控制SARCON電弧爐電極
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"我們選擇了CompactRIO平臺以及十分穩(wěn)定且提供了工業(yè)I/O板卡的FPGA技術(shù)。"
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/121895.htm– Ion Arizti, Sarralle equipos siderúrgicos, dpto. Ingeniería. Oficina técnica eléctrica
The Challenge:
使用耐久的商業(yè)硬件為電弧爐開發(fā)電極控制系統(tǒng)，以降低電力消耗并縮短鋼鐵熔化時間。
The Solution:
使用NI CompactRIO技術(shù)借助用于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的高采樣速率和寬范圍E/S板卡來采集高頻率信號，結(jié)合NI DIAdem數(shù)據(jù)管理軟件用于包括可視化、離線分析和報告開發(fā)等在內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)管理。
Author(s):
Ion Arizti - Sarralle equipos siderúrgicos, dpto. Ingeniería. Oficina técnica eléctrica
目前，在鋼鐵制造過程中使用電弧爐會產(chǎn)生占據(jù)總開發(fā)成本12%到18%的電能成本。僅次于原始材料，電能是第二大成本。從流程工程角度來看，降低這兩個成本是鋼鐵行業(yè)的重中之重。
在Sarralle，我們旨在為煉鋼工人提供比目前市場上現(xiàn)有更好的工具。我們基于在極高頻率下采集到的電學(xué)參數(shù)，開發(fā)了電極控制系統(tǒng)，比現(xiàn)有儀器更精確地控制這些電極運動。借助該系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)現(xiàn)有條件對功率輸入進行優(yōu)化。
新的系統(tǒng)降低了“啟動”耗電，減少了電極、能量和折射消耗，并且提高了生產(chǎn)率。
硬件
為了完成開發(fā)，我們搜索了市場上最快并且能夠滿足鋼鐵工廠穩(wěn)定性標準的實時數(shù)據(jù)采集硬件。
我們選擇使用CompactRIO平臺以及十分穩(wěn)定并且提供了工業(yè)I/O板卡的FPGA技術(shù)。我們還選擇使用NI LabVIEW軟件作為實時控制器和FPGA的編程環(huán)境。對于可視化，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與500 GB工業(yè)PC機相連，可以將50000多個鑄件存儲在 DIAdem 軟件管理的數(shù)據(jù)庫中。
數(shù)據(jù)采集
在完成設(shè)置后，對于每個電極電網(wǎng)循環(huán)(20 mseg)，系統(tǒng)可以進行100次電流和張力采樣，讓我們可以繪制爐子產(chǎn)生波形的完整曲線。CompactRIO系統(tǒng)的FPGA使實現(xiàn)這個采樣頻率成為可能。這樣，我們可以研究所有波形成分和例如噪聲、共振、諧波等失真。實時控制器完成多種分析，并且執(zhí)行通信、文件寫入和修改。
表1. SARCON能夠完成多種計算
圖1. 電弧爐
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