S120变频器在转炉倾动中的主从控制方案比较

结语 ＳＩＮＡＭＩＣＳ Ｓ１２０变频器作为新一代驱动产品，
其硬件和软件比６ＳＥ７０变频器产品都有了很大优 化。实际应用中该变频器表现为响应速度更快、调 试软件界面更友好、参数设置更灵活性的优点。 ＣＵ３２０／ＣＵ３１０控制单元功能更强大，应用更灵活， 给用户和设计人员更多选择。
用ＣＵ３２０—２ＤＰ控制单元，更换时要确保网络拓扑
ＴＯＲ＿０２：Ｒ８９８．３；Ｅｎａｂｌｅ／ｉｎｈｉｂｉｔ Ｏｐｅｒａｔｏｒ
Ｐ１０７０．０＝ＶＥＣＴＯＲ＿０１：Ｒ２０５０…；Ｐ１０７０．０＝０； Ｍａｉｎ ｓｅｔｐｏＩｎｔ
Ｐ１５０３．０＝０；Ｐ１５０３．１＝ＶＥＣＴＯＲ一０２：Ｒ７９； Ｔｏｒｑｕｅ ｓｅｔｐｏｉｎｔ
轴控制功能（需要配置性能扩展ＣＦ卡）。具体网络
图１
Ｆｉｇ．１
控制方案一的网络拓扑图
Ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ ｇｒａｐｈ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎ １
相连。这种控制方式与６ＳＥ７０变频器通过ＳＩＭＯ－ ＬＩＮＫ实现主从控制相似，具体网络拓扑图见图２。 控制原理：控制原理与方案一基本相同，但实现 方式不同。方案一的从变频器读取主变频器通过公
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｔｏ
ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎ．Ｔｗｏ ｐｌａｎｓ
ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｒａｃｔｉｃｅ
ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｓ１２０
ｒｅａｌｉｚｅ
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ
ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ． ｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｌａｎ；ｃｏｍｐａｒｅ
Ｗｏｒｄｓ：Ｓ １ ２０
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｔｉｌｔｉｎｇ；ｍａｓｔｅｒ—ｓｌａｖｅ
Ｐ８４０．０＝ＶＥＣＴＯＲ＿０１：Ｒ２０９０．０：Ｐ８４０．１＝ＶＥＣ— ＴＯＲ＿０２：Ｒ８９８．０：ＯＮ／０ＦＦ
用的ＣＵ３２０—２ＤＰ控制单元直接读取数据；方案二
的一台变频器通过ＳＩＮＡＭＩＣＳ Ｌｉｎｋ接受另一台变 频器传来的报文数据，这就需要对相应ＣＵ３２０— ２ＤＰ控制器进行ＳＩＮＡＭＩＣＳ Ｌｉｎｋ设置和发送及接 受数据缓冲区设定。主从控制参数设定原理与方案 一相同，但主变频需设置ＳＩＮＡＭＩＣＳ Ｌｉｎｋ发送数据 缓冲区数据，从变频需要设置ＳＩＮＡＭＩＣＳ Ｌｉｎｋ接受 数据缓冲区数据。
图２
Ｆｉｇ．２
控制方案二的网络拓扑图
Ｐ８４４．０＝ＴＭ３１—０１：Ｒ４０２２．０；Ｐ８４４．１＝ＴＭ３１—
０１：Ｒ４０２２．０；ＯＦＦ２ ｓｉｇｎａｌ
ｓｏｕｒｃｅ
Ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ ｇｒａｐｈ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎ ２
（下转第８０页）
Ｐ８５２．０＝ＶＥＣＴＯＲ＿０１：Ｒ２０９０．３；Ｐ８５２．１＝ＶＥＣ
中图分类号：ＴＦ３４１．１
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００６—５００８（２０１３）１０—００６６一０２
ＭＡＳＴＥＲ—ＳＬＡＶＥ
ＣＯＮⅡ己ＯＬ
ＴＲ
ＰＬＡＮＳ ＦＯＲ Ｓ １ ２０
ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ
ＡＮＳＦＯＲＭＥＲ ＩＮ ＣＯＮＶＥＲＴＥＲ ＴⅡ。Ｔｎ叮Ｇ
Ｇｕｏ Ｊｉｎｔａｏ，Ｘｕｅ Ｈｕｉ
（ＳｈＯｉａｚｈｕａｎｇ Ｈｕａｈａｉ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ，０５００００）
机构相同。方案二延续了６ＳＥ７０的ＳＩＭＯＬＩＮＫ主 从控制理念，该方案比方案一的价格较贵，调试比较 复杂，但可靠性较高，１台ＣＵ３２０—２ＤＰ单元发生故 障不影响其他设备正常运行。转炉倾动控制工艺要
８０
万方数据
（上援弟６’７页）
３．３方案对比
求这两种方案都可以，用户可以根据实际情况进行 选择。
４
上述２种方案的主从控制工作原理相同，实现 手段不同。方案一充分利用了ＣＵ３２０—２ＤＰ的多 轴控制特性，方案的性价比较高。但考虑ＣＵ３２０一 ２ＤＰ可靠性，一般离线备用１台ＣＵ３２０—２ＤＰ控制 单元，一旦在线控制单元发生故障，需要停车投用备
控制原理：正常工作时４台变频器中有１台为 主变频器，其余３台为从变频器。主变频器为速度 控制，即接受来自ＰＬＣ的控制字和速度给定，其它３ 台变频器为转矩控制，即接受主变频器发来的控制 字和转矩给定。一般情况下可以选Ｉ＃或２＃为主，确 保任意一台变频器故障时不影响正常工作。主从切 换信号一般进ＣＵ３２０—２ＤＰ控制单元上可参数化 的数字量输入端子Ｘ１２２／Ｘ１３２，变频器根据该数字 量输入信号判断１＃为主变频还是２＃为主变频，并据 此传递或接受变频控制数据。当然主从切换也可以 通过ＰＬＣ通讯实现，同时４台变频器的状态字及实 际电流、频率和转矩发送给ＰＬＣ。ＰＬＣ根据相应状 态字判断当前哪台变频器为主，正常工作时ＰＬＣ只 向主变频发送控制字和速度给定，通过ＣＵ３２０— ２ＤＰ单元把主变频的控制字和转矩给定分配给各个 从变频器。 参数设定：￥１２０变频器调试用ＳＴＡＲＴＥＲ软 件，该软件采用功能图和专家参数相结合方式调试。 主从参数设定以１＃变频器矢量轴为例进行说明。 １＃变频器矢量轴：
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万方数据
总第２１４期
故，要求维修人员提高设备检测和故障处理应变能 力。固定主体维修力量，降低技术人员流失率。 （３）配备高效的设备故障检测仪器，制定“精、 稳、准”检测标准，做好设备使用单位和维修单位的 “一对一”，即一个维修小班包保一个车间的运转 设备。
３．２维修服务市场体系的构建
出台相应的制度，提高检测手段和部署相关监督部 门，通过各种管理手段来保障设备使用单位的利益。 迅速完善的现代化设备维修市场，以迎接更严峻的 市场经济和服务经济的挑战。
４
结语 目前宣钢的维修中心是公司总结各方面经验将
生产和维修分开，并逐步过渡到如今维修服务经济 模式，维修市场将是现代服务经济的一部分。维检 中心把施工企业的资金、人力、物力、设备、技术优 势，科研单位的理论、智力优势，小型企业的数量、分 布、服务优势结合起来，培养优秀的维检人员，并充 分地发挥维修技术工人的特长，确保生产单位设备 的正常运转，出色地完成维修服务单位的使命。
拓扑图见图１。
３．２控制方案二
每台变频器各配１个ＣＵ３２０—２ＤＰ控制单元、１ 个ＣＢＥ２０通讯板，通过ＳＩＮＡＭＩＣＳ Ｌｉｎｋ实现 ＣＵ３２０—２ＤＰ控制单元之间的数据交换。ＣＵ３２０— ２ＤＰ通过ＣＬＩＱ电缆连接变频器，编码器模块 ＳＭＣ３０通过ＣＬＩＱ电缆与变频器相连，每个ＣＵ３２０ —２ＤＰ控制单元与ＰＬＣ之间采用ＰＲＯＦＩＢＵＳ总线 连接，每个ＣＵ３２０—２ＤＰ之间通过ＰＲＯＦＩＮＥＴ电缆
１
引言 ￥１２０变频器是西门子公司推出的全新一代驱
机有时处于电动状态，有时处于发电状态。实际生 产中电机在第４象限运行，需要解决能量回馈问题。 （４）转炉倾动装置具有大惯量、重载的运行特 点，要求传动装置有足够的起动力矩和过载能力，并 且与机械抱闸协调控制实现平稳启停。
３
动产品，可用于复杂的高端应用，是６ＳＥ７０变频器 的升级换代产品，功能比６ＳＥ７０强大，应用比６ＳＥ７０ 灵活。本文对Ｓ１２０变频器在转炉倾动系统主从控 制中的应用进行分析。
总第２１４期 ２０１３年第１０期
ＨＥＢＥＩ
河北冶全
ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
ＴｏｔａｌＮＯ ２１４ ２０１３，Ｎｕｍｂｅｒ １０
Ｓ１２０变频器在转炉
倾动中的主从控制方案比较
郭进涛，薛辉
（石家庄华海冶金科技公司，河北石家庄０５００００） 摘要：介绍了转炉倾动过程中的负载特性、西门子Ｓ１２０变频器的特点、变频传动配置及控制方案，给出 了在转炉倾动控制中应用Ｓ１２０变频器实现主从控制的两种方案和实现方法，并进行了比较。 关键词：Ｓ１２０变频器；转炉；倾动；主从控制；方案；比较
６ｔ１９７３＠ｓｉｎａ．ｃｏｒｎ
采用１台控制单元ＣＵ３２０—２ＤＰ通过ＣＬＩＱ电 缆连接４台变频器（９０ ｋＷ以下变频器需要配控制
万方数据
河北冶金
２０１３年第１０期
单元适配器ＣＵＡ３１），编码器模块ＳＭＣ３０和端子扩 展模块ＴＭ３１通过ＣＬＩＱ电缆与变频器相连，ＣＵ３２０ —２ＤＰ与ＰＬＣ之间采用ＰＲＯＦＩＢＵＳ总线连接。这 种方案充分利用控制单元ＣＵ３２０—２ＤＰ强大的多
随着现代企业服务体系的不断更新，建立完善 的设备维修市场是综合性的系统工程，需要全公司 各方面的努力和支持。维修单位根据自身的专业特 点相互联合，并由公司给以专业培训、技术指导及必 须的设备配置，真正使维修体系具体化、责任化。维 修单位作为企业的分体，将维修服务做到家，并结合 目前的改革，改制、改造、优化产业结构，理顺关系， 自我发展、自我约束，参与维修市场的竞争。企业应
收稿日期：２０１３—０６—２５
Ｎ・ｍ
增量编码器：ｔｙｐｅ８．５０００．６１５８．１０２４ 根据电机功率和负荷特性选择６ＳＬ３３１０—
１ＴＥ３２—１ＡＡ３ １１０
ｋＷ变频器，配进出线电抗器、制
动单元和制动电阻。按照控制方案，对不同控制单 元的配置也不尽相同。
３．１控制方案一
作者简介：郭进涛（１９７３一），男，工程师，１９９７年毕业于河北科技大 学机电一体化专业，现在石家庄华海冶金科技公司工作，Ｅ—ｍａｉｌ：
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｉｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｔｉｌｔｉｎｇ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ｄｒｉｖｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｍａｓｔｅｒ—ｓｌａｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｋｅｙ
ａｒｅ
ｏｆ
Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｓ １ ２０
２
变频传动配置及控制方案 以山东闽源钢铁公司６０ ｔ转炉倾动参数为例，
转炉倾动负载特性 大中型转炉系统中，炉体倾动部分一般采用４
转炉的倾动电机参数如下。 额定功率：５５ ｋＷ 额定转速：５９０ 额定电流：１１９ 额定转矩：８９０
ｒ／ｍｉｎ
Ａ
台倾动电机；通过减速机刚性连接，并采用全悬挂四 点啮合柔性传动方式，驱动特点如下。 （１）转炉倾动装置由４台倾动电机同时驱动， 彼此之间为刚性连接，要求主从控制为转矩同步，进 行均匀的负荷分配，确保运行平稳。 （２）１台电机或１台变频器在故障状态下，可以 ３台电机驱动设备运行。 （３）转炉倾动过程中，在不同的工况下倾动电