1、老式探尺簡(jiǎn)介
以前很多鋼鐵公司煉鐵廠(chǎng)所用探尺電機(jī)型號(hào)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(xiàn)方式，定子額定電壓380V。傳動(dòng)采用傳統(tǒng)的空開(kāi)、接觸器和接觸調(diào)壓器驅(qū)動(dòng)形式。工作過(guò)程為：提尺時(shí)電機(jī)定子接入電網(wǎng)額定電壓，電機(jī)正轉(zhuǎn)；放尺時(shí)通過(guò)接觸調(diào)壓器使電機(jī)定子接入幾十伏左右的電壓，改變供電相序，電機(jī)反轉(zhuǎn)，重錘下放。
2、老式探尺存在問(wèn)題
1)放尺不暢，電壓波動(dòng)時(shí)，放尺速度波動(dòng)，經(jīng)常需手動(dòng)干預(yù)。
2)放尺過(guò)程采用小電壓且使電機(jī)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(shí)向爐內(nèi)布料。
4)更換重錘時(shí)，調(diào)試時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)。
5)對(duì)重錘重量偏差要求較嚴(yán)。
6)需經(jīng)常維護(hù)，維護(hù)工作量比較大。
3、新型高爐探尺工藝控制過(guò)程
直流調(diào)速的電樞和勵(lì)磁是分開(kāi)而不是耦合。高爐探尺控制系統(tǒng)的控制原理是對(duì)高爐內(nèi)料面的高低進(jìn)行測(cè)量,并實(shí)時(shí)顯示料線(xiàn)、料速,給出是否加料的信號(hào),對(duì)判斷爐況、料類(lèi)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(lì)磁是分開(kāi)而不是耦合。高爐探尺控制系統(tǒng)的控制原理是對(duì)高爐內(nèi)料面的高低進(jìn)行測(cè)量,并實(shí)時(shí)顯示料線(xiàn)、料速,給出是否加料的信號(hào),對(duì)判斷爐況、料類(lèi)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(yùn)行的可靠性難以保證,故障率相對(duì)較高,同時(shí)存在安裝、調(diào)試、維護(hù)困難等缺點(diǎn)。
控制采用交流變頻控制盡管從原來(lái)上比較成熟，但由于高爐探尺工作于低速狀態(tài)，還要進(jìn)行力矩檢測(cè)，交流電機(jī)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(zhǔn)，“倒尺”或“懸浮”狀態(tài)。
探尺控制柜采用西門(mén)子6RA7018-6DS22高性能直流調(diào)速器控制直流電機(jī)，控制速度穩(wěn)定，力矩控制準(zhǔn)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(diǎn)在于準(zhǔn)確地進(jìn)行料面跟蹤。
1)保證探尺的重錘在下放過(guò)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(dòng)平穩(wěn)地下降，即一直“浮”在料面上，保持力矩的動(dòng)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(zhǔn)確、平穩(wěn)地停車(chē)。
4、探尺工作過(guò)程：
探尺由重錘、鏈條和鋼繩相連，而鏈條較重，探尺在下放過(guò)程中，當(dāng)探尺上的鏈條離開(kāi)鏈輪箱時(shí)，須考慮鏈條的重量，補(bǔ)償探尺的力矩。
探尺起動(dòng)：探尺收到下探信號(hào)后，開(kāi)始下放，小速度恒力矩。
探尺放尺：探尺下放過(guò)程中，采用力矩控制，勻速下放，這一過(guò)程電機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)。
探尺到達(dá)料面：探尺下放到料面是一個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，當(dāng)重錘到達(dá)料面后，電機(jī)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(dāng)重錘到達(dá)料面后，電機(jī)由轉(zhuǎn)速控制自動(dòng)切換為電流控制（力矩控制）。電機(jī)由發(fā)電狀態(tài)轉(zhuǎn)到電動(dòng)狀態(tài)，電機(jī)帶微張力（小電流）控制，電機(jī)用較小的張力提著重錘，在料面上保持動(dòng)態(tài)平衡：Mg（重錘）+N（鏈條）-F（料面浮力）>T（張力），當(dāng)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(dá)到新的平衡；當(dāng)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(dá)到新的平衡；探尺實(shí)時(shí)跟蹤料面，直到所設(shè)定料線(xiàn)。
探尺提尺：當(dāng)料面檢測(cè)完畢后，收到提尺信號(hào)，快速將探尺重錘提起到“零點(diǎn)”，這一過(guò)程電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。
5、探尺控制方式：
每個(gè)探尺在控制柜柜門(mén)都設(shè)有操作方式選擇開(kāi)關(guān)，包括：手動(dòng)\自動(dòng)，提尺\(yùn)放尺,及相應(yīng)指示等，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量和點(diǎn)測(cè)料面。兩個(gè)探尺可同時(shí)工作，也可以任選一個(gè)。手動(dòng)方式可在柜門(mén)上操作，自動(dòng)方式則由程序控制。
每放入高爐中一批料，探尺自動(dòng)下放進(jìn)行探料。料線(xiàn)到達(dá)設(shè)定值后允許放料，這時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)停止上料過(guò)程。放料之前，探尺必須提升到零位，以免料線(xiàn)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(hù)，即當(dāng)探尺探到深料面時(shí)，為保護(hù)探尺不被燒壞，要自動(dòng)提尺，不論是否放料。
探尺可隨時(shí)手動(dòng)提尺、放尺。
料線(xiàn)測(cè)量通過(guò)編碼器進(jìn)行，并在上位機(jī)上動(dòng)態(tài)顯示，料線(xiàn)可通過(guò)HMI設(shè)定。
探尺自動(dòng)控制方式可在高爐自動(dòng)化系統(tǒng)基礎(chǔ)上通過(guò)增加一批控制模板和元器件進(jìn)行改造，也可以單獨(dú)集成一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。探尺畫(huà)面可考慮在系統(tǒng)上位機(jī)界面上組態(tài)，也可以單獨(dú)利用獨(dú)立的一套PLC及一個(gè)文本顯示操作面板來(lái)控制和監(jiān)視。
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