变频器在轧钢水处理水泵电机的应用

变频器在轧钢水处理水泵电机的应用

摘要:本文简单介绍了变频器在轧钢水处理水泵电机的应用,并对其节能原理和实现过程进行了分析。

关键词:变频轧钢水处理

在钢铁生产的过程中,各种资源和能源的消耗都非常大。为了能够可持续的经济发展,也为了降低产品的生产成本,钢铁企业必须寻求一种节能降耗的新路子。随着变频器生产技术的日益成熟,其价格也逐渐降至用户能够接受的水平。在风机水泵类负载中,变频器的应用可以明显的起到节能目的,在较短时间内可以收回投资成本,因此在钢铁生产领域尤其风机水泵类的负载中,变频器的应用也越来越广泛。

1 系统介绍

1.1 工艺及改造方案简介

在线材生产过程中,钢坯经加热炉及初中精轧之后,为了改善成品线材的材料性能,线材进入穿水冷却工艺流程线。

为了保证各种品种的钢材都能获得最佳的冷却效果,要求从泵站送出的高压水具有在特定压力范围的连续可调的特性。

三钢(集团)有限责任公司高速线材二厂穿水冷却变频穿水系统的改造,是在原生产系统的基础上,为了更好地完成工艺对穿水冷却设

备的要求而进行的改造项目。在设备方面,将1＃泵2＃泵由工频MCC 控制改造为变频加工频旁路的方式。

在自动化系统控制方面,在原PLC的基础上,利用ET-200M站剩余的I/O,电气商在原控制程序的基础上,编写新的控制程序以控制新添设备并与原程序良好连接,同时添加相应的操作画面以便操作员的操作。

在电气设备方面,增加两面变频柜。

1.2 主要设备参数

电机:型号:Y355M1-6;额定电压380V AC;额定电流:342A;额定功率:185KW;额定转速:982r/min。

变频器:明电舍VT230SE-200H,配套输入电抗器、输出电抗器、滤波器、Profibus_DP适配器等。

PLC:SIEMENS的S7 414－3DP。

1.3 系统配置

系统配置如图1。

PLC通过Profibus-DP对变频器进行控制,上位机采用WINCC系统,PLC和上位机之间采用以太网通讯。

1.4 主回路单线图

主回路单线图如图2。

2＃泵与1＃泵的回路完全相同。

1.5 控制方式简单描述

本变频系统的控制方式分为:AUTO、MAN、LOCAL。

(1)AUTO控制模式。AUTO模式是最常采用的控制模式。操作员在WINCC界面上选择“AUTO”模式,在变频器柜允许动作的前提下(如主空开已经合上、变频器柜无故障等),操作员按动相应水泵的“起动”按钮,则变频器即开始运行。操作员输入水压的设定值,控制系统以泵出口管线的压力测量值为反馈进行闭环调节,并将运算的结果通过Profibus总线送至变频器执行。

(2)MAN控制模式。MAN模式也是常用的控制模式。操作员在WINCC界面上选择“MAN”模式,在变频器柜允许动作的前提下,操作员按动相应水泵的“起动”按钮,则变频器即开始运行。变频器的频率输出采用开环调节模式,由操作员在画面上直接对变频器频率进行设置。

(3)LOCAL控制模式。LOCAL模式用于调试或检修时的操作。

在机旁操作箱上的选择开关都位于“机旁操作”时,在变频器柜允许动作的前提下,操作员按动机旁操作箱的“起动”按钮,则变频器即开始运行。变频器的频率输出固定值的方式,该值可以在变频器的参数设定中调整。

另外,在变频系统故障时,本系统也支持工频系统的启动和停止。在二次回路中,工频回路与变频回路进行联锁,在控制程序中,工频回路和变频回路也进行联锁。

工频回路的起动和停止无需PLC进行处理,仅通过二次回路就可以实现,其操作在机旁操作箱上完成。

1.6 程序实现

程序采用STEP 7进行编程,语言为STL。

(1)变频器的起动与停止,程序实现了不同操作地点对变频器的操作及设备间的相互连锁,运算结果置入PQW并通过Profibus送至变频器。

A(

A “1#SELECT LOCAL”

A “1#CONVERT START”

O

A “1#SELECT REMOTE”

A “1#CONVERT START(WINCC)”)

A “1#KM1 STATUS”

A “1#KM2 STATUS”

AN “1#KM3 STATUS”

S “MIDDLE DATA 1”

A(

A “1#SELECT LOCAL”

AN “1#CONVERT STOP”

O

A “1#SELECT REMOTE”

A “1#CONVERT STOP(WINCC)”O “1#CONVERT FAULT”

O “1#Q CONVERT FAULT”

ON “1#SELECT CONVERT”pCALL “CONT_C”,”1#PID支撑DB”COM_RST:=

MAN_ON:=L0.1

PVPER_ON:=

P_SEL:=

I_SEL:=

INT_HOLD:=

I_ITL_ON:=

D_SEL:=

CYCLE:=

SP_INT:=“P-SETPOINT”

PV_IN:=DB33.DBD454

PV_PER:=

MAN:=“1#MAN-OUT”

GAIN:=1.000000e-002

TI:=

TD:=

TM_LAG:=

DEADB_W:=3.000000e+001 LMN_HLM:=5.000000e+001 LMN_LLM:=1.500000e+001 PV_FAC:=

PV_OFF:=

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I_ITLV AL:=

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