西門子mm440變頻器在軋鋼卸卷小車改造上的應(yīng)用

1、蝣 ；應(yīng) 用 科 技 西門子 MM4 4 0 變頻器在軋鋼卸卷小車改造_ l 卜 ▲ 的應(yīng)用 黃 輝 劉 優(yōu) 萍 ( 方大萍鄉(xiāng)鋼鐵，江西萍鄉(xiāng)3 3 7 0 0 0 )脯 要】 本文主 要 介紹了 西門 子 M M4 4 o 變 頻器 在瓤 鋼工業(yè) 現(xiàn)場 的應(yīng)用， 。 并對卸 卷小 車改 造提出了 一 整套方案， 在節(jié)能、 環(huán)保、 降本方面 有戰(zhàn)轅燎 意義。鍵詞 卸卷小車； 西門 子； MM4 4 0 ； 抱閘； G E 9 0 3 0

2、P L C卸卷小車是軋鋼精整區(qū)域的重要設(shè)備，位于熱連軋線材生產(chǎn)線的 終點站，其主要作用是通過小車將成品線卷運(yùn)送到卸卷平臺， 再通過電 磁 吊對成品線卷進(jìn)行調(diào)裝。卸卷， J 、 車工作步驟主要分為小車上升 、小車 前進(jìn)、小車停止、小車下降、小車后退回到工位。改造前小車全部采用 液壓系統(tǒng)進(jìn)行傳動 ，由液壓油缸控制其上升和下降，由液壓 馬達(dá)控制其 前進(jìn)和后退。在實際生產(chǎn)過程之中，油品漏油嚴(yán)重， 不利于環(huán)保，于是 決定將小車行走改成電氣傳動。由

3、4 k W 的Y E J 11 2 M一 4 三相交流帶直 流抱閘電機(jī) 代替 以前的液壓馬達(dá) ， 通過西門子 MM4 4 0 4 k W 的變頻器 對其進(jìn)行拖動，并采用 G E 9 0 3 O P L C對其實施電氣控制。1P L C電聲 馥 蒯 P L C電氣控制方面仍然沿用改造前軋線統(tǒng)一應(yīng)用的 G E 9 0 3 0 ， 在 卸卷小車操作臺的現(xiàn)場 電氣控制柜中， 應(yīng)用若干數(shù)字量輸入點和輸出點， 通過程序設(shè)計配合變頻器來實現(xiàn)小車行走

4、的多速段控制。2MM4 4 0 荽 瀕 景 | 控 制2 1 控制要求 變頻器 MM4 4 0系列 ( Mi c r o Ma s t e r 4 4 0 )是德國西 門子公 司廣 泛應(yīng)用于工業(yè)場合的多功能柿 隹 變頻器。它具備超強(qiáng)的~ _ - P A能力以及極 ， 可以滿足不同應(yīng)用場合 的需要。為了滿足現(xiàn) 場工藝及設(shè)備上的要求， 運(yùn)卷小車必須在不同的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。為此， 西 門子 MM4 4 0變頻器提供了多擋頻率控制功能。通過幾個開關(guān)

5、的通、斷組合來選擇不同的運(yùn)行頻率，實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行目的。2 2 ,MM4 4 0 變頻器的多段速控制功能及參教設(shè)定一8 《 ) v表 1 電動 機(jī)參數(shù)設(shè)置參數(shù)號 出廠值 設(shè)置值 說明P O C 0 31li 曼 用尸訪問江南標(biāo)準(zhǔn)扳 P 。 c t O3l懨逐調(diào)試 P O I ∞ 00工作地醫(yī) ：功率 表示，頻率茭 5 O [ I zW 42 妁 ’ S 0電站機(jī)額璉電幣 ( v)P 0 3 O 53 ： 50 9 5電勸機(jī)

6、顴足電硫 f A)P O j 0 70503 ’電動機(jī)額定功率 ( K W )p o訂 S0S電封帆額也L _ 率 ( f0e)P 0 3 1 00S e電動申額定顫革阻2P OI 1 l02 ； ~ 0 0電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速 ∽n表 2 變頻器3 段固定頻率撩 慘數(shù) 設(shè) 置 l謦敲 魯出廠值 設(shè)置 值說明 IP 。 ∞3設(shè)自 請 問 媛為 棘 準(zhǔn) l 最I(lǐng)p ∞ o 4靠 々 和 散 卒 L OI_ l ~ q T O 0舟 々 源

7、詩 { 暈 由 柏 子 攤 墑 ＼fP o ∞3設(shè)用P訪問疆 拓展鍾 fP 口 ∞{奇奇 和 靛 豐 L O}． 。 ：選擇詞定疑率『 P 0 7 0 2選 蠑 固 定 燕 率O N接 通正摶 ． OF F停止 設(shè)用戶 訪問王 醴標(biāo)準(zhǔn)援 懂 定僵通道 衙斟壤 苗數(shù)發(fā)生器 i 眚 { 摹 固 定齷毒設(shè) 定渣 設(shè)用戶 請問疆 由捐展蠼 設(shè) 定菹道道 和嘏壤 函數(shù)糙生 囂進(jìn)揖圈 班鞭率 i ， HP } 0 糖 進(jìn) 擇筒癱 蛾率 0 f H

8、P i O 0 ~ ；選 { 蕈 固定 頻強(qiáng) - h H {2 ． 3 變頻器運(yùn)行操作 將變頻器上電，并將操作臺急停開關(guān)復(fù)位，此時變頻器數(shù)字輸入 端 口 “ 9 ”置高電平 ， 卸卷小車處于 “ 準(zhǔn)備好”狀態(tài)。1 )小車啟動初始 速度控制。當(dāng)現(xiàn)場條件滿足 ，” 前進(jìn)”信號被觸發(fā) ，此時相 當(dāng)于 S B 1接通，變頻器數(shù)字輸入端口 “ 5 ”置高電 平。且此時現(xiàn)場裝設(shè)的用于檢 測小車是否處于啟動初始階段光電對射開關(guān)得電， 相當(dāng)于 S B

9、 2 按鈕開 關(guān)接通，變頻器數(shù)字輸入端口 “ 6 ”置高電平。小車此時以變頻器設(shè)定 的 2 0 H z 頻率低速啟動運(yùn)行。2 )小車中段速度控制?！?前進(jìn)”信號繼 續(xù)被觸發(fā)，相當(dāng)于 S B 1 接通，變頻器數(shù)字輸入端口 “ 5 ”置高電平。此 時現(xiàn)場裝設(shè)的用于檢測小車是否 處于啟動初始 階段光 電對射開關(guān)失電，小車 已 經(jīng)通過初始位置 ，相 當(dāng)于 S B 2 按鈕開關(guān)斷開 ， 變頻器 數(shù)字輸入 端口 “ 6 ”置低電平。小車此時以變頻器

10、設(shè)定的5 0 H z 頻率高速工作運(yùn) 行。3 )小車返回速度控制。當(dāng) “ 返回”信號被觸發(fā)， 相當(dāng)于S B 1 關(guān)斷，變頻器數(shù)字輸入端口 ? 5 ’ 置低 電 平。此時安裝在卸卷小車托盤前端的小 車位 置 檢測信號得電，相當(dāng) 于 S B 3 按鈕開關(guān)接通，變頻器數(shù)字輸入端口“ 7 ” 置高~' - 7 - 。小車此時以變頻器設(shè)定的 一 5 0 H z 頻率返回運(yùn)行。值得注意的是，卸卷小車前進(jìn)和返回控制通過 P L C編程設(shè)計 ，

11、只 要滿足現(xiàn)場信號條件即可自動完成整個卸卷過程。且線卷之間的間距以及小車定位 的精準(zhǔn)度都可以進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。3 結(jié)束語 在實際現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境下，也出現(xiàn)過許多的問題。由 于之前的電機(jī) 沒有安裝電磁抱閘，小車在債 下制動不足 ，當(dāng)發(fā)出停止信號 的時候往 往小車不能； 隹 確地停止。更多的情況下是，小車在沒有停穩(wěn)的情況下，P L C 就已經(jīng)發(fā)出了反方向的動作指令， 造成電 機(jī)反向過電 壓，變頻器時 常報F O 0 3 故障， 嚴(yán)重阻礙生產(chǎn)的順利進(jìn)

12、行。發(fā)現(xiàn)問題后， 果斷更換帶 電磁抱閘的三相交流 電 機(jī) ，通過設(shè)定變頻器抱閘控制端口， 在發(fā)出停車 信號 的同時輸出電磁抱閘信號，使小車平穩(wěn)地停車、啟動 ， 徹底解決 了該故障。作者簡介：黃輝，1 9 8 3 年生，男，江西萍鄉(xiāng) 人， 職稱為助理工程 師，學(xué)歷為本科，主要研究方向為工廠電氣自 動化。嗲考文獻(xiàn) 】【 1 ] 黃永紅_ 電氣控制與P L C煦用技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社， 2 0 11 ．嘲王阿根． 電氣可編程控制原理與應(yīng)用． 清

13、華大學(xué)出版社， 2 0 1 0【 3 ] 龐科旺， 劉維亭， P L C變頻器與電氣控制 中國電力出版社， 2 0 1 2【 4 】 西門子 MM4 4 0 使用犬全． 西門子( 中國) 有限公司自動化與驅(qū)動集團(tuán) 蝣 ；應(yīng) 用 科 技 西門子 MM4 4 0 變頻器在軋鋼卸卷小車改造_ l 卜 ▲ 的應(yīng)用 黃 輝 劉 優(yōu) 萍 ( 方大萍鄉(xiāng)鋼鐵，江西萍鄉(xiāng)3 3 7 0 0 0 )脯 要】 本文主 要 介紹了 西門 子 M M4 4 o 變

14、 頻器 在瓤 鋼工業(yè) 現(xiàn)場 的應(yīng)用， 。 并對卸 卷小 車改 造提出了 一 整套方案， 在節(jié)能、 環(huán)保、 降本方面 有戰(zhàn)轅燎 意義。鍵詞 卸卷小車； 西門 子； MM4 4 0 ； 抱閘； G E 9 0 3 0 P L C卸卷小車是軋鋼精整區(qū)域的重要設(shè)備，位于熱連軋線材生產(chǎn)線的 終點站，其主要作用是通過小車將成品線卷運(yùn)送到卸卷平臺， 再通過電 磁 吊對成品線卷進(jìn)行調(diào)裝。卸卷， J 、 車工作步驟主要分為小車上升 、小車 前進(jìn)、小車停止

15、、小車下降、小車后退回到工位。改造前小車全部采用 液壓系統(tǒng)進(jìn)行傳動 ，由液壓油缸控制其上升和下降，由液壓 馬達(dá)控制其 前進(jìn)和后退。在實際生產(chǎn)過程之中，油品漏油嚴(yán)重， 不利于環(huán)保，于是 決定將小車行走改成電氣傳動。由4 k W 的Y E J 11 2 M一 4 三相交流帶直 流抱閘電機(jī) 代替 以前的液壓馬達(dá) ， 通過西門子 MM4 4 0 4 k W 的變頻器 對其進(jìn)行拖動，并采用 G E 9 0 3 O P L C對其實施電氣控制。1P

16、 L C電聲 馥 蒯 P L C電氣控制方面仍然沿用改造前軋線統(tǒng)一應(yīng)用的 G E 9 0 3 0 ， 在 卸卷小車操作臺的現(xiàn)場 電氣控制柜中， 應(yīng)用若干數(shù)字量輸入點和輸出點， 通過程序設(shè)計配合變頻器來實現(xiàn)小車行走的多速段控制。2MM4 4 0 荽 瀕 景 | 控 制2 1 控制要求 變頻器 MM4 4 0系列 ( Mi c r o Ma s t e r 4 4 0 )是德國西 門子公 司廣 泛應(yīng)用于工業(yè)場合的多功能柿 隹 變頻器。它具

17、備超強(qiáng)的~ _ - P A能力以及極 ， 可以滿足不同應(yīng)用場合 的需要。為了滿足現(xiàn) 場工藝及設(shè)備上的要求， 運(yùn)卷小車必須在不同的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。為此， 西 門子 MM4 4 0變頻器提供了多擋頻率控制功能。通過幾個開關(guān)的通、斷組合來選擇不同的運(yùn)行頻率，實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行目的。2 2 ,MM4 4 0 變頻器的多段速控制功能及參教設(shè)定一8 《 ) v表 1 電動 機(jī)參數(shù)設(shè)置參數(shù)號 出廠值 設(shè)置值 說明P O C 0 31li 曼 用尸訪

18、問江南標(biāo)準(zhǔn)扳 P 。 c t O3l懨逐調(diào)試 P O I ∞ 00工作地醫(yī) ：功率 表示，頻率茭 5 O [ I zW 42 妁 ’ S 0電站機(jī)額璉電幣 ( v)P 0 3 O 53 ： 50 9 5電勸機(jī)顴足電硫 f A)P O j 0 70503 ’電動機(jī)額定功率 ( K W )p o訂 S0S電封帆額也L _ 率 ( f0e)P 0 3 1 00S e電動申額定顫革阻2P OI 1 l02 ； ~ 0 0電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速 ∽

19、n表 2 變頻器3 段固定頻率撩 慘數(shù) 設(shè) 置 l謦敲 魯出廠值 設(shè)置 值說明 IP 。 ∞3設(shè)自 請 問 媛為 棘 準(zhǔn) l 最I(lǐng)p ∞ o 4靠 々 和 散 卒 L OI_ l ~ q T O 0舟 々 源 詩 { 暈 由 柏 子 攤 墑 ＼fP o ∞3設(shè)用P訪問疆 拓展鍾 fP 口 ∞{奇奇 和 靛 豐 L O}． 。 ：選擇詞定疑率『 P 0 7 0 2選 蠑 固 定 燕 率O N接 通正摶 ． OF F停止 設(shè)用戶 訪問王

20、 醴標(biāo)準(zhǔn)援 懂 定僵通道 衙斟壤 苗數(shù)發(fā)生器 i 眚 { 摹 固 定齷毒設(shè) 定渣 設(shè)用戶 請問疆 由捐展蠼 設(shè) 定菹道道 和嘏壤 函數(shù)糙生 囂進(jìn)揖圈 班鞭率 i ， HP } 0 糖 進(jìn) 擇筒癱 蛾率 0 f HP i O 0 ~ ；選 { 蕈 固定 頻強(qiáng) - h H {2 ． 3 變頻器運(yùn)行操作 將變頻器上電，并將操作臺急停開關(guān)復(fù)位，此時變頻器數(shù)字輸入 端 口 “ 9 ”置高電平 ， 卸卷小車處于 “ 準(zhǔn)備好”狀態(tài)。1 )小車啟動

21、初始 速度控制。當(dāng)現(xiàn)場條件滿足 ，” 前進(jìn)”信號被觸發(fā) ，此時相 當(dāng)于 S B 1接通，變頻器數(shù)字輸入端口 “ 5 ”置高電 平。且此時現(xiàn)場裝設(shè)的用于檢 測小車是否處于啟動初始階段光電對射開關(guān)得電， 相當(dāng)于 S B 2 按鈕開 關(guān)接通，變頻器數(shù)字輸入端口 “ 6 ”置高電平。小車此時以變頻器設(shè)定 的 2 0 H z 頻率低速啟動運(yùn)行。2 )小車中段速度控制?！?前進(jìn)”信號繼 續(xù)被觸發(fā)，相當(dāng)于 S B 1 接通，變頻器數(shù)字輸入端口 “ 5

22、 ”置高電平。此 時現(xiàn)場裝設(shè)的用于檢測小車是否 處于啟動初始 階段光 電對射開關(guān)失電，小車 已 經(jīng)通過初始位置 ，相 當(dāng)于 S B 2 按鈕開關(guān)斷開 ， 變頻器 數(shù)字輸入 端口 “ 6 ”置低電平。小車此時以變頻器設(shè)定的5 0 H z 頻率高速工作運(yùn) 行。3 )小車返回速度控制。當(dāng) “ 返回”信號被觸發(fā)， 相當(dāng)于S B 1 關(guān)斷，變頻器數(shù)字輸入端口 ? 5 ’ 置低 電 平。此時安裝在卸卷小車托盤前端的小 車位 置 檢測信號得電，相當(dāng)

23、于 S B 3 按鈕開關(guān)接通，變頻器數(shù)字輸入端口“ 7 ” 置高~' - 7 - 。小車此時以變頻器設(shè)定的 一 5 0 H z 頻率返回運(yùn)行。值得注意的是，卸卷小車前進(jìn)和返回控制通過 P L C編程設(shè)計 ，只 要滿足現(xiàn)場信號條件即可自動完成整個卸卷過程。且線卷之間的間距以及小車定位 的精準(zhǔn)度都可以進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。3 結(jié)束語 在實際現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境下，也出現(xiàn)過許多的問題。由 于之前的電機(jī) 沒有安裝電磁抱閘，小車在債 下制動不足 ，當(dāng)發(fā)出

24、停止信號 的時候往 往小車不能； 隹 確地停止。更多的情況下是，小車在沒有停穩(wěn)的情況下，P L C 就已經(jīng)發(fā)出了反方向的動作指令， 造成電 機(jī)反向過電 壓，變頻器時 常報F O 0 3 故障， 嚴(yán)重阻礙生產(chǎn)的順利進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)問題后， 果斷更換帶 電磁抱閘的三相交流 電 機(jī) ，通過設(shè)定變頻器抱閘控制端口， 在發(fā)出停車 信號 的同時輸出電磁抱閘信號，使小車平穩(wěn)地停車、啟動 ， 徹底解決 了該故障。作者簡介：黃輝，1 9 8 3 年生，男，江西