S120變頻器是西門子公司推出的SINAMICS家族的高性能系列變頻器，適用于單傳動(dòng)和多傳動(dòng)的各類系統(tǒng)集成和各種工程應(yīng)用，可為所有傳動(dòng)任務(wù)提供全面解決方案。今天我們就為大家分享一個(gè)SE120變頻器在提升系統(tǒng)中的應(yīng)用。
S120
S120系列變頻器采用模塊化設(shè)計(jì)，具有體積小、噪音低、維修方便、集成度高、互換性好、控制精度高、配置靈活等特點(diǎn)。
提升系統(tǒng)介紹
提升系統(tǒng)一般包括配電系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及機(jī)械配套設(shè)施等，廣泛運(yùn)用于各類工業(yè)運(yùn)用場(chǎng)合。
在提升系統(tǒng)中，傳動(dòng)系統(tǒng)采用交流矢量變頻器控制提升電機(jī)，替代老式的串電阻調(diào)速控制方式或SCR控制方式，可精確控制提升電機(jī)的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，配合PLC實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，提高設(shè)備可靠性，減少設(shè)備維護(hù)，提高生產(chǎn)效率。
本文介紹某鋼廠鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)提升機(jī)部分的升級(jí)改造，改造后的提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，響應(yīng)快速，為客戶取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
上圖為某大型鋼廠的鋼卷運(yùn)輸系統(tǒng)提升機(jī)，用于將運(yùn)輸鋼卷的無人駕駛小車垂直托運(yùn)至卷曲機(jī)平臺(tái)，替代了原來的天車吊裝運(yùn)輸方式。
系統(tǒng)方案
該項(xiàng)目傳動(dòng)系統(tǒng)采用西門子SINAMICS S120單傳驅(qū)動(dòng)方案。提升電機(jī)為一臺(tái)380V/30KW交流異步電機(jī)，采用1臺(tái)3變頻器驅(qū)動(dòng)，通過Profinet網(wǎng)線與西門子S7-1500 PLC進(jìn)行快速數(shù)據(jù)交換，將提升系統(tǒng)集成到運(yùn)輸系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障連鎖、數(shù)據(jù)共享，降低工作強(qiáng)度，減少意外事故發(fā)生。
變頻采用速度閉環(huán)矢量控制方式，提高控制精度；采用能耗制動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)提升電機(jī)四象限運(yùn)行以及懸停，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，利用120變頻器自帶的“Brake Control”功能，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)抱閘的精確控制。
本系統(tǒng)電機(jī)抱閘控制完全采用變頻器的“Brake Control”功能，變頻器實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)輸出扭矩，開抱閘的閥值可以通過參數(shù)設(shè)置。當(dāng)輸出扭矩達(dá)到提升所需的扭矩時(shí)自動(dòng)打開抱閘，當(dāng)變頻器故障，或者使能信號(hào)丟失，或者速度低于某一設(shè)定閥值時(shí)，抱閘會(huì)自動(dòng)閉合，確保設(shè)備運(yùn)行可靠。
當(dāng)電機(jī)編碼器故障時(shí)，可切換到速度開環(huán)模式（sensorless）。該模式下，由于電機(jī)低速時(shí)特性差、精度低，極容易出現(xiàn)抱閘打開時(shí)重物下墜的問題，可以通過S120變頻器軟件強(qiáng)大的編程能力，提升開環(huán)狀態(tài)下靜態(tài)扭矩設(shè)定值和扭矩附加值，以彌補(bǔ)低頻時(shí)電機(jī)輸出力矩，達(dá)到提升工況的使用需求。
所有提升和下放操作、狀態(tài)顯示均由控制室的工作站完成，而當(dāng)通訊系統(tǒng)故障時(shí)，可以通過設(shè)置在提升機(jī)旁的就地操作站實(shí)現(xiàn)本地控制，提高系統(tǒng)可靠性。
該提升系統(tǒng)自投產(chǎn)至今，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，響應(yīng)快捷。從提升機(jī)接車，垂直托運(yùn)，到下行至接車位置，全過程自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)無人值守，整個(gè)過程僅需90S，滿足了客戶生產(chǎn)快速，響應(yīng)入庫及每日產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)的要求，為客戶大大節(jié)省了生產(chǎn)產(chǎn)本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
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