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变频器在冶金行业中的应用

发布时间 : 2015-11-25    
    冶金行业是在国民经济中的比重非常大,是和中国的社会物质文明发展息息相关的重要产业.现代冶金企业的特点不同于其它行业的工业企业,都是规模较大,效益显著,连续、高效式地生产流程性企业.在冶金行业,企业员工的整体素质较高,企业信息化的意识较强.具备一定规模的钢铁企业基本上都已实现车间内的过程自动化控制系统,车间的生产已经高度的自动化,生产现场,有大量的现场设备需要进行控制.由于现场的环境非常恶劣——灰尘大、震动强、温度变化大,且需要24小时连续不断地运行,因此对生产现场控制设备较其他行业有更高的要求.针对这一状况我公司与合作企业共同开发、研制了中型冶金轧钢企业自动化控制解决方案.在中型冶金电气设备的设计、设备的使用和设备的调试方面积累了丰富的经验、在自动化控制工程组织实施和管理方面有一批专业人才,能够熟练应用计算机和先进的工程软件,精通多种可编程控制器、模块式人机界面、工业级PC等当前先进的自动化控制技术,对应用计算机、PLC和仪表等实现复杂的生产过程自动化控制拥有丰富的经验,在全数字直流传动设备、交流变频调试设备的实际应用中具有独特的技术优势.
    在多家轧钢厂生产线上已经成功地应用了SIEMENS公司的PLC产品SIMATICS7-300和S7-200系列组成系统,采用Profibus现场总线通信方式,减少了现场布线,提高了系统的可靠性,系统一般由上位监控计算机采用西门子RACK PCIL40工控机,配置CP1613工业以太网通讯处理器,一个主站PLC采用(S7-300),同时可以带一至五个从站(S7-200)的方式构成.主站设在主控室,其余控制级与现场级从站分别设在相应的传动控制柜内,与主站实行现场总线连接,通讯协议采用Profibus-dp,主操作台设有一个从站,各个变频器机组也是通过总线时时与从站通讯,实现数据的传输与控制.采用西门子ET200远程I/O系统,通过PROFIBUS现场总线,主控制器和远程I/O系统及传动装置间互相通讯连接,以减少设备间的连线.采用总线以后使原系统更加简洁,大大降低系统的故障率.
    在轧辊速度控制和卷取机的张力控制应用中,都是由从站PLC 独立完成,压轧、延伸控制也由从站PLC根据操作台的设定和测厚仪的反馈信号独立完成.分别对全数字直流控制装置以及轧辊电机的交流变频器实行自动控制;在有些改造项目中、根据用户的要求可能的话,我们有时也建议把原来的直流传动系统有步骤地改造为交流变频调速系统,更方便地控制连铸连轧板材,使原来直流调速系统的直流电机在环境恶劣条件下工作,其故障率和维修率均较高的矛盾得以解决,直接提高了连铸机的生产作业率和产品质量;随着交流变频技术的日益完善,连铸机结晶器振动装置、拉矫机和轧辊传动应用变频技术已是一种必然趋势,多项技术改造的事例也说明了这点.由于A600系列变频器具有高的性能、超低噪声,直接转矩控制等特性,在冷热轧钢厂的改造中得到了广泛的应用,该系列变频器在首钢集团和南京钢厂部分分厂得到了应用.
    在冶金行业需要大的启动力矩或充分低速力矩的场合和负荷剧烈变化的负荷时,应选择其直接转矩控制功能,使启动力矩瞬时可以达到300%,变频器的最大得输出电流可以达到额定值的200%,而在高速区矢量控制同样可以弱磁运行,进行恒功率调速,其速度力矩精度响应频率性能和指标,可达到直流调速系统品质指标.由于系统有瞬停再启动,或者瞬时正反车的要求,在无磁场的情况下,可以选择预激磁或由瞬时速度来决定低速力矩,完成低速大转矩的要求.为在规定的时间内完成既定的生产任务,系统适应大负荷的惯性,加速和减速时间设定在较小的范围0.1—3s内调整,加上制动单元的配合,完全适应生产的需求,再启动控制时间可以在0.1—5s的范围内调整.由于传动单元能在几个毫秒内检测出电机的状态,因此在各种情况下电机都能立即启动,不存在启动延时现象.当启用励磁功能时,传动单元会在电机启动之前自动地给电机激磁,保证电机快速启动,并达到满转矩运行.以上性能完全满足现代化板材和线材生产线的需要,得到广大钢铁用户的欢迎.