西门子MM440-7500/3

　　本文以薄板冷轧及酸洗生产线中的应用为背景，介绍了西门子标准变频器在冶金行业生产线的应用。

一．引言

　　随着人民生活水平及物质需求的提高，尤其是汽车、家电、食品行业的快速发展，冷轧和涂层深加工产品的生产能力、品种质量与市场需求的差距加大，对冷轧产品的需求量急剧增加。冷轧带钢轧机初是以可逆轧制的方式进行生产，但由于这种轧机速度低，产量低，因此大规模、高效率的生产优质冷轧薄带钢，目前主要在连续式冷连轧上进行。

　　冷轧板带材具有尺寸精度高、表面质量好、组织性能好等特点，但摩擦磨损对轧制过程的影响，借助轧制工艺润滑可以有效的降低和控制轧制过程摩擦磨损。典型的冷轧联合机组是由酸洗部分与冷轧机组成全连续无头轧制。连续酸洗生产线由入口段、酸洗工艺段、出口段三部分组成。其中酸洗工艺段主要进行带钢酸洗、漂洗、烘干等处理。酸液、冷凝水都要循环供给，控制浓度。

　　板带冷轧工艺润滑采用的是乳化液循环使用，以前多用电机带泵定速运行靠阀调节压力，今年多采用电机调速根据轧制速度调压。酸洗、漂洗也需要根据带钢运行速度、张力调节酸洗槽、漂洗槽中液位及湍流系数，已达到良好的酸洗效果。其中传动部分大量采用西门子MM440 变频器，在实际生产中取得了令人满意的效果。

二．系统介绍

　　在冷连轧生产线自动化系统中，采用西门子 PLC 作为系统的控制中心，传动部分中回乳泵、供乳泵、酸循环泵的传动采用MM440，运行稳定。

三．控制系统构成

　　驱动设备：采用西门子通用变频器 MM440 系列，是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。MM440 系列变频器是由微处理器控制，采用IGBT 作为功率输出器件的西门子新一代变频器。他们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选择的，因而降低了电动机运行噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。

　　控制器：采用西门子 S7 系列控制器，通过PROFIBUS－DP 现场级总线，将生产线各部分的信号集合到PLC 完成出口及收集区自动化控制，继电连锁以及故障检测。并实现了多种设备之间的。

四．运行原理及功能

　　在轧制过程中需要对乳化液的压力和流量进行调整，并保证压力的稳定。
　　从理论上讲，泵具有以下特点：
• Q2=Q1(n2/n1),H2=H1(n2/n1)2,N2=N1(n2/n1)3
• 式中：Q-流量（米3/秒）；H-压力（公斤/米2 ）；N-总功率（千瓦）；n-转速（转/秒）
• 即流量 Q 与转速的一次方成正比，压力H 与转速的平方成正比，轴功率N与转速的三次方成正比。

　　由泵的特性曲线所示：曲线 1 为泵在恒速n1 下压力—流量（H—Q）特性，曲线2 为泵的管网阻力（阀开度全开）特性，假设泵在设计时工作在A 点效率高，输出流量Q1 为*，此时轴功率N1 与Q1、H1 的乘机面积AH1OQ1 成正比。根据生产工艺要求，当流量需从Q1 减少到Q2（例如50%流量）时，如采用阀调节方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线3，系统由原来的工况点A 变到新的工况点B 运行，图中看出，压力反而增加，轴功率与面积BH2OQ2 成正比，减少不多。如果采用调速方式，泵转速由n1 降到n2，根据泵参数的比例定律，画出在转速n2 下的压力—流量（H—Q）特性如曲线4 所示，可见在满足同样流量的情况下，压力H3 大幅度降低，功率N3（相当于面积CH2OQ2）随着显著减少，节能的经济效益是很明显的。

　　在本冷连轧项目中应用了 24 台45KW、75KW 和160 KW MM440 控制循环泵、回乳泵、供乳泵电机。

MicroMaster440 在电梯控制系统中的应用

MM440 是西门子公司生产的通用型矢量变频器它性能稳定质量可靠功能齐全在电梯行业*使用MM440 在本系统中的应用如图1。

可编程序控制器PLC 和MM440 变频器之间的通讯可有两种方式一种是串行通讯,采用串行通讯只需一根双芯屏蔽电缆西门子它大大减少了布线的数量无须重新布线即可更改控制功能可以通过串行接口设置和修改变频器的参数还可以连续对变频器的特性进行监视和控制另一种是并行通讯,图中所示为端子控制端子1_8 10 16 17 为输入控制端子19_25 为输出控制端子然后定义每个端子的功能并且通过操纵面板设定其参数如P701=2 为上行P702=1 为下行P1001=48 为正常运行频率P1002=2 为爬行频率等即PLC 通过逻辑分析后发出控制信号如正反转高速中速点动爬行等信号给变频器变频器接受指令并且按照预先设定好的曲线拖动轿厢正常运行另外变频器还发出信息如零速变频器是否故障抱闸等信号给PLC 使其参加PLC 的逻辑运算以保证电梯的安全运行。

另外变频器上还安装了编码器模板这使得这种通用型MM440 可以接成闭环速度反馈控制方式与无传感器矢量控制SLVC 和变压/变频V/F 相比这种控制方式具有以下优点
1 零速时仍然具有额定转矩的负载能力
2 速度控制的精度高
3 速度控制和转矩控制的动态性能得到改善
具体接线方式如上图18V LK VE A B 0V为编码器模板上的
端子它通过一根屏蔽电缆和曳引机轴上的旋转编码器相连来完成变频器和电机的闭环控制使电梯的安全性和舒适性得到提高变频器的速度输出运行曲线。
根据电梯的运行规律电梯运行中是一个匀速运动在启动和制动时为匀加速和匀减速运动且平层时能准确停靠输出曲线为如图2 所示。通过我们的现场试验这种变频器*可以用到电梯控制系统中且运行良好而且它还有一个其它变频器所没有的优点就是进行电机参数学习时电机的轴不转动这样曳引机可在带负载的情况下也能进行自学习而不必像其它变频器那样必须把轿厢吊起使曳引机脱离负载后才能自学习这样给电梯的安装改造带来很大方便。