变频器在热连轧棒材线轧机上的应用

1.引言

伴随着节能减排以及生产成本的双重压力，今日的钢铁行业比以往任何的时候都需要更高的效率。对于任何一个钢厂，一款高可靠性和高性价比的传动产品可以提高生产率和生产能力以及设备的可靠运行时间，缩短停工时间，降低成本以及物流时间。

2.英威腾工程传动方案

近5年来英威腾变频传动产品在国内钢铁企业中取得着越来越多的应用，同一企业越来越多的关键环节出现了英威腾的身影，英威腾传动产品为钢铁企业提供了完备可靠的解决方案，以下是目前可提供的主要方案:

1)面向热连轧棒线材生产线的轧机变频传动系统解决方案

2)面向可逆冷轧机的变频张力收放卷控制解决方案

3)面向辊道的多电机控制系统解决方案

4)面向冶金起重机的变频控制系统解决方案

5)面向除尘风机、高炉风机等的高压变频传动系统解决方案

接下来介绍英威腾Goodrive800系列工程传动在国内热连轧棒材线轧机以及高速线材轧机传动中的应用。

2.1热连轧棒材轧机

2.1.1应用背景

轧线交流化已经成为趋势，国内某公司为了优化产品结构，提高生产效率及工艺水平，降低能耗，提升现有生产能力及产品性能，新建交流系统棒材生产线。传动系统采用整流回馈单元+公共直流母线段+逆变单元形式组成的多传动系统。主轧机采用英威腾GD800系列做为核心主驱，与西门子S7-400相结合，形成完成的控制驱动系统。

2.1.2方案简介

整个轧线系统采用网络控制，过程控制级采用工业以太网，基础自动化级采用Profibus-DP现场总线。整条轧线采用西门子S7-400CPU主控配合多达10个远程I/O站，实行两级计算机控制。过程控制级完成全线速度设定，轧制程序的储存、全线轧件跟踪、打印报表等；基础自动化级完成全线速度级联控制，粗、中、精轧微张力控制，飞剪的剪切控制，活套控制等。

2.1.3轧机传动配置

2.1.4主控系统网络图

2.1.5系统特点

1)系统拥有良好的兼容性和稳定性，安全实用可靠

2)采用大功率模块并联技术，功率扩展容易，可维护性好

3)相比直流传动系统可节能4%以上

4)高的动、静态响应速度

5)采用脉冲编码器反馈矢量控制，以保证精确的速度控制

6)高效的谐波抑制和降噪功能

7)实时检测，实时诊断，保证系统安全连续运行

2.2热连轧高速线材轧机

2.2.1应用背景

国内某企业为了优化产品结构，提升现有生产能力及产品性能，新建交流系统高速线材生产线。客户要求以最优化的成本新建线材厂，能够提高产品质量和生产效率、降低能源需求、减少停机时间、降低吨钢成本，同时具有更高的可靠性，更低的维护成本。

2.2.2解决方案架构

1)轧线主控台通过操作台及上位机对整条高线进行集中控制和监控

2)按照容量和工艺，主轧机传动采用整流回馈单元＋公共直流母线＋逆变单元组合的控制方式

3)系统采用网络控制，过程控制级采用工业以太网，基础自动化级采用Profibus-DP现场总线

2.2.3主要特性

1)提高现有资产设备的利用效率，经济的成本，改善产品质量和过程控制

2)基于Profibus-DP的传动控制网络，网络化快速通讯轻松接驳上层自动化系统

3)基于Goodrive800变频器和整流回馈单元组成的共直流母线解决方案，降低能耗

4)专门为冶金行业的特殊要求设计，极高的运行可靠性

5)能量双向流动，低谐波

6)采用模块化技术开发，最大限度降低系统的复杂性，缩短安装和调试时间

7)整机模块并联功率扩展技术，系统功率易于扩展

8)专业的本地支持团队，预防性维护服务确保系统的高可用性

3.总述

英威腾依托自身积累的技术优势和对细节的把握，其Goodrive800交流传动系统以高性能的矢量控制技术和功能稳定的速率自适应Profibus-DP网络支持，配合西门子ＰＬＣ在高速线材以及棒材主轧机传动上实现了大动态变化负载的高精度控制，是国产变频器在轧钢生产线上成功尝试，其核心控制及其功率单元实践证明稳定可靠，赢得了客户的赞誉和认同。

 

　　审核编辑：汤梓红