時(shí)間:2012-08-29 15:41:11來源:深圳市英威騰電氣股份
摘 要:在鋼鐵生產(chǎn)的過程中,各種資源和能源的消耗都非常大,我國作為一個(gè)能源短缺的國家,節(jié)能尤為重要。隨著變頻器行業(yè)的日新月異的發(fā)展,在風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載中,變頻器的應(yīng)用越來越廣泛。本文主要介紹由INVT IPE200系列變頻器組成的傳動(dòng)系統(tǒng)在國內(nèi)508無縫鋼管線供水系統(tǒng)上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:IPE200變頻器 S7-400 PLC PROFIBUS-DP總線
為了能夠可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也為了降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,節(jié)能降耗成為各鋼鐵企業(yè)的必由之路。在風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載中,變頻器的應(yīng)用可以明顯的起到節(jié)能目的,在較短時(shí)間內(nèi)可以收回投資成本,因此變頻器的應(yīng)用越來越廣泛。國內(nèi)某公司新上508無縫鋼管生產(chǎn)線,其工廠供水系統(tǒng)水泵驅(qū)動(dòng)采用INVT IPE200變頻器,通過SIEMENS S7-400 PLC協(xié)調(diào)控制各工藝段,完成整個(gè)工廠的供水控制。
整個(gè)供水系統(tǒng)采用西門子S7-400PLC主控,通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線完成對(duì)34臺(tái)IPE200變頻器的功能控制,采用WINCC 6.2 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),PLC和上位機(jī)之間采用以太網(wǎng)通訊
系統(tǒng)配置大致如下圖:
變頻主回路如下圖:
控制方式簡(jiǎn)單描述:
單個(gè)變頻系統(tǒng)的控制方式分為:自動(dòng)、手動(dòng)、就地。
手動(dòng)模式是最常采用的控制模式。
操作員在WINCC界面上選擇“自動(dòng)”模式,在變頻器柜允許動(dòng)作的前提下(如刀熔已經(jīng)合上、變頻器柜無故障等),操作員按動(dòng)相應(yīng)水泵的“起動(dòng)”按鈕,則變頻器即開始運(yùn)行。操作員輸入水壓的設(shè)定值,控制系統(tǒng)以泵出口管線的壓力測(cè)量值為反饋進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié),并將運(yùn)算的結(jié)果通過PROFIBUS-DP總線送至變頻器執(zhí)行。
手動(dòng)模式也是常用的控制模式。
操作員在WINCC界面上選擇“手動(dòng)”模式,在變頻器柜允許動(dòng)作的前提下,操作員按動(dòng)相應(yīng)水泵的“起動(dòng)”按鈕,則變頻器即開始運(yùn)行。變頻器的頻率輸出采用開環(huán)調(diào)節(jié)模式,由操作員在畫面上直接對(duì)變頻器頻率進(jìn)行設(shè)置。
就地模式用于調(diào)試或檢修時(shí)的操作。
在機(jī)旁操作箱上的選擇開關(guān)都位于“機(jī)旁”時(shí),在變頻器柜允許動(dòng)作的前提下,操作員按動(dòng)機(jī)旁操作箱的“起動(dòng)”按鈕,則變頻器即開始運(yùn)行。變頻器的頻率輸出固定值的方式,該值可以在變頻器的參數(shù)設(shè)定中調(diào)整。
傳動(dòng)對(duì)應(yīng)選型:
柜體間PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)連接如下圖:
S7-400PLC通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線與34臺(tái)變頻器進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的交換,完成整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制;通過遠(yuǎn)程站收集并協(xié)調(diào)各個(gè)傳動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行。上位機(jī)采用WINCC畫面監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)整個(gè)供水系統(tǒng)進(jìn)行集中控制和監(jiān)控在線畫面能夠?qū)崟r(shí)了解變頻器運(yùn)行狀態(tài)。
S7-400PLC與IPE200變頻器通訊數(shù)據(jù)采用PPO4(Parameter Process Data Object)型傳輸PZD(過程數(shù)據(jù))數(shù)據(jù), STEP7 通過調(diào)用SFC14(讀狀態(tài)字和實(shí)際值) 和SFC15(寫控制字和設(shè)定值),完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化傳輸與控制,速率自適應(yīng)。
通訊程序如下:
CALL SFC 14
LADDR :=W#16#200 // IPE200的DP地址
RET_VAL:=DB3.DBW0 //通訊錯(cuò)誤數(shù)據(jù)
RECORD :=P#DB2.DBX0.0 BYTE 12 //通訊數(shù)據(jù)
CALL SFC 15
LADDR :=W#16#200 // IPE200的DP地址
RECORD :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 12 //通訊數(shù)據(jù)
RET_VAL:=DB3.DBW2 //通訊錯(cuò)誤數(shù)據(jù)
對(duì)于變頻器的啟動(dòng)與停止,程序?qū)崿F(xiàn)了不同操作地點(diǎn)對(duì)變頻器的操作及設(shè)備間的相互連鎖,運(yùn)算結(jié)果通過PROFIBUS-DP總線送至變頻器;對(duì)于PID控制,程序完成了水壓的自動(dòng)閉環(huán)控制,同時(shí)支持手動(dòng)控制功能,程序?qū)σ矊?duì)PID輸出進(jìn)行限幅處理和添加死區(qū)功能,確保變頻器能夠更穩(wěn)定的運(yùn)行;對(duì)于PID的輸出值程序中進(jìn)行REAL/DWORD轉(zhuǎn)換,同時(shí)對(duì)給定字進(jìn)行字節(jié)的高低倒置,以滿足實(shí)際IPE200變頻器的需要
英威騰IPE200交流傳動(dòng)系統(tǒng)以其高性能的矢量控制技術(shù)和功能完善穩(wěn)定的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)支持,在國內(nèi)508無縫鋼管生產(chǎn)線供水系統(tǒng)中成功運(yùn)行,其核心控制及其功率單元實(shí)踐證明穩(wěn)定可靠。從運(yùn)行效果來看,被控的水壓能夠良好的跟隨設(shè)定點(diǎn),系統(tǒng)地響應(yīng)速度也能夠完全滿足工藝的要求,節(jié)能效果明顯,贏得了客戶的贊譽(yù)和認(rèn)同。
關(guān)于英威騰:
英威騰,成立于2002年,致力于成為全球領(lǐng)先、受人尊敬的電氣傳動(dòng)、工業(yè)控制、新能源領(lǐng)域的產(chǎn)品與服務(wù)供應(yīng)商,2010年在深交所A股上市,股票代碼:002334。英威騰是國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè),目前擁有11家控股子公司,依托于電力電子、自動(dòng)控制、電機(jī)控制、節(jié)能環(huán)保、物聯(lián)網(wǎng)、信息化等關(guān)鍵技術(shù)的掌握,主要產(chǎn)品涵括高、中、低壓變頻器、電梯智能整體機(jī)、伺服系統(tǒng)、PLC、HMI、電機(jī)和電主軸、SVG、UPS、光伏逆變器等。英威騰現(xiàn)有員工1600多人,大型生產(chǎn)基地4個(gè),營銷網(wǎng)絡(luò)遍布國內(nèi)及海外60多個(gè)國家和地區(qū)。
更多詳情,請(qǐng)?jiān)L問公司官網(wǎng)www.invt.com或關(guān)注“英威騰官方微博” http://e.weibo.com/invt
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