西门子模块6ES7355-0VH10-0AE0技术参数
西门子模块6ES7355-0VH10-0AE0技术参数
一、系统概述：
门吊机是起重行业当中的一种典型设备，广泛应用于室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。一般系统有**、大车、小车三种工艺需要控制。现均可采用变频调速实现。其中**机对变频器的要求高，上、下行不能产生“溜钩”现象，性能上零速时需要输出至少150%以上的额定转矩；功能上需有可靠的抱闸时序控制。大、小车共用一台变频器控制，能实现两组参数辨识及切换。以降低设备整体成本。
根据上述特点，我司开发了专用软、硬件，配置于CHV180系列产品中。实现对吊机的**控制。
对于**机械，采用闭环矢量控制，增加抱闸控制功能。有效地实现不溜钩；内设S曲线加减速模式，保证重物**过程中的稳定性。对于大小车单变频器切换控制，除拥有**机械的性能功能外，还增加特殊功能，单台变频器可辨识多台电机，采用并联的方式。同时单台变频器控制两组电机，哪组电机需要控制运行时，变频器自动切换到哪组电机参数。
系统优点：
1.可靠的抱闸逻辑控制，同时抱闸时间可调，在保证不溜钩的同时，也避免了电机的大冲击电流。
2.高性能的闭环矢量控制，在零速时可输出180%的额定转矩长达10S。增加了系统的可靠性。
3.加减速按照S曲线模式，增加了工作的稳定性，减小了机械冲击。延长设备使用寿命。
4.多电机并联后，变频器自动辨识参数，建立有效的数学模型。控制精度非常高。
5.单台变频器切换控制2组电机，自动辨识并存储两组电机参数。降低了设备的整机成本，极大**了整机的竞争力。
6.可调转矩补偿，实现**控制。
二、系统框图：
三、控制原理：
主**电机由单台变频器控制，做矢量闭环运行，其中抱闸控制由变频器发出信号给PLC控制柜，控制柜接收到信号后，控制抱闸的松合。**变频器外接制动单元DBU（配制动电阻）或回馈单元RBU，直接将能量反馈至电网。本系统中使用DBU。
大小车控制，通过专用参数组实现。运行过程中，接收到控制柜发出的切换信号后，变频器通过一定的延时（可参数设定），自动切换到控制组电机，同时将编码器参数切换，实现单台变频器控制两组电机的目的。
四、调试过程：
1.**调试过程：
1）电机参数辨识：辨识电机参数在电机轴与负载脱开的情况下进行，具体过程如下：
a）首先设定电机参数，见下表：电机参数输入P2.00,P2.04-P2.08,
b）根据减速比设定参数P2.01-P2.03，算出**速度P0.02＝1.0m/s。
c）设定编码器参数P4.00-P4.01,
d）根据客户提出的电机加减速时间，计算出S曲线的加速、减速、停机的时间P1.08-P1.13,
e）进行电机参数自学习，学习出参数见下表：
2）闭环运行：链接电机轴与负载，进行闭环矢量运行。调整抱闸时间以及观察悬空停止等动作；，设置下面参数试抱闸时序控制情况：
3）现场实拍波形：
**加速**停机
2.大、小车调试过程：
大、小车共用一台变频器控制，其中大车六台7.5KW电机组成，其中一台电机安装好编码器；小车由两台22KW电机组成，其中一台电机安装好编码器；具体过程如下：
1）参数切换控制设定的参数见下表：
2）参数辨识：在脱离电机轴与负载的情况下，分别学习好两组电机的参数
a）参数辨识过程与**电机参数辨识过程一样，现在通过手动控制，使变频器分别拖动大小车两组电机，大车电机将6个电机作为一个整体控制对象来看，这时设定的电机参数中电流与功率为6个电机之和。同理小车亦采用同样方法处理，如下表：
大小车设定的参数：
大车：
b）根据各自减速比分别设定参数P2.01-P2.03，算出运行速度P0.02。
c）设定编码器参数P4.00-P4.01,
e）分别进行电机参数自学习，学习出参数见下表：
3）闭环运行：
参数学习好后，通过增加的参数组（见五），由操作台控制大小车切换动作，变频器自动切换两组参数拖动两组电机分别闭环运行。
五、参数简表：结束语
起重机行业对变频器的性能、功能有着非常高的要求。目前国产变频器几乎没有在这一行业中的主流设备使用，通过对市场的调研，西门子、ABB、GE、安川等国外品牌统领着这个市场。在这种情况下，英威腾公司通过深入的市场分析，开发出起重行业专用变频器系列产品CHV180系列，通过现场是实际运行，取得了良好的效果。
、制造、安装的重点硫酸生产企业，是浙江省大的硫酸生产厂。在硫酸生产过程中，需要对水冷极板进行冷却，冷却水循环泵是硫酸生产工艺中的重要设备，过去冷却水循环泵均不调速，利用出口阀门来控制水**和管网压力，由于设备的选择都是按大负荷情况来选型，在实际运行中设备留有较大的裕量，冷却水的**与压力是通过冷却水循环泵出、入口联络管上的调节阀来进行调节，造成电动机运行效率较低，电能浪费。为降低企业生产成本，厂家领导经过反复论证，多方比较，决定选用我公司JD-BP37-280F型高压变频器对冷却水循环泵进行变频调速节能改造，以解决能源浪费问题。用户冷却水循环泵的电动机为6kV/280kW异步电动机，额定转速985r/min，水泵为500S-35单级双吸离心泵。冷却水循环泵工作原理如图6所示，3台循环泵两开一备。
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变频器控制3#循环泵，2#、1#循环泵一开一备。现在以冷却水母管压力为给定量，根据工艺所需母管压力调节循环泵转速，压力信号取自主管网，目标压力值设定在0.24Mpa。电气设备改造一次回路图如图7所示。
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设备改造工程于2005年1月完成，高压变频器一次试车成功，运行正常，运行频率在40Hz左右，保证了循环水的正常温度。
工频（50Hz）运行时，输入电压6kV，输入电流数据为：
5月27日14:30输入电流23.8A；
5月27日21:35输入电流26.4A；
5月28日08:00输入电流25.2A；
5月28日21:00输入电流24.8A；
5月29日06:25输入电流24.1A；
工频运行时，平均电流i1=24.86A，功率因数cos渍1=0.85。
变频运行时，输入电压6kV，运行频率和输入电流数据为：
5月27日11:00频率41.55Hz，输入电流13.0A；
5月27日12:00频率41.55Hz，输入电流13.1A；
5月27日13:00频率41.55Hz，输入电流13.0A；
5月27日14:00频率41.55Hz，输入电流13.2A；
变频运行时，平均电流i2=13.07A,功率因数cos渍2=0.98。
每年节省用电=（i1cos渍1-i2cos渍2）×Ua×1.732×24×350=71.8万kW·h。
每年节省电费=71.8万kW·h×0.5元/kW·h=35.9万元。
由41Hz运行计算知，每年可以节电约71万kW·h，节省电费约35.9万元，变频运行时节电率达到40%。据统计设备运行频率在35Hz就可以达到工艺要求的出水压力，而春冬秋三个季节设备完全可以在35Hz运行，故节电率可达到50%左右。
2.3通化钢铁集团高炉除尘风机的变频应用
通化钢铁集团有限责任公司是吉林省省属大的国有工业企业和唯一的大型钢铁联合企业集团。
随着市场竞争的加剧，为**产品市场占有率、竞争力，通化钢铁集团深化改革，加快一批项目建设，其中6#高炉（750m3）为新建项目之一。6#高炉在建设中吸取了以前旧高炉经验，采用了大量先进的生产工艺，高炉除尘风机的变频控制就是先进工艺的典型应用。以前旧高炉除尘风机一般是工频运行或液力耦合器控制，浪费了大量的能源。经过多方考察，比较性价比，通化钢铁集团决定选用山东新风光电子科技发展有限公司生产的JD-BP38－800F（800kW/10kV）型高压变频器，通过双方技术人员的合作，共同制定了6#高炉除尘风机的变频控制方案。
高炉生产为周期性间断出铁，高炉在出铁时，产生大量棕红色烟尘，此时要求风机高速运行；在不出铁时，产生烟尘相对较少，只需要很低的转速。利用变频器根据高炉实际需要对除尘风机进行变频调速控制，既保证和改善了工艺,又达到了节能降耗的目的。
出铁时，变频器高速运行，运行频率定为45Hz（可调）；不出铁时，变频器低速运行，运行频率定为20Hz（可调）。用户的风机型号为Y4-73，电机型号为
Y560-3-8。高炉除尘风机工艺要求曲线如图8所示。
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图中：a～b为风机升速时间，约1min（可调）；
b～c为高炉出铁时间，约20min；
c～d为风机减速时间，约2min（可调）；
d～e为风机低速运行阶段。
该系统生产周期约为1h，出铁时间为20min，间隔约40min，系统配置电机额定电流为59.5A，根据其它生产线的实际运行情况电机运行电流在55A左右。
高炉出铁变频高速运行45Hz时，电流为45A左右，在20Hz低速运行时，电流为15A左右。（中风机高速运行时间占40%，无停机时间）
P变=1.732×10×（45×0.98×40%＋15×0.98×60％）=458kW
P工=1.732×10×55×0.86=819kW
节电率=（P工-P变）/P工×=44%
与原来旧系统相比较，变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、过热等多项保护功能，对电机的保护更加完善。改造后的调速系统随着高炉生产除尘的需要，调节风机的转速，进而调节风机的风量，满足高炉生产工艺的需要，工作强度大大降低
