我们采用了西门子MM440标准型变频调速装置，运用矢量控制方式，实现了精确的速度控制。系统配置了制动单元与制动电阻，采用能耗制动方式实现了卷扬系统的制动。主传动部分为两台变频调速柜实现一备一用，通过主控制柜实现装置之间的切换。每个变频器的控制信号通过切换柜的电气设备来完成基本联锁及控制，在主PLC与切换柜之间、操作台与切换柜之间利用继电器相互隔离，使料车的控制可以由PLC或操作台分别控制系统，提高整个系统的可靠性。抱闸由MM440装置中的抱闸专用控制功能来实现料车运行中的抱闸控制及联锁控制。料车定位系统由主令控制器来实现，主令控制器分别记录料车在上行和下行过程中的特定位置如：加速点，减速点，检测点等。并将这些位置信号以开关量的形式传送至主控柜内的传动PLC，再由其统一负责逻辑计算后控制变频器的动作。
为了保证控制系统的安全性与稳定性，避免料车失控发生飞车事故进而导致高炉停产，休风等严重事故的发生，本系统将一系列可能发生的故障和可能导致危险发生的情况的开关量进行串连汇总与一个零压保护回路中。在不出现任何状况下，零压回路为闭合状态，此时主回路接通，系统才可以正常工作；如果出现在零压回路中的任何一种危险则零压回路断开，此时串连至主回路中的触点断开，变频器进线侧的主回路断电，这个系统停止工作，抱闸电机将卷扬电机的传动轴抱死，整个传动装置马上停止，从而避免了可能危险的发生。
下面来介绍一下料车运行的整个控制与传动顺序：将要上料的一个料车在料坑底部，已经装好备料（矿石或焦炭），另一料车在斜桥顶部。炉顶布料器料空，申请上料，由主PLC发出命令给控制柜内的传动PLC，在综合各种情况并判断零压回路闭合后，传送运行命令至变频器，MM440在接到开车命令后系统解封。通过MM440系统中的抱闸控制功能，建立在抱闸状态下的转矩限幅给出的启车力矩电流后，MM440系统发出打开抱闸命令，使抱闸打开，实现料车的平稳启动。
当料车启动运行后，由于起始阶段斜桥坡度较大、所带负载惯量较大，电机先以高速运行。在运行至第一减速点时，由主令控制器返回位置信号至PLC处理后输出低速信号至MM440变频器开关量输入端子，选择低速给定。此时电动机开始减速运行继续提升负载。料车继续上行，当通过检测点时，变频器在内部将实际速度值与给定在此位置的设定减速值进行比较，如果实际速度小于等于设定值则变频器输出一个低速到达信号至PLC，在综合各种情况后如果判断系统工作在一个正常条件下则料车继续上行，如果速度超常或者其它非正常情况发生则系统停机，抱闸电机抱死主运行轴。料车在正常条件下继续向上运行通过停车点，此时主令开关将停车位置传送至PLC，处理后发送停车指令至变频器，变频器开始停车，抱闸闭合，此时料车的停车位置应是工艺要求的角度，即能将车内的炉料倒净而又不撞上超极限弹簧。
五．变频器的主要调试参数
在本章主要介绍一下在调试过程中需要重点注意的一些参数。
1. 快速调试及系统优化。在快速调试中，输入电机的各个铭牌参数，首先以P1910=0，P3900=1结束快速调试。其结果是重新计算并改写了电机参数P0300-P396的内容。这些计算结果完全是根据你输入的铭牌参数通过电机数学模型得到的，这些数值是将会参与运行时刻的实际控制的。但是，有些数值不是正确的实际值，仅仅是按数学模型计算出来的。因此，需要通过P1910=1进行自动测定得到实际值。输入P1910=1,启动变频器。变频器自动对每一相检测（电机不会转动）并且将测试的每相结果保存到r1912[0，1，2]-r1915，也就是定子电阻（U、V、W相）、时间常数、电感等等。同时也修改了上面按模型计算的结果。这样使控制更能接近真实。通过以上调试建立了比较接近实际的电机模型。当控制采用非V/f控制的时候，就有了一个比较好的模型。在经过快速调试得到电机真是模型后即 可按照所需功能设定相应参数。
2.用MM440的16种速度给定值可以实现高低速度的切换。P1000=3选择固定频率给定作为频率主设定值，P1001=70%，作为起始阶段的高速速度给定；P1003=15%作为经过减速点后的低速速度给定。P1020=1，P1021=722.1，P702=99，用数字量输入2作为低速选择的开关，当数字量输入2置为1时选择P1003的速度给定值。
3.抱闸的控制也是这此工程中的一个重点内容。抱闸系统为主控制主电动机制动的装置，在启动系统时需要首先打开抱闸而后主卷扬运行提升料车，在系统停止时，需要变频器与抱闸相互配合以达到变频器停止时抱闸将主轴抱死达到制动的目的。在控制过程中，由于带动的是大惯量位能性负载如果变频器刚一启动就打开抱闸，由于在低频时变频器所出力矩还未达到要求值所以有可能发生溜车现象。为了放置这种现象的发生，设计了抱闸控制参数以使变频器达到一定的力矩输出后再打开抱闸，从而避免危险的发生。P1215=1，使能抱闸控制功能；P1216＝3s，在变频器运行3s后再输出抱闸允许的开关量，再打开抱闸；P1217=0s，表示变频器停机后马上闭合抱闸将主轴抱死。
六. 应用体会
通过此次高炉卷扬系统项目，我在独立设计和分析问题的全面性等方面受益甚夥。卷扬控制系统是实现了高炉生产全过程自动控制的基础，通过采用先进的传感器技术以及稳定的PLC控制技术大大提高了这个高炉生产最重要环节的准确性和稳定性。系统自投入运行以来一直稳定运行，对高炉稳产、高产，降低成本，减轻工人劳动强度起着重要作用，取得了较好的经济效益和社会效益。
七. 现场应用照片
应用变频器外型图
