西门子标准变频器在提升中的应用
西门子S120变频器在转炉中的应用

西门子S120变频器在转炉中的应用桂立波① 徐慧明(广东省阳春新钢铁有限责公司炼钢厂 广东阳春529600)摘 要 采用西门子新一代变频器S120为核心来升级转炉倾动主从控制系统,通过组建新的控制方式来提高转炉控制的精度和平稳性。
系统中采用一台西门子CU320-2控制单元控制4台西门子功率单元,控制单元与功率单元通过CLIQ连接,功率单元与plc通过profibus dp连接。
实现通过一台西门子CU320-2控制单元控制4台西门子功率单元的主从控制方式实现多轴控制,极大的提高了机械传动的同步性,消除了同步差异性引起的变频报故带来的生产风险因子。
通过我们公司的实践表明采用一台控制单元实现多轴同步控制与老一代一对一通控制方式比对,无论是从控制方式、结构设计都优于前者。
关键词 变频器 转炉 倾动系统 主从控制中图法分类号 TF3 文献标识码 BDoi:10 3969/j issn 1001-1269 2023 06 027ApplicationofSiemensS120FrequencyConverterinConverteGuiLibo XuHuiming(SteelmakingPlant,GuangdongYangchunNewSteelCo.,Ltd.,Yangchun529600)ABSTRACT ThenewgenerationofSiemensinverterS120isadoptedtoupgradetheconvertertiltingmaster slavecontrolsystem,andtheprecisionandstabilityofconvertercontrolareimprovedbyestablishinganewcontrolmode.Inthesystem,aSiemensCU320 2controlunitisusedtocontrol4Siemenspowerunits.ThecontrolunitandpowerunitareconnectedthroughCLIQ,andthepowerunitandplcareconnectedthroughprofibus dp.Themulti axiscontrolisrealizedthroughthemaster slavecontrolmodeofcontrollingfourSiemenspowerunitsbyoneSiemensCU320 2controlunit,whichgreatlyimprovesthesynchronizationofmechanicaltransmissionandeliminatestheproductionriskfactorscausedbyfrequencyconversionalarmcausedbysynchronizationdifference.Thepracticeofourcompanyshowsthatthemulti axissynchronouscontrolusingonecontrolunitissuperiortotheoldgenerationone to onecontrolmode,bothintermsofcontrolmodeandstructuredesign,anditisworthpopularizingandadopting.KEYWORDS Frequencyconverter Converter Tiltingsystem Master slavecontrol1 前言西门子官方公布西门子6SE70系列变频器于2011年10月宣布全部停产,新一代的西门子S120变频器作为迭代产品已成为电气传动领域的主力军。
《2024年西门子MM440变频器微调PID的应用》范文

《西门子MM440变频器微调PID的应用》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展,变频器作为现代工业控制系统中的关键设备,在电机调速和控制系统中发挥着越来越重要的作用。
西门子MM440变频器作为其中的佼佼者,具有高效率、高可靠性及出色的控制性能。
为了满足工业控制中对高精度调速的要求,微调PID(比例-积分-微分)控制策略被广泛应用于MM440变频器中。
本文将探讨西门子MM440变频器微调PID的应用,以及其在实际工业环境中的重要性。
二、MM440变频器简介西门子MM440变频器是一款高性能的交流电机驱动器,通过改变电机的电源频率和电压来实现电机转速的控制。
该变频器具备丰富的功能,如参数设定、运行监控和保护等,可以满足不同工业应用的需求。
此外,MM440变频器支持多种控制策略,其中微调PID控制是一种重要的控制方法。
三、微调PID控制原理微调PID控制是一种闭环控制系统,它根据偏差值(期望值与实际值之差)进行比例、积分和微分运算,得到控制量以调整执行机构的动作,从而实现对被控对象的精确控制。
在MM440变频器中,微调PID控制主要用于电机的速度和位置控制。
四、MM440变频器微调PID的应用1. 速度控制:在工业生产中,电机的速度控制至关重要。
通过微调PID控制策略,MM440变频器可以根据实际需求调整电机的转速,使其达到期望的转速值。
这种控制方式具有响应速度快、精度高的特点,可以满足各种复杂工艺的要求。
2. 位置控制:在某些自动化设备中,需要精确控制电机的位置。
通过微调PID控制,MM440变频器可以根据预设的位置值调整电机的运动轨迹,实现精确的位置控制。
这在实际应用中具有重要的意义,特别是在高精度的机床和机器人等领域。
3. 优化系统性能:通过微调PID参数,可以优化MM440变频器的性能,提高系统的稳定性和可靠性。
这不仅可以延长设备的使用寿命,还可以减少维护成本和停机时间,提高生产效率。
五、实际应用案例以某生产线上的输送机为例,采用MM440变频器配合微调PID控制策略后,输送机的速度和位置控制更加精确。
提升机在干熄焦上的应用
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器 ,保证系统在优化形式下运行 。
三 、干熄焦装 置专用提 升机的前 景
随着节能和环保基本国策的推进,依靠科技进步, 降低 能源消耗,已成为新世纪推动我国工业持续发展的
运行 及发展 前 景。 关键 词 : 干熄 焦 ; 升机 ; 提 制动 器 ; L P C程 序 ; 变频 器 ;限位 开 关 ;防脱钩 .
中图分类号 : Q50 T 2
文献标识码 : A
文章编号 : 09 27 2 1 ) 0 07 ~ 2 10— 34( 0 1 3 — 06 0
持原速度不变连续运行 。
走行 电机 :8 ×1 .k 台 8 5W 四台电机 可长时 间以高速2 m m n 低速 保持原 5/i, 速度不变连续运行
熄炉 中与赤红焦换热从而冷却焦炭 ,并将余热 回收发
电的一项重大节能技术 。我公司干 熄焦装 置专用提升
机是从德 国凯泽斯 图尔焦化厂拆 回的利 旧大型特种设 备 ,委托太原重工股份有限公司对 原设备进行修 复、
版 社 .0 0 2 1. ・
随时紧急停车,保证提升机本体及人员安全 。
( ) 动 器 方面 三 制
为防止提 升机 构出现 溜钩 ,制动器选 用液 压盘式
制动 器 ,包括 工作 制动器 和 安全制 动器 两套 系统 。
提升机每次需要动作时,安全制动器 首先 开闸,开闸
到位后提升 电机出力达到一定的扭矩后 工作制动器开
可靠 安全 。
( P C程 序 方 面 四) L
[ 西伯瑞盘式制动器安装、 5 ] 维护、 调试说明书.
西门子变频器在天钢麦尔兹窑单斗提升机上的应用

在 电动机 由停 止转为运行时 , 电磁抱 闸与电动 机 同时得 电。 电动机来说 , 对 在刚通 电瞬间 , 电磁抱闸尚 未松开 , 电动机 已产生转矩 , 但 这会造 成 电动机堵 转 进而电流大 幅提升 , 影响 电动机寿命 。 对抱闸来说 , 在 松开过程 中 , 由于 电动机 已具 有转矩 , 必将使 闸瓦 与 联轴器 产生摩 擦 , 影响 闸瓦寿命 。相应地在 电机 由运 行转为停 止时 ,也会增 大 电动 机 电流和影 响抱 闸寿
是“ ” , 一 值 但功率是正的 , 说其工作点在第三象限。
23 第 四象限 .. 4 电动机 在反向制动状 态 , 即提升机
频器先运 行至“ 升降起始频率” 然后打开抱 闸。随后 ,
将 以 5 z 0H 速度 开始上行 ; 上行至减速位 置时运行速 度 减为 l H ; 0 z提升机运行至窑顶停止位 时 , 接近开关
31 变频 器的主要参数设定 .
见表 1 。
2 . 变频调速系统 中的防溜车措施 .2 4
变频器 防止 溜车 的基 本指导 思想是 :让 上述 过 “
程在很低 的频 率下进行 , 从而使 电动机 的电流和闸瓦
表 1 变频 器主要参数表 参数设 置
P 5 =1 7 6 0 1 P 5 =1 2 6 2 0 P 5 =1 4 6 3 0 P5 O 8 8 =1
PLC在矿井提升机变频调速中的应用毕业论文(含开题报告和中期答辩)
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本科毕业设计(论文)PLC在矿井提升机变频调速中的应用2011年6月本科毕业设计(论文)PLC在矿井提升机变频调速中的应用摘要摘要矿井提升机是矿山最重要的设备,肩负着矿石、物料、人员等的运输责任。
传统的矿井提升机控制系统主要采用继电器-接触器进行控制,这类提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行启动和调速。
这种控制系统存在可靠性差、操作复杂、故障率高、电能浪费大、效率低等缺点。
针对这种情况采用PLC与变频器相结合的控制方案对原有电控系统进行改造,提高整个电控系统安全可靠性、控制精度及调速性能。
因此,对矿井提升机控制系统进行研究具有现实意义,也是国内外相关行业专家学者的一个热门研究课题。
本文把可编程序控制器和变频器应用于提升机控制系统上,并在可行性方面进行了较深入的研究。
事实表明,采用该控制系统,使提升机工作可靠,使用方便,同时具有动态显示的功能,节能效果明显。
关键词:矿井提升机;变频调速;矢量控制;PLC;AbstractThe shaft hoist is the foremost equipment of mines,it is widely used to transport the materials,staff and equipment. The traditional shaft hoist control system is always controlled by the relay-contactor,and adopts the methods of connect series additional resistant in rotors winding loop to start and adjust speed. The system has many disadvantages such as bad reliability,complicated operation,high fault rate,large energy –wasting and low efficiency.According to this kind of condition, we adopt PLC and Transducer to reform for original control system, so as to raise the safety, reliability, speed regulation performance of the whole electric controlled system. So, carrying on the research on the shaft hoist control system has realistic meanings,and it is a subject for research by relevant experts and scholars,both at home and abroad.To these questions existing in the shaft hoist contro1 system,the paper applied PLC(Programmable Logic Controller)and frequency converter to the system, and carried on deeper research in feasibility. The fact indicates,adopting control system,the shaft hoist works reliably,easy to use,energy-saving well,and have dynamical shown function.Keywords:Shaft hoist;Frequency conversion;Vector control;PLC目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题概述 (1)1.2课题来源 (1)1.3国内外提升机研究状况 (2)1.4本文内容及研究意义 (5)1.4.1研究内容 (5)1.4.2研究意义 (6)第2章提升机的工况分析 (9)2.1提升系统简介 (9)2.2提升机电动机运行方式 (9)2.3提升机的速度图和力图 (10)2.3.1提升机的速度图 (10)2.3.2力图 (11)2.4矿井提升机对电气控制系统的要求 (12)本章小结 (15)第3章可编程控制器简介 (17)3.1PLC的基本特点 (17)3.2PLC的基本结构 (19)3.3PLC的工作原理 (20)3.4PLC的分类 (21)3.5PLC编程 (23)3.5.1PLC执行用户程序的过程 (23)3.5.2梯形图的表示 (24)3.5.3梯形图的编程规则 (25)本章小结 (25)第4章:矢量控制变频调速 (27)4.1变频调速的发展及在提升机系统中的应用 (27)4.2变频调速基本原理 (29)4.3变频调速控制方式分类 (32)4.4变频器按中间直流环节方式分类 (33)4.5变频调速技术的发展现状 (34)本章小结 (35)第5章总体设计方案 (37)5.1系统控制要求 (37)5.2选择机型 (37)5.3控制系统的I/0点 (38)5.4系统控制结构 (38)5.4.1系统主电路图 (38)5.4.2系统控制电路图 (39)5.4.3系统外围接线图 (39)5.5设计步骤 (39)5.6系统流程框图 (40)5.7硬件部分设计 (41)5.7.1输出规格 (41)5.7.2标度变换 (41)5.7.3变频器参数设置表 (41)5.8软件部分设计 (42)5.9实验及结果 (43)5.9.1实验过程 (43)5.9.2实验现象 (43)5.9.3实验结果 (44)本章小结 (44)结论 (45)参考文献 (47)致谢 (49)附录 (51)第1章绪论第1章绪论1.1 课题概述矿井提升机是机、电、液一体化的大型机械[1],广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井,是生产运输的主要工具。
现在西门子加大了对SINAMICS S120系列变频器的推广力度
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现在西门子加大了对SINAMICS S120系列变频器的推广力度,S120在市场上的占有率也是节节攀升。
现在顺便也为即将使用SINAMICS S120系列变频器的朋友们简单介绍一下SINAMIC S120系列变频器。
1。
系出名门SINAMICS S120是新一代伺服驱动器,从功能上讲,已经超越了传统变频器的功能范畴。
S120不仅仅能够实现闭环矢量控制,还可以实现简单定位功能。
这是西门子在继SIMOVERT MasterDrives 6SE70以后,推出的一款力作!SINAMICS S120继承和发展了西门子变频器一贯的功能强大的特点,还在很多细节上有所创新。
(1)功率范围大。
几KW到上MW覆盖低压变频器的全功率段。
(2)结构模块化。
根据功能不同,将控制单元CU、整流器(即进线模块)、逆变器(即电机模块)等做成独立模块,可以自由搭配使用。
(3)通讯功能强大。
新推出的CU320-2集成了Profibus DP通讯接口、ProfiNET、RS232等接口,另外,可以通过选件,应用于CAN总线等。
(4)与上位伺服控制器的无缝连接。
通过多种报文,可以方便地与SIMOTION、CPU315T等运动控制器进行连接,实现高精度定位。
(5)内部资源丰富。
除了传统变频器的JOG、Fixed Setpoint、MOP、自由功能块等,还可以扩展出回零、程序步、MDI等定位操作。
同时,集成的DCC功能,可以无限扩展变频器的逻辑运算功能,在一定程序上可以实现PLC的功能。
(6)调试简单,功能强大。
使用Starter作为调试软件,图形化界面。
创新性地使用BODE图用于控制系统性能分析与优化。
不管是西门子电机,还是第三方电机,都可以达到最佳控制效果。
(7)创新性的连接Drive-CLiQ。
使用Drive-CLiQ可以自动识别设备并完成组态,节约调试时间。
2。
模块化结构(1)控制单元CU。
使用24V供电的控制器。
CU320最常用的多轴控制器。
PLC、变频技术在煤矿副井提升机上的应用
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压 及 各 种 故 障 与 运 行 状 态 进 行 显示 , 还 应 具 有 故 障记 忆 功 能
及提升机速度 、电流 趋势图显示功能。测速 装置采用两套轴
编 码 器 ,之 间相 互监 控 。
动力矩小 ,机械特性 比较软 ,带负载能力差 ,无法实现恒转 矩提升 。
( 1 )电机转子 回路采用 交流接触器切换串接 电阻进行调
在正常情况下 ,提升机可 以实现变频节能运行 。当变频器 出 现故障停机时, 可以通过系统切换柜和智能操作台切换开关配 合操作,实现提升机的工频运行,对变频柜进行检修等工作 。 2 . 1智能操作台的构成
智能操 作台的构成包括 P L C控制系统 、 显示系统 。P L C 控制 系统选 用西 门子 S 7 — 2 0 0系列双 P L C控制 ,控制核心应 包含两套 P L C系统和两套测速装置 。其中一套 P L C系统及测 速装置用来完成提升机的主控功能, 另一套用来完成提升机的 监控功能。两套 P L C系统通过实时数据交换 ,完成相互监控 。 两套 P L C 的开关量输入端 口不少于 3 8个 ( 含 1 0 %的备用点
数) 。开关量输出端 口应根据矿用操作 台显示方式 的不同分别
加 以规定 ,但 不应少于 2 0个 。模拟量输入通道数不少于 5路 ( 含1 路备用) , 模拟量输 出通道数不少于 5路 ( 含1 路备用 ) 。
留有通讯和上位机接 口。具有 L I P S不间断 电源为控制回路供
( 4 )原系统保护较为单调 ,运行 时完全依 靠操 作司机手 上 的工作 闸控 制工作 闸电流进行控制提 升速 度 , 这就要求司 机高度集 中注意力 。然而 ,操作 司机 因劳动强度大而容易疲 劳 ,稍有 不慎则可能 出现安全事 故。
西门子变频器在辊道提升控制中的应用

摘要:本文介绍了提升辊道中主从控制通过西门子变频器的实现,简要介绍了主从控制的工作原理和实现方案,以及如何通过DriveMonitor来实现电机的参数调试和控制性能的优化。
关键词:主从控制、模拟量输入输出、调试
Keyword:The Master- Slave Control、AI/AO、debug
2、主从参数设置,P587=0为主动装置,P587=1为从动装置。
3、通过PLC给出速度运转电机,记录波形,根据波形调整PID速度调节控制,主要调节斜坡信号发生器的相关参数。如果PLC通讯还没有连接好,可以通过DriveMonitor主操作界面给出速度运转电机,这需要两台计算机操作,主传动和从传动装置同时合闸,但是从传动不给速度,由主传动装置发出速度,主操作界面如下图所示:
提升辊道采用西门子逆变器控制,共用直流母线。两侧电机选择功率型号完全一样的电机,相应的逆变器也完全一样,这样便于同步控制,根据齿轮减速比的不同,前后提升选择了不同容量的电机和逆变器。
二、主从控制的实现
主从控制的关键技术问题是如何把主传动的速度信号或转矩信号高速和精确地传送到从传动变频器,提升辊道选用的西门子的SIMOVERT MASTERDRIVERS系列6SE70变频器,实现方法是通过模拟量输入输出(AI/AO)连接实现主从控制。
6SE70变频器的CUVC控制板上集成有可编程的两个回路的AI(模拟量输入口)和两个回路的AO(模拟量输出口),在主从应用中主传动的速度或转矩信号可以通过AO口转换成标准的4~20mA信号输出,而从传动则是通过AI口接收主传动发来的速度或转矩给定值,这样就可以实现经济实用的主从控制应用,其接线原理图。
五、小结
提升棍道控制中应用的西门子6SE70实现的主从控制具有如下特点:
矿用提升绞车全数字变频调速系统应用实践

第6期新疆有色金属矿用提升绞车全数字变频调速系统应用实践董继良(新疆昌平矿业有限公司乌鲁木齐830000)摘要针对老式提升绞车采用绕线电机串电阻调速方式存在的问题,采用先进的全数字变频调速系统解决,取得了明显的安全效果。
关键词提升绞车电控全数字变频调速系统1概述矿山主、副井提升绞车担负着矿井升降人员、提升矿(废)石、下放材料、设备的繁重工作,一旦出现故障,就将影响整个矿井的生产。
因此提升设备的正常运行起着至关重要的作用。
老式提升绞车电控大多采用380V绕线电机串电阻调速,用交流接触器实现速度段切换,形成低速降压启动、挡位切换加速、全速运行、挡位切换减速、低速降压停车的工作过程。
其在运行中存在明显的缺点,主要体现在以下几个方面:⑴在空载下放时,电机的转速超过了同步转速,电机处于发电状态,由于没有处理环节,大量的无功能量消耗在转差电阻上,致使电机能耗增加,不但浪费大量的电能,而且使电机铜损、铁损增加,增大了电机的维修费用。
根据现场情况测定,下放时电机电流与提升时基本相同,相当于电机的额定电流,而空载时电机电流大约应在额定电流的60%左右,从这点看,应有30%左右的无功能量消耗,使用电量增加。
⑵控制系统采用绕线电机转子串电阻的方式进行调速,存在以下缺点:①大量的电能消耗在转差电阻上,造成了严重的能源浪费,同时电阻器的安装需要占用很大的空间。
②控制系统复杂,导致系统的故障率高,接触器、电阻器、绕线电机碳刷容易损坏,维护工作量很大,直接影响了生产效率。
③低速和爬行阶段需要依靠制动闸皮摩擦滚筒实现速度控制,特别是在负载发生变化时,很难实现恒减速控制,导致调速不连续、速度控制性能较差。
④启动和换挡冲击电流大,造成了很大的机械冲击,导致电机的使用寿命大大降低,而且极容易出现“掉道”现象。
⑤自动化程度不高,增加了开采成本,影响了产量。
⑥低电压和低速段的启动力矩小,机械特性比较软,带负载能力差,无法实现恒转矩提升。
G120在提升机上失速和抖动故障处理
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G120在提升机上失速和抖动故障处理1. 项目基本信息Basic Project Information汽车总装物流自动化系统,系统中使用了西门子的CPU319F、ET200s、G120、Comfort Panel。
升降机设备使用的变频器是西门子G120:CU250S-2PN (6SL324 6-0BA22-1FA0),PM240 45kw (6SL3224-0BE33-7UA0)下图为总装厂内饰线物流设备和系统网络结构图:图1系统网络结构图2. 问题描述Problem des cription用户反映有以下几个问题:问题一:总装厂内饰4线的升降机有时会出带车身下降无法快速减速的现象,升降机会快速下滑,类似于失速,目前通过降低升降机的速度可以暂时使用。
问题二:升降机下到位停止时,车盘抖动剧烈。
升降机的功能是将车身从二层下放到一层(图2),升降机下降时,变频器最高输出频率运行在50Hz,遇到减速开关时输出频率设为8Hz,遇到到位开关时,变频器给停车命令,同时抱闸将电机抱死。
现场观察发现:经常出问题的升降机在空车盘运行时,不会出现用户描述的问题一现象,下降到位停止时,车盘上下晃动较大。
当车盘带车身下降时,遇到减速开关不能快速减速到8Hz,车盘直接撞到硬限位开关,电机抱闸将电机抱死。
在此过程中,变频器不报警。
图2 升降机设备3. 问题分析Problem Analysis问题一:升降机不能快速减速,且变频器不报错1) 升降机下放重物,电机工作在发电状态,变频器应禁用Vdmax控制器,启用能耗制动,利用变频器集成的制动单元和外部制动电阻消耗能量。
检查变频器接线,尤其是制动电阻的接线是否正确。
检查变频器参数设置P1240/P1280,是否禁用Vdmax 控制器。
检查P219制动功率设置是否正确。
2) 考虑制动电阻的制动功率是否合适。
3) 实际速度与设定速度不一致时,变频器默认设置可以报A7903,且作为状态字Bit8通过通讯报文返回给PLC。
西门子SM150在鞍钢矿井提升装置上的应用

1)过程控 制选用 西 门子公 司P L C 不 完毕 ,发 不 出提升信 号 ,提 升信 号 系 列及 通过 工业 现场 总线 联接 的装 卸 有转发功能 。
回路 跳闸。 . 装 卸载 控制 系 统包括 井 下装 载控 装 载 以定重 为 主 ,同时 有定 容定 时保护。 3 . 2系统采用工业 现场总线和光缆 制系统 、井下称重系统和卸载系统 。 通讯 ,融 提 升系统 和装 卸载 系统 为一 系统装 卸 载控 制设 备满 足 。 计 量斗 门闭位 置信 号参 与信 号 闭 体 ,使系统 同时完成三个功 能 :
石8 0 0 万t / a 。主井为箕 斗井 ,由二套 相
全 数 字交 直交 变频 传 动系 统选 用 卸载站闭锁与保护 : I NAMI CS S M1 5 0 交 直 交 同的提 升 系统组 成 ,二套 主井 提升 系 西 门子公 司S 发 出提升 急停 信 号 ,提升 机安 全 统 共 同完矿 岩提 升任 务 。二套 主井 提 变 频控 制传 动 系统 。西 门子公 司 的 电 回路跳 闸。 压 源 型 ,带有 源前 端 ( AF E)的交 一 卸载 仓满 仓 时 ,提升 机不 允 许提 升 系统共 同完成 8 0 0 万t , a 矿石和4 0 万t / a 岩石的混合 提升任务。 2主传动控制方案 直一 交变 频器 ,其对 1 0 k V电 网有很 好 矿 ,但 一次 提升 开始 后需 待 本次 提升 的响应 。没有 谐波 畸变 和无 功功 率损 完毕后闭锁提升。 箕 斗 门开 闭装 置位 置信 号参 与信 随着半 导体 器件 和传 动 技术 的发 耗 。 每 台提 升 机配 备 一 台 S I N AMI C S 号 闭锁 ,箕 斗门 开闭装 置下 放不 到位 展 ,I G C T 取代 了I G B T,越来 越多 的交 直交 传 动控制 方 案被 广泛 的应用 到 轧 S M1 5 0 中压 电压源型交直交变频器 。 发不 出开车信号 。 机 主传 动及矿 机提升系统 ,S I N A MI C S 此 交 直交 变频 器利 用 正反 馈 ,四 卸载 闭锁 信号 只是 闭锁 卸 载设 备
变频调速装置在新桥煤矿井下斜巷提升绞车应用

变频调速装置在新桥煤矿井下斜巷提升绞车的应用【摘要】:新桥煤矿北四采区轨道运输下山提升绞车采用矿用隔爆型交流变频软起动控制器,保障了提升机的安全运行,降低了维修人员的劳动强度,节约电能可观。
【关键词】:矿井变频调速装置应用前言新桥煤矿北四采区轨道运输下山轨道斜坡长度841.5m,最大坡度14°,上部变坡点距离绞车房长度73.5m。
提升绞车使用jtpb-2×1.8 矿用防爆单绳缠绕式单筒提升机,采用kdjr1-550/660bp矿用隔爆型交流变频软起动控制器,该产品具有起动电流小、起动速度平稳等优点。
新桥煤矿使用以来,安全可靠,平均每年节约电费5.56万元。
1、技术要求电控系统要求为全数字控制系统,能够实现手动、检修、应急运行,并满足提矸、提料、下放长材和大件的要求,具有手动紧急运行方式,电控应能保证与机械供货商在技术上主观完整和无间隙对接。
1.1 硬件要求设备所用igbt等主要部件均为西门子等进口产品。
1.2软件制作要求按照国际标准设计,功能模块化、结构线性化,注释完整齐全,有辅助图表说明。
监视系统应采用先进的操作平台,能对系统的重要参数及运行状态进行实时检测或纪录,并随时将数据存盘并保留至少一个班次。
1.3驱动系统由调速原理n=可知,当平滑地改变f时,n也可得到平稳的改变。
所以,变频调速技术的关键是要解决如何使电机获得一个频率可调的大功率供电电源。
为此,驱动部分采用上海地澳自动化科技有限公司生产的kdjr1-550/660bp矿用隔爆兼本质安全型交流变频软起动控制器。
其控制功率为250kw,电压等级660v。
其部件是整套原装进口德国西门子公司生产的四象限重载型矢量控制变频器。
本系统采用电流环作内闭环,速度环作外闭环,通过轴编码器实现闭环矢量控制。
其特性是:1.3.1 先进的矢量控制技术矢量控制通过三相-两相变换和同步旋转变换,把交流异步电动机在按转子磁链定向的同步旋转坐标上等效成直流电动机,从而模仿直流电动机进行控制,得到在静、动态性能上完全能够与直流调速系统相媲美的交流调速系统。
浅谈西门子变频器在提升机的应用
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浅谈西门子变频器在提升机的应用摘要:本文介绍了浅谈西门子变频器在提升机的应用,西门子变频器的特点、硬件组态、系统组成、软件设计及功能的实现。
关键词:变频器;系统;应用柘溪上游电气设备于2009年改造完成,同年2月4日投入运行。
柘溪站上游变频设备采用的是德国西门子公司的高性能电压型“交—直—交”通用变频器,型号为:6SE71。
操作系统选用西门子原装PLC(S7-300)作为操作控制中心并构成软冗余结构,实现对提升机的运行过程控制和安全保护。
安全保护采用软件、硬件两路安全回路实现双重保护,确保设备运行安全、可靠。
1、柘溪过坝船闸对电气控制系统的要求1)、负载恒定﹑速度相对恒定的稳速系统,防冲击的“S”化速度给定(防止变频器过电流或过电压)。
2)、变频电机运行在“一”、“四”象限,运行在“四”象限的能量回馈电网,同时要求动态恢复时间尽可能短。
3)、有速度传感器的矢量控制变频器及速度包络线监视,防止速度失控及过卷;4)、具有较高的分辨率(频率),良好的通讯能力,采用PLC作为控制单元,实现对整个控制系统的可靠、协调的控制,以满足提升机控制系统正常工作的需要。
5)、系统出现紧急情况时实现紧急制动的一、二级制动方式。
2、西门子6SE71变频器的特点6SE71矢量控制变频器是全数字式的交-直-交电压源型SPWM(正弦脉冲宽度调制)变频器,其逆变器的主开关为IGBT(绝缘栅双极晶体管),具有良好的驱动性能。
它采用先进的转子磁场矢量控制控制策略,可以达到同直流传动系统相媲美的静、动态性能,具有电机参数自动辨识,调节器参数自动寻优,故障自诊断等功能。
先进的控制软件,确保最佳的动态响应、卓越的控制性能和高度的灵活性。
多种自由功能的功能模块及BICO(二进制互联连接功能)技术可灵活地满足各种控制功能需要的控制系统。
西门子6SE71矢量控制功能,可以对电机实现高精度矢量控制。
特别是带PG矢量控制方式具有极高的速度控制精度(+0.01%)和极高的起动转矩(0r/min时150%),其与PLC配合使用,可以实现速度控制、使提升机平稳运行。
大型提升装置在干熄焦系统中的应用
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号. 在停车的过程中 . 首先使变频器进入 其悬停状态 . 也就是说 在变频 器收到停 车命令后 . 变频器 减速到零 速并 可以在机械抱 闸不动作 的条 件 下维持零速 的功能 . 在变频器 进入悬停 状态后 . 变频 器输出控制抱 闸闭合 . 然后撤销输出转矩。 并且在力矩校验功能启 用的条件下 . 变频 器 自动启 用下列功能 : 溜钩保护、 速度偏 离保 护 ( 失速保护 )输 出缺相 、 保 护和编码 器丢失保护 使用力矩校验功能可以较为简单 的实现变频 器带电机作为提升设备的应用 本干熄 焦工程提升机变频器 主要采用 端子控制方式 . 通讯功 能作 为读 取变频器数 据使用。走行变 频器 和提 升变频器都预设两档速 度 . 根据不同的阶段给出提升和走 行的不 同速度选择。变频器启 动、 方向 及 速度选 择信号由继电器给出 . 闸控制 由变频器本身完成 提 升机 抱 提升走行 变频装置采用带有速度传感 器的矢量控制方式 . 速度控 制具 有 良好的精度和稳定性 启动制动性 能好 . 可以在短时 间完成零 速到 额定 转速的启动过程或由额定转 速减小 到零 速的制动过程 . 减少启 动 制动时间 . 有利于适应生产节奏的要求
2变 频 装 置 .
提 升 机 提 升 、 行 电机 变 频 控 制 装 置 选 用 SME S公 司 6 S 0系 走 I N E7 列逆变 装置 . 通过公共直流母 线挂在整流 回馈单元 R U. G 实现 电动机 回馈 制动功 能。控制 系统与 变频装置 之间通 过 Po b s rf u 总线 进行通 i 讯 。R U为整流 回馈单元 , 主要功能有 : G 其 通过控制能量流 向 , 把进线 侧 3相 交流电源转化为规定 的直 流母 线 电压: 通过控 制变 压器把进线 侧3 相交流 电源转化为交流 15 1V控制 电源 R U中功率元件采用 在 G IB G G T R U可以工作在 3 种模式 : 电动状态 . 制 I B 控 G T导通调节 电压 和电流 . 电流 由交流侧 流向直流母线 侧: 状态 , 制 I B 使 再生 控 G T导通 调节 电压和 电流 . 电流 由直流母线侧 流 向交 流侧; 使 二极管 整流桥模 式 .G R U不 调节电压和电流 .功率元件 工作在二极管整 流桥模式 , 电 流从交 流侧 流向直 流母线侧 6 S 0 E 7 系列 变频装 置是 SM N 公 司推 IE S 出的产 品, 有如下特点 : 功率范 围广 , 性能强大 ; 灵活性使复杂 的应用简 单化 : 高度集成 . 持多种通讯协 议的 网络结 构: 的功率模块结构 支 优化 设计减小高 次协波 . 反射波及控制 干扰 ; 的设计节省安装空 间。 紧凑 并 且本 系列产 品拥有 力矩校验功能 . 以使变频 器在位能性负载 的提升 可 过程 中与机 械抱闸动作良好 配合 . 防止出现溜车及 电机堵转 电流过大 的情况 . 机械及 电气设 备的使用 寿命都有好 处。当变频器在提 升设 对 备应用力矩校验功 能时 . 变频器 收到运行命令 后 . 变频器首先快 速建 立磁通 . 出转 矩 . 输 在确 认输 出转矩存在 的情况 下 . 出释 放抱 闸信 发
西门子通用变频器应用实例
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六 结束语
改造完成以后不仅节约了大量的电能,同时实现 了全自动控制大大降低了操作人员的劳动强度。减少 了机组启停的电流和机械冲击,延长了机组的使用寿 命,取得了良好的经济效益。
西门子自动化与驱动集团标准传动部
3
西门子通用变频器应用实例
ECO 变频调速系统 在中央空调系统上的应用
— 广凌集科技有限责任公司
MM440 变频调速系统在铣床上的应用 ....................................................................................................................... 46
西门子自动化与驱动集团标准传动部
西门子新一代 MM440 变频器在电梯上的运用 ........................................................................................................... 31 MM420 变频器在纺织行业细纱机上的运用 ............................................................................................................... 33 MM440 在工业洗衣机上的应用 ................................................................................................................................... 36 MM440 变频器在造纸机传动控制系统的应用 ........................................................................................................... 38 HVAC 楼宇暖通空调应用实例 ECO 变频器在中国银行大厦中的应用 ................................................................... 39
基于S7—300PLC的井深自适应技术在矿山建井提升机中的应用
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基于S7—300PLC的井深自适应技术在矿山建井提升机中的应用在现代矿井提升机控制技术基础上,利用西门子S7-300系列PLC的强大功能,提出了矿山建井工矿下的井深自适应控制思路,构建了建井提升机井深自适应控制系统总图,阐明了井深自适应技术计算原理,并依据中煤依兰三矿建井现场工矿,编制了井深自适应计算逻辑程序,部署实施方案,实现了该技术在建井现场的成功应用。
标签:S7-300 PLC;矿山建井;井深自适应0 引言开凿井筒是新建矿山地下工程实施的第一步,也是矿山筹建的重要一环。
建井提升机承担着提升物料和运送人员设备的任务,建井过程中,要面临地下水、岩石等复杂的地质条件,因此,对提升机控制提出了较高要求。
在传统建井提升机控制系统中,多采用绕线交流电机配套TKD调速控制系统,提升机操控司机对当次提升行程只能通过井工人员反馈,并通过打点信号和定点视频影像做出判断并进行手动控制,存在加减速不平顺和停车位置不精准问题,提升质量和效率往往因人而异,凿井深度不断变化对司机应变存在考验。
随着现代电力电子和PLC技术的不断发展和推广,目前建井提升机的驱动调速越来越多的使用变频器,操控和行程计算采用PLC技术,在此基础上,井深自适应技术的提出适逢其时。
1 矿山建井提升机控制系统总体结构在图1中,提升机一般为单绳缠绕式提升机;电机多采用绕线式交流异步电机或鼠笼式交流异步电机;编码器为每周2048脉冲的高精度增量式编码器;主控采用西门子S7-300系列PLC;上位机安装有基于winCC设计的监控系统;操控台上设置有手柄及各种控制开关,且具有系统状态显示和故障告警指示功能;变频器接受主控PLC控制命令和速度给定信号实现对电机的变频驱动。
2 井深自适应技术计算原理2.1 编码器单位脉冲米数计算钢丝绳规则地缠绕于提升机滚筒上,滚筒直径约等于缠绕直径。
增量式编码器安装于电机或滚筒轴端,跟随转动。
如果编码器采用和滚筒直连方式,则滚筒转动一周,编码器生成2048个脉冲;如果编码器和电机直连或安装于其它机械部件上,则需考虑减速比。
《2024年西门子MM440变频器微调PID的应用》范文
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《西门子MM440变频器微调PID的应用》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高,变频器在各种工业生产中得到了广泛应用。
其中,西门子MM440变频器以其出色的性能和稳定性受到了广大用户的青睐。
为了更好地满足工业生产过程中的控制需求,本文将探讨西门子MM440变频器微调PID(比例-积分-微分)控制的应用。
二、西门子MM440变频器概述西门子MM440变频器是一款高性能的变频器,具有优异的调速性能和稳定性。
它广泛应用于各种电机驱动系统中,如风机、水泵、压缩机等。
通过改变电源的频率和电压,MM440变频器可以实现对电机转速的精确控制,从而达到节能、提高生产效率的目的。
三、PID控制原理PID控制是一种广泛应用于工业控制领域的控制算法。
它通过比例(P)、积分(I)和微分(D)三个环节的组合,实现对系统误差的快速响应和消除。
在变频器控制系统中,PID控制主要用于调节电机的转速,使其达到设定值。
四、MM440变频器微调PID的应用在工业生产过程中,为了提高电机的运行精度和稳定性,often需要对MM440变频器的PID参数进行微调。
微调PID的过程主要是通过调整PID控制的比例增益、积分时间和微分时间等参数,以达到更好的控制效果。
1. 参数设定与调整根据实际的生产需求和电机的特性,对MM440变频器的PID参数进行设定。
一般来说,首先需要根据电机的实际负载和运行环境确定合适的比例增益和积分时间。
然后,通过观察系统的响应情况,对微分时间进行调整,以实现对系统误差的快速响应和消除。
在调整过程中,需要注意观察系统的稳定性和响应速度,以达到最佳的平衡点。
2. 微调方法与步骤(1)首先,根据电机的实际负载和运行环境,设定一个初步的PID参数值。
(2)然后,观察系统在运行过程中的响应情况,包括转速的稳定性和波动情况等。
(3)根据观察结果,逐步调整比例增益、积分时间和微分时间等参数,以实现对系统误差的快速响应和消除。
西门子6SE70系列变频器在矿井提升系统中的启动调试步骤
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西门子6SE70系列变频器在矿井提升系统中的启动调试步骤吴水章
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2010(000)001
【摘要】对西门子6SE70系列变频调速器在启动调试过程中的一些注意事项及参数设置步骤和调试过程,进行了简要介绍.
【总页数】3页(P22-23,26)
【作者】吴水章
【作者单位】重庆泰丰矿山机器有限公司,重庆,400051
【正文语种】中文
【相关文献】
1.西门子6SE70系列变频器调试注意事项 [J], 肖明运
2.西门子6SE70系列变频器在传动系统中的应用及其与PLC的通信 [J], 李瑞磊
3.西门子6SE70变频器在纸机控制系统中的应用 [J], 葛保华;孟彦京
4.西门子6SE70变频器在纸机控制系统中的应用 [J], 葛保华;孟彦京
5.西门子6SE70系列变频器在纸机传动中的应用 [J], 郭亚琴
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西门子标准变频器在提升中的应用
目前,变频器在提升的应用越来越广泛,如起重、提升、电梯等行业。
在提升中应用变频器主要有以下特点:
¾负载在下降过程中,电机会处于发电状态,即变频器处于能量回馈状态,为了防止变频器产生过电压现象而跳闸,需要制动单元与制动电阻来消耗回馈能量。
¾在提升系统中有配重(couterweight)的情况下,下降的过程有可能是电动状态,因此电机可能会工作在四象限。
¾当负载在机械抱闸打开的情况下暂停,电机需要输出很高的转矩阻止负载降落。
¾某些场合需要变频器的精确定位功能,当然定位功能也可能在上位机中实现,如电梯应用。
¾大部分的提升装置要充分考虑其安全可靠性。
¾系统的加减速需要仔细控制。
图1 变频器在提升中应用示意图
针对提升的应用特点,标准变频器应该满足以下特性
•最好安装编码器,以保证系统速度精度与安全性。
MicroMaster440所实用的编码器有TTL与HTL类型。
•加装制动单元与制动电阻,通过P1240禁止变频器的直流电压控制器功能,同时要在P1237里设置制动占空比。
•要确保电机参数的准确,这一点对于矢量控制尤其重要。
•要利用功能块来搭建超速或者负载降落保护。
•投入电机外部抱闸控制,参数为P1215-P1217。
•对于有配重的负载,矢量控制(SLVC或VC)建议用加速度予控(P1496与P0342),对于无配重负载,建议用附加转矩(P1511)来增加启动转矩。
调试
带编码器的矢量控制
借助于编码器模板(6SE6400-0EN00-0AA0)及编码器完成。
优点:
1.可实现零速满转矩运行
2.低速时性能好,确保精确定位
3.真实的反馈速度以防止电机超速与负载突降
4.容易调试
缺点:成本高
调试步骤:
1.快速调试,确保电机数据与电机名牌一致。
2.通过参数P1910=1,3做电机识别。
3.检查编码器接线以及相关参数及DIP设定(P0400,P0408等),用V/F方式来判断编码器
反馈的方向是否同设定值一致(P0061与P0021)。
4.将直流电压控制器关闭(P1240=0),并将制动单元投入(P1237=4推荐50%)。
5.投入电机报闸制动(P1215=1),并根据实际情况优化制动释放延迟时间(P1216)及最小频
率(P1080)。
6.对于无配重的负载,我们需要在提升时给定正的速度值,在下降时给定负的频率值。
7.设置控制方式P1300=21,用P1960来优化速度环(注意优化时电机会转动),同时也
可以手动修改比例增益P1460与积分时间P1462,以改善系统的动态特性。
8.转矩限幅P1520 与P1521通常被放到最大。
9.用功能块来搭建超速保护以及编码器实际反馈与速度设定背离过大保护
设置如下:
P2155[0]=FMAX+10% (55Hz ). 如果当前电机实际频率超过55Hz, 变频器的状态位53.4发生变化。
速度偏差 (设定速度) – (实际编码器返回速度) : >7%
P2800=1 激活功能块
P2801[3]=2 – 激活“或”功能块 OR1
P2801[9]=1 -激活“非”功能块 NOT1
P2802[6]=3 -激活“加法”功能块SUB1
P2802[12]=2 -激活“比较“功能块 CMP1
P2816[0]=53.4 – 把超速信号连接到 OR1
P2816[1]=2886 – 连接速度偏差过大信号到 OR1
P2828=2817 – 将“或”的结果取反 (使它可以作为外部故障信号)
P2873[0]=63 – 电机模型的输出频率
P2873[1]=61 用电机模型的输出频率减去编码器实际频率
P2885[0]=2874 比较
P2885[1]=2889
P2889=7%
P2106[0]=2829 – 当任何一个条件满足时,触发变频器跳闸
无传感器矢量控制
优点:
1.高速时变频器定位精度相对准确。
2.准确的电机模型为超速保护与负载降落保护提供了基础。
3.不需要附加备件,成本低。
缺点:
1.要求仔细调试。
2.在低频时,电机模型计算不准确,因此矢量控制所能达到最小频率比带编码器要高。
3.因为没有实际编码器去测量转子速度,因此超速保护来自观测器模型。
调试步骤:
1.快速调试,确保电机数据与电机名牌一致。
2.通过参数P1910=1,3做电机识别。
3.通过检查参数r1787 < +/- 10%,来确保电机模型的正确性。
4.将直流电压控制器关闭(P1240=0),并将制动单元投入(P1237=4推荐50%)。
5.投入电机报闸制动(P1215=1),并根据实际情况优化制动释放延迟时间(P1216)及最小频
率(P1080)。
6.对于无配重的负载,我们需要在提升时给定正的速度值,在下降时给定负的频率值。
7.设置控制方式P1300=20,用P1960来优化速度环(注意优化时电机会转动),同时也
可以手动修改比例增益P1470与积分时间P1472,以改善系统的动态特性。
8.转矩限幅P1520 与P1521通常被放到最大。
9.通常情况下,我们推荐设置P1750.0=0,当变频器频率大于P1755时,采用SLVC控制
方式。
10.我们建议将P1755设置最小,但是,这会受到低频时有效电机模型限制,通常P1755
的最小值受电机功率的影响。
经验上我们可以将P1755设定为电机滑差的1到2倍。
例如,电机50Hz的额定转速为1450转,滑差为1500-1450=50转,折合频率为1.67Hz,因此我们设定P1755的范围是1.7~3.4Hz。
11.为了保证定位精度,变频器最小的运行频率应该大于P1755。
12.如果变频器在P1755以下运行时,我们可以尝试用P1610与P1611产生更多的转矩。
13.在有配重的情况下,我们设置加速度予控P1496=100%,优化P0342,用来在启动负载
的瞬间给系统一个转矩提升。
14.在没有配重的情况下,我们可以借助附加转矩P1511来提高启动转矩或阻止电机被反
拖,我们可以设置P1511=2890,然后在P2890里设定一个经验值,这里要充分考虑空负荷与满负荷的情况。
15.对于无传感器的矢量控制,要仔细测量设备的启动停止特性,通常要往复试验以及严格
地考察电机在不同温度下电机模型的准确性。
16.用功能块来搭建超速保护以及编码器实际反馈与速度设定背离过大保护
设置如下:
P2155[0]=FMAX+10% (55Hz ). 如果当前电机实际频率超过55Hz, 变频器的状态位53.4发生变化。
速度偏差 (设定速度) – (实际编码器返回速度) : >7%
P2800=1 激活功能块
P2801[3]=2 – 激活“或”功能块 OR1
P2801[9]=1 -激活“非”功能块 NOT1
P2802[6]=3 -激活“加法”功能块SUB1
P2802[12]=2 -激活“比较“功能块 CMP1
P2816[0]=53.4 – 把超速信号连接到 OR1
P2816[1]=2886 – 连接速度偏差过大信号到 OR1
P2828=2817 – 将“或”的结果取反 (使它可以作为外部故障信号)
P2873[0]=1170 – 斜坡函数发生器后的设定频率
P2873[1]=63 —电机模型的输出频率
P2885[0]=2874 比较
P2885[1]=2889
P2889=7%
P2106[0]=2829 – 当任何一个条件满足时,触发变频器跳闸。
无论如何,MM440在起重与提升的应用还要经过实践来检验,有时设备的二次启动,有时会造成系统溜车,这时就要不断调整附加转矩或启动转矩等参数的设定值。
有时对于电机的外部抱闸与启动的配合不好,我们还需要去调解外部抱闸释放的延迟时间。
另外,我们还应该注意,变频器版本对功能的影响,例如从版本V2.10 以后,我们在外部抱闸控制上作了一些逻辑上的改变。
V2.09 V2.10。