西門子ET200IM153冗余套件6ES7153-2AR03-0XA0
變頻調(diào)速技術(shù)在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛,它具有高效率、寬范圍和高精度的調(diào)速性能。采用PLC、變頻器和交流異步電動(dòng)機(jī)組成的11水站氧槍供水泵控制系統(tǒng)具有低成本、高效益的優(yōu)勢。煉鋼廠生產(chǎn)規(guī)模大,各種水泵比較多,其中幾臺氧槍供水泵尤其重要,并且使用生產(chǎn)水較多,能源消耗也較大,因此保證氧槍的正常運(yùn)行和節(jié)約能源就顯得格外重要,通過對AB公司1336PLUSⅡ變頻器的介紹,我們可以了解11水站氧槍供水泵的工作原理,以及它在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2 氧槍冷卻水控制系統(tǒng)組成
11水站氧槍冷卻水控制系統(tǒng)包括以下部分:
2.1執(zhí)行部分:每套供水系統(tǒng)包括一臺變頻器、一臺交流電動(dòng)機(jī)、一臺水泵、其它儀表檢測部分。
變頻器采用的是ROCKWELL公司的1336PLUSⅡ變頻器。
變頻器型號為:1336F-BPR350-AN-EN-L4-LA2250KW。
其型號為:YTSP355M-4250KW4700r/min臥式380V50HZ
2.2過程檢測部分:每個(gè)獨(dú)立氧槍冷卻水控制系統(tǒng)模擬過程量(流量、壓力、溫度)各3個(gè)量檢測,各電機(jī)還有檢測一次儀表、二次儀表等。
2.3氧槍下槍開關(guān)量檢測單元:每個(gè)獨(dú)立氧槍冷卻水控制系統(tǒng)有一路開關(guān)量,當(dāng)氧槍下槍并運(yùn)行到等候點(diǎn)的時(shí)候,控制氧槍的PLC將發(fā)出下槍信號,此信號通過網(wǎng)絡(luò)給水處理PLC一個(gè)下槍的開關(guān)量信號,此信號再發(fā)給變頻器,那么變頻器收到此信號后將以高速運(yùn)行,直到下槍信號消失。
2.4控制部分:數(shù)據(jù)采集及輸出系統(tǒng)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、顯示器。
需要采集的數(shù)據(jù)主要有氧槍的回水溫度和流量、進(jìn)水壓力、變頻器進(jìn)線電流。對變頻器本身而言,與之相關(guān)的數(shù)據(jù)有:控制速度的4-20mA模擬量輸入、顯示進(jìn)線電流的4-20mA模擬量輸出、定頻無源開關(guān)輸入、變頻器啟動(dòng)/停止信號、變頻器準(zhǔn)備好輸出信號。
3 1336PLUSⅡ的特性
3.1控制方法新穎和功能
1336PLUSⅡ變頻器提供非常簡單的參數(shù)設(shè)定和操作、罕見的靈活性和突出的控制功能,無論是簡單的速度控制還是強(qiáng)大的矢量控制變頻器的轉(zhuǎn)矩性能,均能滿足你的應(yīng)用要求,而且它采用的是最新的IGBT(絕緣柵雙極型二極管)功率模塊和高級的控制算法,以提供任何速度下的平穩(wěn)性能,超長的轉(zhuǎn)矩使電動(dòng)機(jī)低躁聲、高效率的運(yùn)行。
3.2結(jié)構(gòu)簡單
變頻器是利用分層母排、平面結(jié)構(gòu)和IGBT技術(shù)的靈活的組件結(jié)構(gòu),同時(shí),也為增強(qiáng)功能的變形產(chǎn)品提供最簡化的結(jié)構(gòu)。
3.3靈活的模擬量輸入/輸出
靈活的模擬量I/O通過省去外接隔離器、外部轉(zhuǎn)換器和可編程控制器組件的需要,從而減少需要附加和隔離式輸入和輸出的應(yīng)用系統(tǒng)的安裝費(fèi)用。
3.4尺寸緊湊、應(yīng)用靈活、性能優(yōu)良
變頻器提供多種結(jié)構(gòu)形式,用戶可根據(jù)要求選擇功能模塊,應(yīng)用上無論是簡單的速度控制還是強(qiáng)大的矢量控制變頻器的轉(zhuǎn)矩功能性能均能滿足,采用的無速度傳感器矢量控制,在控制電動(dòng)機(jī)電流的同時(shí),產(chǎn)生超常的啟動(dòng)和加速轉(zhuǎn)矩,提供了優(yōu)良的性能。
3.5調(diào)試方便
通過人機(jī)接口模塊允許用戶從兩個(gè)獨(dú)立的裝置采集和存儲(chǔ)整組參數(shù)。
3.6保護(hù)功能齊全
提供多種變頻器保護(hù)功能,使工作更加安全可靠。
3.7具有自動(dòng)節(jié)能器功能
自動(dòng)節(jié)能器監(jiān)視變頻器電流,并于用戶設(shè)置在變頻器的滿載電流相比較,在空載時(shí)當(dāng)送給電動(dòng)機(jī)的實(shí)際電流小于編程設(shè)置的過載電流時(shí),變頻器將自動(dòng)地降低其輸出給電動(dòng)機(jī)的電壓,這就減小了輕載時(shí)電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流,從而減少了消耗的功能。
4 根據(jù)變頻器的功能來設(shè)置滿足生產(chǎn)要求的參數(shù)和接線
4.1變頻器可接受4—20MA直流連續(xù)控制信號,用以在正常工作時(shí)水泵速度的控制。
表1:速度選擇輸入狀態(tài)對應(yīng)頻率源
速度選擇3 (26號端子) | 速度選擇2 (27號端子) | 速度選擇1 (28號端子) | 頻率源 | 編程的設(shè)置 |
斷開 | 斷開 | 斷開 | 頻率選擇1 | 4-20MA信號 |
斷開 | 斷開 | 閉合 | 頻率選擇2 | 預(yù)置頻率1 |
由上表可以看出當(dāng)三個(gè)速度選擇端子都斷開時(shí),那么頻率源將為頻率選擇1,也就是4-20mA的模擬信號,所以,我們要把變頻器的參數(shù)號5設(shè)為模擬輸入2,把參數(shù)號6設(shè)為預(yù)設(shè)頻率1。
線性對應(yīng)變頻器0—50HZ輸出,對應(yīng)關(guān)系如下表:
表2:頻率對應(yīng)表
表2:頻率對應(yīng)表
輸入電流MA | 4 mA | 8.8 mA | 12 mA | 20 mA |
對應(yīng)頻率HZ | 0 HZ | 15 HZ | 25 HZ | 50 HZ |
4.2變頻器具有15HZ下限保護(hù)功能,即當(dāng)電流模擬信號低于8.8MA后,變頻器鎖定在15HZ.
由于氧槍在生產(chǎn)中占有重要地位,如果氧槍沒有水或者流量太小,將直接導(dǎo)致燒損氧槍,甚至發(fā)生重大安全事故,必須確保它工作正常,因此我們設(shè)置了一個(gè)下限保護(hù),我們把變頻器的參數(shù)號16最小頻率設(shè)為15HZ,這樣就保證了電機(jī)只能在15HZ以上的頻率下運(yùn)行,使氧槍工作更加安全。
4.3變頻器具有開關(guān)量優(yōu)先控制50HZ的定頻輸出功能。
變頻器的速度指令可以從不同的基準(zhǔn)源獲得,通過對變頻器的編程程序和TB3上的速度選擇輸入的組態(tài)決定的,從上表1可以看出,當(dāng)速度選擇開關(guān)(即26、27、28號端子)全斷開時(shí),速度選擇的是頻率選擇1,變頻器接收4-20MA的模擬量控制,當(dāng)28號端子開關(guān)閉合后,變頻器將4-20MA模擬量信號屏蔽,此時(shí)為預(yù)置頻率輸出。
為了便于維護(hù)和生產(chǎn)我們增加了一個(gè)定頻開關(guān),當(dāng)把開關(guān)斷開時(shí),變頻器正常工作,當(dāng)開關(guān)閉合后,模擬信號將失去作用,那么變頻器的頻率源將會(huì)選擇頻率選擇2,對應(yīng)的編程設(shè)置為預(yù)置頻率1,而預(yù)置頻率27號參數(shù)我們將設(shè)為45HZ,那么,如果合上定頻開關(guān),電機(jī)將以45HZ的速度運(yùn)行。
4.44-20mA信號消失功能
許多控制系統(tǒng)用4-20mA信號作為基準(zhǔn)值,變頻器在4mA信號作用下將低速運(yùn)行,而在20mA信號作用下將高速運(yùn)行,也可以將控制信號反向,即在變頻器在4mA信號作用下將高速運(yùn)行,在20mA信號作用下將低速運(yùn)行,由于要求最小信號為4mA,在信號消失或者電纜斷線時(shí),變頻器發(fā)出回落“指令",它有5種選擇: