0??引言

風(fēng)機(jī)是工礦企業(yè)的主要?jiǎng)恿υO(shè)備，全國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵電動(dòng)機(jī)裝機(jī)容量約35 GW，耗電量約占全國(guó)電力耗電量的40％左右。因此，風(fēng)機(jī)和水泵運(yùn)行中還有很大的節(jié)能潛力。在風(fēng)機(jī)運(yùn)行中應(yīng)用變頻器調(diào)速，其節(jié)電率一般可在20％～60％，投資回收期為l～3年，不僅節(jié)電效果顯著，且能滿足生產(chǎn)工藝的要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

1??西門(mén)子新一代變頻器G150的應(yīng)用領(lǐng)域與特點(diǎn)

1.1??應(yīng)用領(lǐng)域

SINAMICS G150變頻調(diào)速柜是專(zhuān)門(mén)滿足具有平方負(fù)載特性和恒定負(fù)載特性中等性能要求而且沒(méi)有再生反饋的傳動(dòng)系統(tǒng)的要求而設(shè)計(jì)的。其應(yīng)用領(lǐng)域包括:

? 風(fēng)機(jī)與泵類(lèi)

? 壓縮機(jī)

? 擠壓機(jī)和攪拌機(jī)

? 軋機(jī)電機(jī)

1.2??特點(diǎn)

無(wú)傳感器矢量控制的精度保證系統(tǒng)可以用于各種各樣的應(yīng)用場(chǎng)合，因此無(wú)需使用附加速度傳感器。

SINAMICS G150考慮到了這一點(diǎn)，從而提供了一種滿足實(shí)際要求的低成本傳動(dòng)系統(tǒng)方案。而且，為保證從規(guī)劃與設(shè)計(jì)直到運(yùn)行階段都能簡(jiǎn)便地掌握傳動(dòng)系統(tǒng)，充分考慮到了下列因素，包括:

? 便于維護(hù)的緊湊型模塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

? 簡(jiǎn)單易懂的規(guī)劃與設(shè)計(jì)

? 隨時(shí)可以連接以簡(jiǎn)化安裝過(guò)程

? 采用菜單驅(qū)動(dòng)的快速調(diào)試，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的參數(shù)設(shè)置

? 通過(guò)用戶友好圖形操作面板，采用明文顯示或準(zhǔn)模擬狀態(tài)條顯示的測(cè)量值，實(shí)現(xiàn)清楚簡(jiǎn)便的操

作。

? SINAMICS是全集成自動(dòng)化系統(tǒng)(TIA)的一個(gè)組成部分。TIA 概念為自動(dòng)化與傳動(dòng)技術(shù)提供最優(yōu)

化的系列產(chǎn)品。這種概念的特點(diǎn)在于: 規(guī)劃/設(shè)計(jì)、通信和數(shù)據(jù)管理過(guò)程在整個(gè)產(chǎn)品系列范圍內(nèi)

都是一致的。SINAMICS完全采用這種TIA概念集成。

可單獨(dú)提供S7/PCS7塊和Win CC面板

? 可以通過(guò)一個(gè)Y鏈路集成到SIMATIC H系統(tǒng)內(nèi)

2??系統(tǒng)簡(jiǎn)介及變頻器控制方式

2．1??系統(tǒng)簡(jiǎn)介

煉鋼轉(zhuǎn)爐干法除塵風(fēng)機(jī)是煉鋼過(guò)稱(chēng)中的重要設(shè)備，它的主要作用就是把轉(zhuǎn)爐在煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)汽化冷卻煙道冷卻至800-1000℃后，進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器。高壓水經(jīng)霧化噴嘴噴出將煙氣直接冷卻到170℃-280℃，噴水量根據(jù)煙氣含熱量精確控制，所噴出的水完全蒸發(fā)；噴水降溫的同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行了調(diào)質(zhì)處理，使粉塵的比電阻有利于電除塵器的捕集。蒸發(fā)冷卻器內(nèi)約30-40％的粗粉塵沉降到底部，經(jīng)卸灰閥排出。

對(duì)風(fēng)機(jī)的控制，G150采用無(wú)速度傳感器的矢量控制，無(wú)速度傳感器的矢量控制是矢量控制的一種，只是沒(méi)有速度傳感器，通過(guò)電機(jī)模型的計(jì)算來(lái)估測(cè)電動(dòng)機(jī)的速度反饋值。無(wú)速度傳感器的矢量控制的控制精度和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能不如帶速度閉環(huán)的矢量控制，但也有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、無(wú)需維護(hù)速度傳感器、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)電機(jī)。

該系統(tǒng)的具體配置如下：

變頻器參數(shù)：

6SL3710-2GH41-4AA3-Z（D02+D14+G60+L19+L23+L26+L45+L50+L57+L86+L87+M06+M21+M70+M90+X30）

D02-設(shè)備圖文件 DXF格式)

D14-系統(tǒng)資料 DXF或PDF格式)

G60-輸入輸出端子擴(kuò)展TM31

L19-外部輔助設(shè)備連接(受控制，最大10 A)

L23-輸入電抗器2% (用于輸出功率>500 kW的裝置)

L26-主控制開(kāi)關(guān) (包括熔斷器或斷路器)

L45-安裝在柜門(mén)上的緊急制動(dòng)按鈕

L50-帶有維修插座的機(jī)柜照明

L57- 0類(lèi)緊急制動(dòng)按鈕，230 V AC或24 V DC，無(wú)受控停機(jī)

L86- PT100監(jiān)測(cè)設(shè)備(6個(gè)傳感器)

L87-絕緣監(jiān)測(cè)裝置

M06-底座，高100 mm，顏色RAL 7022

M21- IP 21防護(hù)等級(jí)

M70-電磁兼容性屏蔽總線1) (導(dǎo)線連接在下面)

M90-機(jī)柜起重運(yùn)輸裝置，頂部安裝

X30-端子

輸入：3AC V 660-690 ?? A 1424

輸出：3AC V ???0-690 ?? A 1360

電機(jī)參數(shù)：功率：1200KW，電流1200A,轉(zhuǎn)速1494RPM

控制方式：有內(nèi)控外控兩種方法，內(nèi)控使用端子控制啟停和模擬量輸入頻率給定。外控使用PROFIBUS控制，PLC使用西門(mén)子公司的S7—400。

2．2??變頻器控制方式

2-2-1用端子控制G150

端子X(jué)520：1是D10用于控制變頻器的啟／停(即0N／OFF)。端子X(jué)542：5、X542：6是D0l，輸出變頻器的故障信號(hào)(D01是繼電器輸出1)。端子X(jué)522：1、X522：2是A00，輸出實(shí)際速度值。端子X(jué)522：4、X522：5是A01，輸出實(shí)際電機(jī)電流值。端子X(jué)521．1、X521：2是A10，作為頻率給定。這些端子的功能是出廠設(shè)定的，無(wú)需修改參數(shù)。模擬輸人0(A10)默認(rèn)是一10～10V的電壓輸入，用戶需要4～20mA的輸入，所以修改一些參數(shù)。P4056[0]_3，將模擬輸入0設(shè)置為4～20mA，因?yàn)樵撃M輸入波動(dòng)較大，會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以加了10ms的濾波(P4053[0]=10)，從而使給定值相對(duì)穩(wěn)定。這些設(shè)置如用調(diào)試軟件Starter修改就十分簡(jiǎn)單，Starter中有用于調(diào)整模擬量輸入的圖形界面，模擬量輸入類(lèi)型的選擇、濾波時(shí)間的調(diào)整、比例和偏差的調(diào)整都清晰、明了，同時(shí)還可觀測(cè)模擬量輸入的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2．2．2??用PROFIBUS控制C150

PROFIBUS的主站是SIEMENS的S7—300 PLC，主站的地址是0，2臺(tái)G150是從站，地址分別是9和10。G150中PROFIBUS從站地址的設(shè)置可通過(guò)修改參數(shù)P0918，也可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)，撥碼開(kāi)關(guān)的設(shè)置優(yōu)先于參數(shù)P0918的設(shè)置，撥碼開(kāi)關(guān)的設(shè)置為0時(shí)，則以P0918的設(shè)置為主。將X530：l端子的接線斷開(kāi)，G150就設(shè)置為PROFIBUS控制。首先要設(shè)置G150的PROFIBUS從站地址，參數(shù)是P0918，從站地址的設(shè)置必須與Step7中硬件組態(tài)的地址一致。G150的GSD文件在隨機(jī)光盤(pán)中可找到，文件名是si018105．GSD。G150，與Master Drive的PROFIBUS數(shù)據(jù)定義相似，PZD l是控制字／狀態(tài)字，PZD2是給定值／實(shí)際值。

3??結(jié)束語(yǔ)

西門(mén)子新一代變頻器G150在該項(xiàng)目中以其豐富的系統(tǒng)功能、可靠的產(chǎn)品性能、精確的控制系統(tǒng)得到了用戶的一致認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

[1]??SIEMENSGl50產(chǎn)品使用手冊(cè)[Z]．2003．

作者：康新勇 ?周偉?北京首鋼自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司?

編輯：黃飛

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