SINAMICS S120多传装置在三辊无缝钢管热连轧中的应用.docx

SINAMICSS120多传装置在三辊无缝钢管热连轧中的应用SINAMICSS120多传装置在三辊无缝钢管热连轧中的应用7英寸无缝钢管轧机工程中承当了全线的传动系统和除连轧机、定径机、排管锯、炉子以外的根底自动化工作。2设备大概情况：附图一、三辊无缝钢管热连轧简图穿孔后毛管由运输机构快速运输至连轧机前台，芯棒由芯板限动小车夹持送入毛管内，芯板限动小车由4台电机通过驱动减速机带动限动齿条，齿条前部有夹持装置；毛管由限动装置和夹送装置一起送入连轧机，连轧机咬钢后轧辊辗轧毛管依次进入下一个机架，同时由被辗轧金属的摩擦力带动芯棒前进，限动小车提供反作用力，使得芯棒可以在整个轧制经过中均以设定的恒定速度运行，轧制经过完毕时荒管由脱管机脱出，芯棒那么由芯棒限动装置带动而快速返回到初始位；荒管由运输机构至定径机，经定径机定径和延伸后成为钢管。连轧机和脱管机孔型简图如下：附图二、连轧机和脱管机孔型简图主轧机、脱管机、张减机的每个机架都由3个轧辊，每个轧辊都有自己独立的传动系统。定径机的孔型与构造和脱管机根本一致。这种构造的使用对传动系统的动态特性和精度有更高的要求。根底自动化用户选择使用SIEMENS的PLC作为控制核心，进展设备、工艺和传动的控制。工厂局部用户将利用现有厂房的一局部进展扩建，电气室的预留空间有限，要求电控系统占地尽可能小。1电气传动的选择：经过对市场主流变频器的性能、价格、技术的以及本工程的实际情况我们最后选择了西门子的SINAMICSS120系列变频器做为沟通电机的传动系统。SINAMICSS120是6SE70的晋级，其优点主要是外形尺寸大大缩小；噪音大大减低；控制器从传动单元中独立了出来，1个控制器可以控制4台矢量控制的传动单元，这样很多原来需要在PLC中完成的工艺性互联可以在传动控制器中完成，由于中央控制单元中已经保存有所需要的全部信息，所以无须费时费力地传输数据。各轴的互联可在一个控制单元内实现，并且在STARTER调试工具中简单点击鼠标即可进展组态。2电气传动方案：传动装置采用SINAMICSS120多传动的共用直流母线构造形式AC/DC整流+DC/AC逆变，S120的AC/DC整流共有三种类型：根本型电源模块BLM、非调节型电源模块SLM、调节型电源模块ALM。本工程兼顾轧制工艺和工程本钱的需要，选择采用根本型电源模块BLM加非调节型电源模块SLM混装的形式。传动负载和时间曲线见下：附图三、轧机时间和负载曲线附图四、限动时间和负载曲线脱管机、定径机的负载曲线和轧机的类似，根据负载曲线可知传动机构为正向运行，只有设备停机和事故急停需要能量回馈，确定轧机、脱管机、定径机的AC/DC为整流装置功率大于回馈装置功率；限动机构为正反向运行，反向为能量回馈，其AC/DC为整流装置功率即是回馈装置功率。轧机、脱管机、定径机的每一个机架为一个传动组，工艺要求一个机架3台电机转速要一致，力矩要平衡。限动4台电机要保证转速和力矩的平衡。根据以上工艺需求把轧机、脱管机、定径机、限动的共100台电机分成33个控制组，每个组的逆变器共用1个控制器CU。传动装置的功率计算是根据电机的负载情况确认逆变单元和整流装置容量，本文就不在表达。有代表性的传动单线图见下列图：附图五、轧机传动单线图附图六、限动传动单线图附图七、脱管机传动单线图5.工程施行采用SINAMICSS120多传动方案后，DP的接线大大减少，1个控制器CU只需1个DP接头，1个CU可以通过DRIVE-CLiQ电缆连接最多4个矢量控制的功率单元。例如附图九连轧机每一架只有2个DP接点，而更新前的6SE70装置那么需要配置6个DP接点。系统抗干扰才能有了明显改善；附图八、轧机每一架DP和DRIVE-CLiQ网络图SINAMICSS120把传动单元和控制器独立开来，也有利于减低用户的备件本钱；一个控制器控制多台传动装置，速度和力矩主从实现也更方便，控制效果也更理想，成品质量将更有保障；调试界面也更加友好，在控制器中编程将更轻易。附图九、主传动速度给定附图十、从传动给定附图十一、传动激活droop功能SINAMICSS120的传动模块比其晋级前的6SE70变频器有了较大的设计改良，成套后总的柜体尺寸比选择6SE70减少了约三分之一，传动装置的噪音也得到大大改善；采用新方案后整流回馈装置也不再需要自藕变压器，故障率得以大大减低。6.结语SINAMICSS120是德国西门子公司新推出的工程型变频器，S120变频器基于DriveCLiQ器件级智能网络和模块化组件，拓扑构造灵敏，极大方便了系统组态和诊断、维护。本工程传动系统采用SINAMICSS120很好的知足了三辊无缝钢管热连轧的消费工艺的需求；也很好的适应了用户要求利用局部旧厂房的需要。作者简介：闫文秀1975.08-，男，太原科技大学工业自动化专业毕业，现就职于太原重型机械集团有限公司技术中心轧钢所，工程师。：13935155572，E-mail：0