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西门子SINAMICS S120传动系统介绍

2019-07-18 10:53编辑:admin人气:


1 引言

  山东某钢铁公司在十一五期间投资新建了4300m新厚板生产线,采用了具有西门子奥钢联的生产工艺和电气自动化技术,该生产线中有一台四辊粗轧机和一台四辊精轧机。这两台轧机的电动压下系统(egc)采用的是西门子sinamicss120系列变频全数字矢量控制系统。

2 s120传动系统的硬件构成

  以精轧机为例,在egc系统中采用的是两台功率为570kw的三相交流电机,变频装置采用的是两台1000kw整流回馈单元并联,每台电机分别用一台逆变单元控制。

  整流回馈单元和逆变单元都对应的由各自的控制单元cu320进行集中控制,cu320是驱动系统的大脑,负载控制和协调整个驱动系统中的所有模块,完成各轴的电流环、速度环甚至位置环的控制,并且一块cu320控制的各轴之间能相互交换数据,即任意一根轴能够读取控制单元上其它轴的数据,这一特征广泛被用作多轴之间的简单的速度同步。s120传动系统配置如图1所示。

3 s120传动系统通讯方式

  该系统中的通讯方式主要有两种:第一种是profibusdp通讯:从tdc到3个cu320是联接在一个dp站上。由于从tdc控制器到s120传动装置的距离达到300多米,因此在profibus站上增加了一个rs485中继器起到了信号加强的作用。第二种的drivecliq通讯:它是由4芯电缆构成,其中两根是数据发送,另两根式数据接收。它主要用在从cu320到整流单元,逆变单元,i/o端子模块tm31,编码器接口模块smc30等模块之间。

4 s120传动系统调试软件

  该系统运用的是simotion

  scout软件进行调试与维护的。该软件系统配置有固定的配置步骤,形象且连贯的功能图,相比于其他的一些传动调试软件有绝对的优势。另外该软件还集成了实时的trace波形跟踪,能监控任何一个参数的实时数据,在调试过程中可以根据波形图监控到电机运行的精确状态,从而能对传动系统进行精确的调试。

5 egc采用的控制方式

  在轧机压下系统中要求egc在电机高速运行时,电机速度能够与给定值能达到实时的高度吻合,能够满足egc精确的定位功能和较高的动态响应。基于以上这些原因,对于单个电机来说在egc控制方式上采用了速度控制方式(即:带编码器的矢量控制)。速度控制原理图如图2所示。

  为了在egc中能让两个压下缸达到同步、平衡的目的,因此利用电磁离合把两台电机的轴连接在一起,让两台电机输出同样大的力矩且两电机轴之间不存在扭矩。因此对于两台压下电机来讲是采用了主从的控制方式(master-slave)。具体的控制方法是:主电机采用速度控制的方法,从电机采用力矩控制的方法。主电机的速度控制采用pi调节器来进行操作和优化,从电机的速度控制采用p调节器来运行操作。主电机速度调节器的i部分的力矩输出,通过连接器传输,作为一个有利的辅助力矩,输入给从电机的i部分。

6 结束语

  经过半年多时间的生产运行,s120传动系统的优势得到了充分的体现。因为其模块化,紧凑化的设计,占用了较少的空间,而且对环境的噪声污染也很小。在故障发生率方面也是比较少,而且根据故障代码能准确的查出故障发生的原因,为生产过程中的维护节约了宝贵的时间。

(来源:未知)

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