變頻調速在帶鋼彩色涂層生產線中的應用
(1)變頻器電機的選擇
南方鋼鐵公司彩涂線機組運行速度不高,帶鋼運行的速度一般在30—40/Min之間,涂輥電機通常要在低轉速下運行,要保證鋼帶表面婊層均勻,因此要求涂輥電機低速性能好.轉矩平滑,在低頻運行時能保持恒轉矩轄出,普通的三相異步電動機很難滿足這個要求,固此我們的涂輥電機選擇了上海南洋電機廠生產的Y1sP系列變額調逮三相異步電動機,該系列變頻調速三帽異步電動機是為配合國內外各糞高性能IGBT脈寬詞制變額器而特殊設計的.電機在高頻運行時有較強的過載能力,在低頻運行時保持恒轉矩輸出。并且使用時一般不需配用外接濾波器。YTSP系列的冷卻方式有兩種:一種為IC411 系刊,一種為1C416系列,我們選用了Ic416系列,談系列有單獨的軸流風機強迫通風,可以保證電機在低速(5Hz)運行時溫升不超過允許值 。
根據涂輥變頗電機的性能特點及控制要求,按照電機的各項額定參數,并考慮一定的裕量我們選定西門子Micro—Master440變頻器來控制涂輥電機。MicroMaster440變頻器是西門子全新一代變頻器,除了其它同類變頻器的基本功能外,獨具以下功能:采用靈活的組態(tài)設計,可按需要配置不同操作面板,內置Rs485/232接口,方便與上位機通,可利用SIMOVIS調試軟件,提供PROFIBUS選件,與SIEMENS PROFIDRIVE軟件兼容,便于實現全集成自動化系統(tǒng)。MicroMaster440的矢量控制,在低頻和反轉時都有優(yōu)良的轉矩輸出特性。PROFIBUS接口和操作員接口可同時使用,可實現本機參數化和診斷功能。
(2)涂輥電機變頻調速控制系統(tǒng)
① 變頻器對電機速度的控制可以通過多種方式實現,即可以通過變頻器前面板上的按鍵實現本地控制,也可以通過PROFIBUS現場總線來控制,也可以通過操作臺上的電位器模擬量輸入來控制。
② 控制粘料輥和涂輥電機的變頻器上配有PROFIBUS模塊,通過PR0nBUS接口與總線連接,與生產線其它傳動系統(tǒng)一起和PLC構成了PR0nBUS現場總線控制系統(tǒng)。
⑧ 變頻電機速度控制實現過程: PLC通過PROFIBUS現場總線讀取生產線上的傳動裝置的速度值,即生產線上帶鋼的速度,然后根據二輥自然反轉法工作原理對輥涂機粘料輥和涂輥之間的速度關系進行運算,把運算結果通過現場總線傳送給變頻器來控制電機速度,但由于不同的涂料和不同的基材以及不同要求的涂層厚度,所以,對粘料輥和涂輥的速度要分配不同的速度信號值,這可以通過兩種方式來實現:1預先作一個工藝表,根據工藝要求選取工藝表中一種工作狀態(tài)給輥涂機的粘料輥和涂輥分配工藝速度。2可通過操作臺上的電位器人工進行調整,操作臺電位器的信號也是通過現場總線傳送到眥,PLC把來自操作臺電位器上的值與PLC先前運算的值再進行疊加運算,再將最后運算的結果傳送到變頻器,調整涂機粘料輥和涂輥的速度值,從而滿足生產工藝要求。
④ 在控制操作臺上裝有粘料輥和涂輥速度實際值的速度表,用來顯示輥涂機涂輥和粘料輥的實際線速度,同時在控制操作臺上還設置有粘料輥和涂輥工作狀態(tài)的信號顯示裝置。
3 運行效果和總結
輥涂機采用變頻器調速系統(tǒng),滿足了工藝生產要求同時投資較為節(jié)省,設備安裝調試方便,南方鋼鐵公司的輥涂機白2003年投入生產運行以來,設備運行穩(wěn)定,設備維護工作量少,設備生產率得到了提高,取得了很好的經濟效益。輥涂機采用變頻器調速系統(tǒng),PROFIBUS現場總線控制的方式不但能滿足現代化企業(yè)的工業(yè)控制系統(tǒng)的要求,而且系統(tǒng)運行穩(wěn)定,操作靈活,調試方便。
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