基于台达CT2000变频器热冷可逆轧机电控改造方案设计(2)

动态补偿：在实际运行中常有加、减速的，如单靠张力调节器进行调节，可能会因调节不及时造成张力波动，这就要求在加速过程中为了保持张力不变，电磁转矩中应该附加负的动态转矩以补偿需要放出的能量;在减速中则应附加正的动态转矩以补偿卷绕机构惯性所吸收的能量。

3控制系统组成及功能实现[2]

五台台达变频装置通过软件组态，由西门子s7-300PLC 进行速度设定、张力设定，运行程序控制及各种连锁顺序操作等。输入和参数修改通过一台西门子的OP270操作屏来完成。五台变频调速装置采用公共直流母线的接法，通过内部电气连接和软件使五台装置成为一个整体。S7-300与变频调速器、OP270操作屏组成现场总线控制网络，协议采用RS485，完成整个轧机操作控制,，控制系统组态图如图2所示。

图2 改造后的轧机控制系统

本系统主要有以下几部分：

(1)轧机、开卷机、卷取机分别由五台交流电动机拖动，由台达公司生产的VFD-CT2000系列高性能矢量型变频器输出来控制电机;

(2)为达到所规定的张力范围，开卷机及卷取机分别有两台电机组成，这两台的变频装置采用公共直流母线的方式通过内部电气连接和软件配合使两台装置成为一个控制整体，通过速度反馈实现转矩控制;

(3)轧机的速度给定，寸动速度、张力大小可直接在操作屏进行调节;

(4)在速度变换的过程中可自动进行惯性补偿，补偿量可在操作屏上进行设置;

(5)在操作屏上实时显示线速度，电机电流，张力值。压下吨位显示;

(6)当带材断裂，有警铃工作，电机自动停止运行。

4所选用的变频器应用设置及说明

4.1变频器的接线结构图

为实现上述功能，所选用的五个传动点变频器接线结构如图3所示。

图3 五个传动点的电气连接示意图

4.2变频器主要参数设置[3]

为实现上述的控制功能，对变频器的主要参数设置如下，由于篇幅限制，本次只列出部分主要的参数，如附表所示。

附表 变频器参数表

5改造后运行效果

经过改造后，轧机系统可以去掉一个420马力电机，一台240kW的发电机，四个84kW的发电机，节能效果非常明显，一年可节约电费将近二十万元。本套系统于2011年11月投入使用，经实际验证，其控制方法简单、体积小、精度高，各项性能指标均达到或优于用户的要求，是一个值得推广的老系统改造方法。

作者简介

陈景文 男，陕西科技大学副教授，陕西科达电气有限公司总工程师，主要研究方向为电力电子与运动控制。

参考文献

[1] 陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2] 廖常初.S7-300/400 PLC应用技术 [M].北京：机械工业出版社，2012.

[3] 中达电通股份有限公司.台达CT2000变频器使用手册[Z].2010.