深圳市英威騰電氣股份有限公司

英威騰工程傳動在國內(nèi)熱連軋高速線材棒材線上的應(yīng)用

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本文介紹了英威騰Goodrive800系列工程傳動為國內(nèi)鋼鐵行業(yè)提供的解決方案以及在熱連軋棒材/線材上的實際應(yīng)用案例，驗證了Goodrive800系列工程傳動的極高可靠性及穩(wěn)定性，為鋼鐵棒線軋線提供了切實可行的國產(chǎn)軋線全交流變頻傳動方案選擇。

Goodrive800；PROFIBUS-DP；變頻傳動

1　引言

伴隨著節(jié)能減排以及生產(chǎn)成本的雙重壓力，今日的鋼鐵行業(yè)比以往任何時候都需要更高的效率。對于任何一個鋼廠，一款高可靠性和高性價比的傳動產(chǎn)品可以提高生產(chǎn)率和生產(chǎn)能力以及設(shè)備的可靠運(yùn)行時間，縮短停工時間，降低成本以及物流時間。

2　英威騰工程傳動方案

近5年來英威騰變頻傳動產(chǎn)品在國內(nèi)鋼鐵企業(yè)中取得了越來越多的應(yīng)用，鋼鐵企業(yè)越來越多的關(guān)鍵環(huán)節(jié)出現(xiàn)了英威騰的身影，英威騰傳動產(chǎn)品為鋼鐵企業(yè)提供了完備可靠的解決方案，以下是目前可提供的主要方案：

（1）面向熱連軋棒線材生產(chǎn)線的軋機(jī)變頻傳動系統(tǒng)解決方案；

（2）面向可逆冷軋機(jī)的變頻張力收放卷控制解決方案；

（3）面向輥道的多電機(jī)控制系統(tǒng)解決方案；

（4）面向冶金起重機(jī)的變頻控制系統(tǒng)解決方案；

（5）面向除塵風(fēng)機(jī)、高爐風(fēng)機(jī)等的高壓變頻傳動系統(tǒng)解決方案；

（6）面向鋼廠軋線、變電站等的柔性無功補(bǔ)償系統(tǒng)解決方案。

2.1 熱連軋棒材軋機(jī)

2.1.1應(yīng)用背景

軋線交流化已經(jīng)成為趨勢，國內(nèi)某公司為了優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率及工藝水平，降低能耗，提升現(xiàn)有生產(chǎn)能力及產(chǎn)品性能，新建交流系統(tǒng)棒材生產(chǎn)線。傳動系統(tǒng)采用整流回饋單元+公共直流母線段+逆變單元形式組成的多傳動系統(tǒng)。主軋機(jī)采用英威騰GD800系列做為核心主驅(qū)，與西門子S7-400相結(jié)合，形成完整的控制驅(qū)動系統(tǒng)。

2.1.2方案簡介

整個軋線系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)控制，過程控制級采用工業(yè)以太網(wǎng)，基礎(chǔ)自動化級采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線。整條軋線采用西門子S7-400CPU主控配合多達(dá)10個遠(yuǎn)程I/O站，實行兩級計算機(jī)控制。過程控制級完成全線速度設(shè)定，軋制程序的儲存、全線軋件跟蹤、打印報表等；基礎(chǔ)自動化級完成全線速度級聯(lián)控制，粗、中、精軋微張力控制，飛剪的剪切控制，活套控制等。

2.1.3軋機(jī)傳動配置（如表1所示）

表1　軋機(jī)傳動配置

2.1.4 主控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖（如圖1所示）

2.1.5系統(tǒng)特點

（1）系統(tǒng)擁有良好的兼容性和穩(wěn)定性，安全實用可靠；

（2）采用大功率模塊并聯(lián)技術(shù)，功率擴(kuò)展容易，可維護(hù)性好；

（3）相比直流傳動系統(tǒng)可節(jié)能4%以上；

（4）高的動、靜態(tài)響應(yīng)速度；

（5）采用脈沖編碼器反饋矢量控制，以保證精確的速度控制；

（6）高效的諧波抑制和降噪功能；

（7）實時檢測，實時診斷，保證系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行。

2.2 熱連軋高速線材軋機(jī)

2.2.1 應(yīng)用背景

國內(nèi)某企業(yè)為了優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提升現(xiàn)有生產(chǎn)能力及產(chǎn)品性能，新建交流系統(tǒng)高速線材生產(chǎn)線。客戶要求以最優(yōu)化的成本新建線材廠，能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率、降低能源需求、減少停機(jī)時間、降低噸鋼成本，同時具有更高的可靠性，更低的維護(hù)成本。

2.2.2解決方案架構(gòu)（如圖2所示）

（1）軋線主控臺通過操作臺及上位機(jī)對整條高線進(jìn)行集中控制和監(jiān)控；

（2）按照容量和工藝，主軋機(jī)傳動采用整流回饋單元＋公共直流母線＋逆變單元組合的控制方式；

（3）系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)控制，過程控制級采用工業(yè)以太網(wǎng)，基礎(chǔ)自動化級采用PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線。

圖2　解決方案架構(gòu)圖

2.2.3主要特性

（1）提高現(xiàn)有資產(chǎn)設(shè)備的利用效率，經(jīng)濟(jì)的成本，改善產(chǎn)品質(zhì)量和過程控制；

（2）基于PROFIBUS-DP的傳動控制網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)化快速通訊輕松接駁上層自動化系統(tǒng)；

（3）基于Goodrive800變頻器和整流回饋單元組成的共直流母線解決方案，降低能耗；

（4）專門為冶金行業(yè)的特殊要求設(shè)計，極高的運(yùn)行可靠性；

（5）能量雙向流動，低諧波；

（6）采用模塊化技術(shù)開發(fā)，最大限度降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，縮短安裝和調(diào)試時間；

（7）整機(jī)模塊并聯(lián)功率擴(kuò)展技術(shù)，系統(tǒng)功率易于擴(kuò)展；

（8）專業(yè)的本地支持團(tuán)隊，預(yù)防性維護(hù)服務(wù)確保系統(tǒng)的高可用性。

3　總述

英威騰依托自身積累的技術(shù)優(yōu)勢和對細(xì)節(jié)的把握，其Goodrive800交流傳動系統(tǒng)以高性能的矢量控制技術(shù)和功能穩(wěn)定的速率自適應(yīng)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)支持，配合西門子PLC在高速線材以及棒材主軋機(jī)傳動上實現(xiàn)了大動態(tài)變化負(fù)載的高精度控制，是國產(chǎn)變頻器在軋鋼生產(chǎn)線上成功嘗試，其核心控制及其功率單元實踐證明穩(wěn)定可靠，贏得了客戶的贊譽(yù)和認(rèn)同。

[1] 深圳市英威騰電氣股份有限公司. Goodrive800系列產(chǎn)品變頻器軟件手冊[Z].

[2] 深圳市英威騰電氣股份有限公司. Goodrive800系列工程傳動變頻器產(chǎn)品手冊[Z].