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一种炼 钢生产用天车控制系统

阅读：657发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种炼钢生产用天车控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种炼钢生产用天车控制系统，属于冶金制造技术领域。本实用新型为了解决炼钢生产车间天车系统控制性能差，不能满足连续化生产需求的问题。本实用新型包括至少两台工控机、以太网交换机、PLC 控制器、可控硅功率模块、天车电机和电机转子频率反馈模块，工控机与PLC控制器通过以太网交换机建立联接，每台工控机均能够实施监控均能通过以太网交换机控制PLC控制器；天车电机通过可控硅功率模块与PLC控制器建立连接，电源模块通过可控硅功率模块向天车电机提供能量，供天车电机产生转矩；天车电机与电机转子频率反馈模块建立连接，电机转子频率反馈模块将测量实际天车电机的转速反馈给PLC控制器。本实用新型能够确保多功能天车运行稳定，避免设备瘫痪。，下面是一种炼钢生产用天车控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种炼钢生产用天车控制系统，包括至少两台工控机(1)、以太网交换机(2)、PLC控制器(3)、电源模块(4)、可控硅功率模块(5)、天车电机(6)和电机转子频率反馈模块(7)，工控机(1)与PLC控制器(3)通过以太网交换机(2)建立联接，每台工控机(1)均能够实施监控均能通过以太网交换机(2)控制PLC控制器(3)；
所述的天车电机(6)通过可控硅功率模块(5)与PLC控制器(3)建立连接，电源模块(4)通过可控硅功率模块(5)向天车电机(6)提供能量，供天车电机(6)产生转矩；天车电机(6)与电机转子频率反馈模块(7)建立连接，电机转子频率反馈模块(7)将测量实际天车电机(6)的转速反馈给PLC控制器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种炼钢生产用天车控制系统，其特征在于：所述的PLC控制器(3)的数量为多个，多个PLC控制器(3)均采用多口式以太网交换机(2)与至少两台工控机(1)建立联接，每个PLC控制器(3)上连接有多个天车电机(6)，每台天车电机(6)均采用一一对应的方式通过可控硅功率模块(5)与PLC控制器(3)建立连接。
3.根据权利要求1所述的一种炼钢生产用天车控制系统，其特征在于：所述的天车电机(6)包括运行机构电机和起升机构电机。
4.根据权利要求1所述的一种炼钢生产用天车控制系统，其特征在于：所述的PLC控制器(3)上连接有过压保护模块(8)、过流保护模块(9)和过载保护模块(12)。
5.根据权利要求1所述的一种炼钢生产用天车控制系统，其特征在于：还包括时钟电路(10)，用于向PLC控制器(3)提供基准时钟信号。
6.根据权利要求1所述的一种炼钢生产用天车控制系统，其特征在于：还包括复位电路(11)，用于在调试时对PLC控制器(3)进行复位操作。
7.根据权利要求1所述的一种炼钢生产用天车控制系统，其特征在于：还包括身份识别模块(13)，身份识别模块(13)与PLC控制器(3)连接，身份识别模块(13)为射频式、蓝牙式或者NFC式。

说明书全文

一种炼钢生产用天车控制系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种天车控制系统，属于冶金制造技术领域。

背景技术

[0002] 冶金炼钢生产用天车的工作条件通常十分恶劣，而且工作环境大都是在粉尘大、高温、高湿度等环境中使用，其工作性质是间歇的(时开时停、有时轻载、有时重载)，工作负荷属于重复短时工作制。电动机经常处于频繁启动、制动反向工作状态，同时承受较大的机械冲击。

[0003] 在炼钢生产车间内，钢材料的调运、炼钢浇铸、辅料添加等均需要天车进行调运，因此在炼钢车间具有多种不同的天车，包括大车、工具车、出钢车三部分；现有多功能天车的控制通讯方式均采用单一网络，一般都是通过设备网络控制变频器、接收遥控器信号，现有方式主要存在的问题是设备网络控制变频器时，因为设备网络模块故障检测的特点，如果一台变频器报故障，将影响整个网络的通讯，由此造成所有设备瘫痪，这样则造成了生产连续性降低，降低了生产能力，同时停产又造成炼钢过程物料停滞，增加了生产成本。

[0004] 因此，亟需提供一种各变频器间不会相互影响、抗干扰能力强大、故障易检测的天车控制系统，以解决上述现有技术中所存在的问题实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是为了解决炼钢生产车间天车系统控制性能差，不能满足连续化生产需求的问题，进而提供一种炼钢生产用天车控制系统。

[0006] 本实用新型的技术方案：

[0007] 一种炼钢生产用天车控制系统，包括至少两台工控机、以太网交换机、PLC控制器、电源模块、可控硅功率模块、天车电机和电机转子频率反馈模块，工控机与PLC控制器通过以太网交换机建立联接，每台工控机均能够实施监控均能通过以太网交换机控制PLC控制器；

[0008] 所述的天车电机通过可控硅功率模块与PLC控制器建立连接，电源模块通过可控硅功率模块向天车电机提供能量，供天车电机产生转矩；天车电机与电机转子频率反馈模块建立连接，电机转子频率反馈模块将测量实际天车电机的转速反馈给PLC控制器。

[0009] 优选的：所述的PLC控制器的数量为多个，多个PLC控制器均采用多口式以太网交换机与至少两台工控机建立联接，每个PLC控制器上连接有多个天车电机，每台天车电机均采用一一对应的方式通过可控硅功率模块与PLC控制器建立连接。

[0010] 优选的：所述的天车电机包括运行机构电机和起升机构电机。

[0011] 优选的：所述的PLC控制器上连接有过压保护模块、过流保护模块和过载保护模块。

[0012] 优选的：还包括时钟电路，用于向PLC控制器提供基准时钟信号。

[0013] 优选的：还包括复位电路，用于在调试时对PLC控制器进行复位操作。

[0014] 优选的：还包括身份识别模块，身份识别模块与PLC控制器连接，身份识别模块为射频式、蓝牙式或者NFC式。

[0015] 本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的天车控制系统，通过工控机、以太网交换机和PLC控制器建立一个网络控制系统，控制系统内每个工控机都能够实现控制所有的控制器，同时每个控制器又能够单独控制相应的天车电机实现天车运行，这种混合网络模式的天车控制系统信号稳定，传输速度快，具有较强抗干扰能力；在发生通讯故障时，各个设备之间不会相互影响，确保多功能天车运行稳定，避免设备瘫痪。附图说明

[0016] 图1是一种炼钢生产用天车控制系统的系统布置图；

[0017] 图2是PLC控制器与各模块之间的连接示意图；

[0018] 图3是一种炼钢生产用天车控制系统的系统的过压保护电路图；

[0019] 图4是一种炼钢生产用天车控制系统的系统的过流保护电路图；

[0020] 图5是一种炼钢生产用天车控制系统的系统的时钟电路图；

[0021] 图6是一种炼钢生产用天车控制系统的系统的复位电路图；

[0022] 图中1-工控机，2-以太网交换机，3-PLC控制器，4-电源模块，5-可控硅功率模块，6-天车电机，7-电机转子频率反馈模块，8-过压保护模块，9-过流保护模块，10-时钟电路，
11-复位电路，12-过载保护模块，13-身份识别模块。

具体实施方式

[0023] 具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种炼钢生产用天车控制系统，包括至少两台工控机1、以太网交换机2、PLC控制器3、电源模块4、可控硅功率模块5、天车电机6和电机转子频率反馈模块7，工控机1与PLC控制器3通过以太网交换机2建立联接，每台工控机1均能够实施监控均能通过以太网交换机2控制PLC控制器3；所述的天车电机6通过可控硅功率模块5与PLC控制器3建立连接，电源模块4通过可控硅功率模块5向天车电机6提供能量，供天车电机6产生转矩；天车电机6与电机转子频率反馈模块7建立连接，电机转子频率反馈模块7将测量实际天车电机6的转速反馈给PLC控制器3。如此设置，天车电机6通过可控硅功率模块5与PLC控制器3建立连接，可控硅功率模块5可以控制整流、逆变、变频、调压，使用可控硅功率模块能够较精准的控制电机的速度，完成天车电机6正转、反转切换实现电机行走和提升运转；同时可控硅功率模块的电压和外部转子电阻和接触器进行转矩-转速特性的优化，达到天车电机的最佳电机转速-转矩特性曲线，满足电机运行稳定性要求；

[0024] 本实用新型的天车电机6采用一一对方方式与可控硅功率模块5连接，并通过PROFIBUS-DP 现场总线和整流单元连接组成一个PROFIBUS-DP现场总线网络，PLC控制器3通过通讯方式天车电机6进行控制，并实时通过电机转子频率反馈模块7读取天车电机6转速和相位信息；当其中一处天车运行故障时，PLC控制器3依然能够实现对其他天车进行控制运行，同时多个PLC控制器3通过以太网交换机1与工控器1实现数据互通，工控器1能够控制连接在以太网交换机1上的每个PLC控制器3，当其中一台工控器1故障或系统整修时，还可通过其他工控器1完成对天车的控制。因此一种炼钢生产用天车控制系统在发生通讯故障时易检测排查故障，以便故障能够得到及时处理；各设备间故障不会相互影响，确保多功能天车运行稳定，避免设备瘫痪，进而避免影响生产的进行，具有方便实用、制作成本低等优点。

[0025] 具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种炼钢生产用天车控制系统，所述的PLC控制器3的数量为多个，多个PLC控制器3均采用多口式以太网交换机2与至少两台工控机1建立联接，每个PLC控制器3上连接有多个天车电机6，每台天车电机6均采用一一对应的方式通过可控硅功率模块5与PLC控制器3建立连接。

[0026] 具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种炼钢生产用天车控制系统，所述的天车电机6包括运行机构电机和起升机构电机。

[0027] 具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种炼钢生产用天车控制系统，所述的PLC控制器3上连接有过压保护模块8、过流保护模块9和过载保护模块12。

[0028] 具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种炼钢生产用天车控制系统，还包括时钟电路10，用于向PLC控制器3提供基准时钟信号。

[0029] 具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种炼钢生产用天车控制系统，还包括复位电路11，用于在调试时对PLC控制器3进行复位操作。

[0030] 具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种炼钢生产用天车控制系统，还包括身份识别模块13，身份识别模块13为射频式、蓝牙式或者NFC式。所述的身份识别模块13的输出连接在PLC控制模块的回路中。其中，所述的身份识别模块为射频式、蓝牙式或者NFC式，其为现有技术，可采用门禁或刷卡器等类似市售模块，通过对应的非接触式的识别卡即可由身份识别模块识别操作者身份，当识别成功后即可借助其输出实现回路的闭合，实现各操控按键的有效操作，同时利用身份识别模块自带的数据记录功能，还能有效记录操作者信息和操作时间等，提高管控效果。

[0031] 本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

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