子单元接收到停 止指令时，根据转速监控单元23获得的主从电动机组当前的转速计算出主从电动机组从 该转速到静止所需的时间。此外，本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的单元可以 按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个 或多个装置中。上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。 本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制方案中启动时，当电磁转 距建立单元确认静态电磁转矩正常建立后，再把制动抱闸释放，从而实现了倾动变频器的
平稳启动，同时转速监控单元实时对倾动变频器的输出频率进行监控。停止时，当静止时间 计算单元得到停止指令时，它就会根据倾动变频器当前的输出频率计算出电动机从当前转 速到零转速所需的时间(即制动抱闸的最佳关闭时间)，静止控制单元在该时间到来时启 动制动抱闸关闭信号，从而减少了转炉动能对电动机的扭力杠的冲击，防止了转炉倾动系 统在起动和停止时对机械系统的冲击过大，保证了生产的安全进行，延长了机械系统的使 用寿命。 本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制方案的采用图1所示的现 有的硬件如图所示，并结合相应的软件来实现。参考图3，本实用新型的在转炉倾动系统中 减轻机械冲击的控制方法，包括以下步骤 步骤S301， PLC在由四个电动机组成的主从电动机组静止状态下监测运转指令， 如果接收到运转指令，则执行步骤S302，否则，继续执行本步骤。 步骤S302， PLC建立主从电动机组的静态电磁转距。 步骤S303， PLC判断建立的主从电动机组的静态电磁转距是否正常，如果正常，则 执行步骤S304，否则，执行步骤S304'。
5[0034] 步骤S304， PLC启动制动抱闸打开信号，启动由四个倾动变频器组成的主从倾动 变频器组，主从电动机组运行，然后执行步骤S305。 步骤S304' ，PLC进行故障检测并复位。本实用新型的主从电动机组在正常工作时 以l主3从方式进行工作；当其中1台电动机故障时，除了可以进行故障检测并复位方式处 理外，也可以采用如下方式进行工作即余下3台电动机转换调整后以1主2从方式进行工 作；进一步，当其中2台故障时，余下2台电动机转换调整后以1主1从方式进行工作。 步骤S305， PLC在主从电动机组运行状态下实时监控主从倾动变频器组当前的输 出频率，以获取主从电动机组当前的转速。 步骤S306， PLC在主从电动机组运行状态下监测监测运转指令，如果接收到运转 指令，则执行步骤S302，否则，继续执行本步骤。 步骤S307， PLC根据主从电动机组当前的转速(即主从倾动变频器组当前的输出 频率)计算出主从电动机组从该转速到静止所需的时间。 步骤S30S，当到达时间时，PLC启动制动抱闸关闭信号，停止主从倾动变频器组， 停止主从电动机组的运行。 本实用新型的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制方案中在启动时，当PLC 确认静态电磁转矩正常建立后，再把制动制动抱闸释放，从而实现了倾动变频器的平稳启 动，同时PLC实时对倾动变频器的输出频率进行监控。当PLC得到停止指令时，它就会根据 倾动变频器当前的输出频率计算出电动机从当前转速到零转速所需的时间，即制动抱闸的 最佳关闭时间，并在该时间到来时启动制动抱闸关闭信号，从而减少了转炉动能对电动机 的扭力杠的冲击，防止了转炉倾动系统在起动和停止时对机械系统的冲击过大，保证了生 产的安全进行，延长了机械系统的使用寿命。 以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型 的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本 实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保 护范围内。
权利要求一种在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，其特征在于，包括电磁转距建立单元，用于在电动机静止状态下监测运转指令，当收到所述运转指令时，建立电动机的静态电磁转距；启动控制单元，用于判断所述电磁转距建立单元建立的静态电磁转距是否正常，如果正常，则启动制动抱闸打开信号，启动倾动变频器，启动所述电动机，否则，进行故障检测并复位；转速监控单元，用于在所述电动机运行状态下实时监控所述电动机当前的转速；静止时间计算单元，用于在所述电动机运行状态下监测停止指令，当接收到所述停止指令时，根据所述转速监控单元获得的所述电动机当前的转速计算出所述电动机从所述转速到静止所需的时间；静止控制单元，用于当到达所述静止时间计算单元计算出的时间时，启动制动抱闸关闭信号，停止所述倾动变频器，停止所述电动机的运行。
2. 根据权利要求1所述的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，其特征在于， 所述电动机为由至少两个电动机组成的主从电动机组，所述倾动变频器为由至少两个倾动 变频器组成的主从倾动变频器组，所述主从电动机组与所述主从倾动变频器组对应。
3. 根据权利要求2所述的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，其特征在于， 所述电磁转距建立单元，进一步包括运转指令监测子单元，用于在所述主从电动机组静止状态下监测运转指令； 转距建立子单元，用于当所述运转指令监测子单元接收到所述运转指令时，建立所述 主从电动机组的静态电磁转距。
4. 根据权利要求3所述的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，其特征在于， 所述启动控制单元，进一步包括转距检测子单元，用于判断所述电磁转距建立单元建立的静态电磁转距是否正常； 启动子单元，用于当所述转距检测子单元判定所述电磁转距建立单元建立的静态电磁转距正常时，启动制动抱闸打开信号，启动所述主从倾动变频器组，启动所述主从电动机组；故障检测子单元，用于当所述转距检测子单元判定所述电磁转距建立单元建立的静态 电磁转距不正常时，进行故障检测并复位。
5. 根据权利要求4所述的在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，其特征在于， 所述静止时间计算单元，进一步包括停止指令监测子单元，用于在所述主从电动机组运行状态下监测停止指令； 计算子单元，用于当所述停止指令监测子单元接收到所述停止指令时，根据所述转速监控单元获得的所述主从电动机组当前的转速计算出所述主从电动机组从所述转速到静止所需的时间。
专利摘要本实用新型提供了一种在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置，包括电磁转距建立单元、启动控制单元、转速监控单元、静止时间计算单元和静止控制单元，本实用新型在转炉倾动系统中减轻机械冲击的控制装置减少了转炉动能对电动机的扭力杠的冲击，防止了转炉倾动系统在起动和停止时对机械系统的冲击过大，保证了生产的安全进行，延长了机械系统的使用寿命。
文档编号C21C5/50GK201506811SQ20092017342
公开日2010年6月16日 申请日期2009年8月25日 优先权日2009年8月25日
发明者侯水阶, 张亚彬, 张海军, 李耀文, 苗利明, 贾建彬 申请人:新兴铸管股份有限公司