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1336 PLUS II 变频器在连铸生产中的应用

作者:赵利明,宣化钢铁公司炼钢厂计控车间2008.12.03阅读 5498

  1.应用背景
  随着工业生产和社会生活对钢材需求量的日益增加,连铸生产能力已经成为衡量一个国家工业发展水平的重要指标之一。同时近年来,由于交流变频调速技术有了突飞猛进地发展,变频器在调速范围、调速精度、动态响应、低速转矩等方面的优异性能,是其它的交流调速方式所无法比拟的,甚至可以完全取代直流调速技术,因此使得变频器深受钢铁行业用户的欢迎,特别是在连铸生产中有了广泛的应用。
  宣化钢铁公司炼钢厂新建的4号、5号连铸机于2002年、2003年相继投产,两台连铸机机型一致,均为8m弧形,六机六流,考虑到现代高效连铸生产线对电气传动控制的控制精度和动态响应以及可靠性都有很高的要求,因此决定连铸机主生产线的传动系统全部采用基于变频器的交流驱动。同时,通过与各种常见品牌的变频器比较,A-B变频器中的1336 PLUS II系列变频器具有通用性强、保护功能完善、可靠性高、性价比出色等特点,同时在通信功能、智能控制、工作效率、使用方便等方面也很优势,所以我们决定使用1336 PLUS II系列变频器作为传动设备的驱动器。
  2.系统组成
  两台连铸机的三电系统配置基本相同,控制核心采用了七套罗克威尔公司最新一代的ControlLogix PLC,PLC与变频器的网络联接结构如图1所示:

  图1
  图1


  六套铸流PLC与公用PLC、各操作台、接线箱内的Flex I/O以及五台作为人机界面的操作站通过ControlNet网络联接起来,实现各铸流设备与公用设备的操作、联锁,同时收集各类信息,并向操作站提供,通过画面实现状态显示、设备操作、故障记录、报表打印等功能。每套PLC的框架均安装有1756-DHRIO模块,用于组建连接变频器的Remote I/O网,所有变频器通过加装1203-GD1或1336-GM1型Remote I/O适配器,按所属工艺部分通过Remote I/O网接入相应PLC系统,实现了实时数字控制,。
  连铸机三电系统的管理级、控制级、设备级网络分别采用了罗克威尔公司的三种工业专用通讯网络:EtherNet网、ControlNet网和Remote I/O网。所有主生产线传动设备全部采用了变频器驱动,连铸机从钢包回转台直至横向移钢车等机械设备的传动中共使用了90多台变频器,功率范围从0.75KW到45KW。PLC、变频器、网络设备均是采用A-B产品www.cechina.cn,这样整个控制、电气系统由同一家公司的产品构成,组建网络容易,使用灵活方便,可靠性也得到提高。
  3.工作原理
  所有1336 PLUS II变频器通过其内置的SCANport通讯接口联接Remote I/O通讯适配器,直接挂在由七个1756-DHRIO模块组建的七个Remote I/O网络上,构成了基于Remote I/O网络的传动系统。综合考虑Remote I/O网络的连接距离和系统对实时性的要求,采用115.2Kbps的通讯速率。
  Remote I/O网工作在扫描器方式下,PLC处理器(1756-L55M12)通过1756-DHRIO模块和远程I/O适配器建立串行通讯链。变频器的SCANport接口是一种现场总线的设备接口www.cechina.cn,为Remote I/O网中的网络设备提供直接、数字的通讯链路CONTROL ENGINEERING China版权所有,系统通过组态PLC的I/O标签,利用SCANport接口建立输入、输出各八个Datalink。对PLC而言,每台变频器被看作是一个安装有I/O模块的远程框架,只需要对这些模块进行读写,就可以向与其相连的变频器发送命令,控制设备的运行;又可从变频器读取各项数据,监视设备的运行状态,并将数据实时传送到PLC中。通过RSView32制作的画面就可以在主控室的操作站显示器上,为操作人员提供了实时、详细的信息,并可以直接操作设备,甚至在变频器发出报警,甚至出现故障时,可以及时复位变频器来避免因处理不及时而导致事故发生。连铸机的电气系统实现了传动设备的远程网络实时控制,使PLC对变频器的驱动实现了网络化数字式控制,以一条通讯电缆取代了大量的硬接线www.cechina.cn,与传统的模拟量、开关量控制方法相比,不仅大大提高了系统的实时性、精确性和可靠性,而且安装、调试、维护的成本也相应得到降低。
  4.安装调试要点
  一般情况下,变频器安装、调试时不需特别注意,即可正常工作。但为保证变频器的安全可靠工作,同时减少谐波对PLC、仪表系统CONTROL ENGINEERING China版权所有,特别是模拟量信号的干扰,变频器的主回路、控制回路必须按照要求连接相关设备。变频器进线侧要安装有断路器、进线电抗器、接触器,电机电缆地线与变频器接地端子直接相联并保证接地连接可靠,变频器的PWM载波频率基本上采用默认值(2-4KHz),一般不必加大。电机采用普通动力电缆即可,在电机距离变频器较远时,要使用屏蔽电缆或铠装电缆。
  变频器驱动单台电机,出线侧可直接连接电机,驱动多台电机则需经过各自的热继电器连接

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