摘要：本文针对新钢在加热炉变频改造过程中存在的串风和喘震现象，通过采集用风量来选择相应的压力设定值并通过PI控制来实现变频控制。

    1 概述
    新钢1580两台加热炉原设计采用三用一备风机供风，由于管路设计不合理，在原设计上加装盲板，采用每台加热炉两台风机运行，存在能源浪费，因此进行了加热炉变频改造。但加热炉变频器调试时存在串风和喘震现象，导致变频器无法正常投入使用。通过实际操作，发现引起串风和喘震现象的原因是用风量小于风机输出量。因为压力与电机转速成平方关系，流量与电机转速成正比关系，采用压力控制时设定压力为9kPa，用风量小于8万／m3时，风机人口风门开度为80%，导致风机发生串风。虽然可通过开大烟道放散阀来解决串风，但是与变频改造相违背，造成了能源浪费。根据风机管路特性和实际情况，解决串风问题主要就是处理多余风量的问题，而风量可通过改变风机人口风门和电机转速来实现。变频控制就是通过改变电机转速来改变风量的，而采用恒定压力控制时，由于风道等特性造成管路中还没有建立相应压力，风就从另外一个风机灌人，从而造成串风。在现有条件下，可通过采集用风量来选择相应的压力设定值并通过PI控制来实现变频控制。

    2 硬件设计
    2.1改造电气原理
    自动工频旁路接线原理如图1所示，用真空接触器取代隔离刀闸，智能节电系统故障停机或需要进行检修时可自动分开J1、 J2，闭合J3。电机直接接电网工频运行，负载调节控制系统同时切换回传统的风门和阀门等控制方式。为保证检修安全也可在图1的基础上增加隔离刀闸，从而形成明显的断开点，保证设备及工作人员的安全。

    2. 2 PLC硬件组态
    在每个加热炉电气PLC增加一个远程站并与变频器建立通信连接，采用硬线控制和通信控制两种控制模式。硬线控制是通过远程站接收变频器信号和控制变频器信号，主要有变频器启动、停止、故障、频率给定、电流反馈、频率反馈等信号；通信控制是建立Profibus网，通过网络发送信号类似控制变频器。网络通信相关信号定义见表1。

    3 控制过程
    原系统控制采用管路压力设定值来控制风机入口阀门开口度，通过调节入口阀门开口度来保证管路压力；增加变频器目的是通过控制风机转速来保证管路压力，调试中采用固定风机人口阀门开口度来调节风机转速来控制管路压力。但这样存在风机频繁抢风造成管路压力波动大引起加热炉停炉的严重问题。考虑到加热炉的稳定运行和调试经验，控制程序通过实际需求流量来选择相应压力设定值，以控制人口阀门开口度和电机转速。实际需求流量与人口阀门压力值、变频器压力设定值的关系见表2。

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