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概述

在我國(guó)鋼鐵行業(yè)高速發(fā)展的今90%以上的交流主傳動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)均被進(jìn)口品牌工程型變頻器所占據(jù)本文重點(diǎn)介紹匯川MD380系列高性能矢量變頻器CANLINK負(fù)荷分配功能在熱鍍鋅生產(chǎn)線多點(diǎn)傳動(dòng)的成功應(yīng)用

關(guān)鍵字熱鍍鋅負(fù)荷分配主傳動(dòng)

一熱鍍鋅簡(jiǎn)介

由于鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)于鐵因此在水和潮濕的空氣中鍍鋅層具有犧牲陽(yáng)極保護(hù)鋼基的作用從而可以大大的延長(zhǎng)鋼材的使用壽命在工業(yè)上常用的鍍鋅層有熱浸鍍鋅電鍍鋅機(jī)械鍍鋅和熱噴涂（鍍）鋅等其中熱鍍鋅約占鍍鋅總量的95%熱鍍鋅用鋅量在世界范圍內(nèi)占鋅產(chǎn)量的40%在中國(guó)約占鋅產(chǎn)量的30%左右熱鍍鋅（HotDip）是將鋼不銹鋼鑄鐵等金屬浸入熔融液態(tài)金屬或合金中獲得鍍層的一種工藝技術(shù)熱鍍鋅是當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛性能價(jià)格比最優(yōu)的鋼材表面處理方法熱鍍鋅產(chǎn)品對(duì)鋼鐵的減蝕延壽節(jié)能節(jié)材起著不可估量和不可替代的作用同時(shí)鍍層鋼材也是國(guó)家扶植和優(yōu)先發(fā)展的高附加值短線產(chǎn)品

熱鍍鋅板材生產(chǎn)線一般分為窄帶鍍鋅機(jī)組1250鍍鋅機(jī)組和1750鍍鋅機(jī)組其中窄帶鍍鋅機(jī)組一般為直縫焊管加工原料而1250鍍鋅機(jī)組一般為彩涂機(jī)組加工原料詳見(jiàn)冶金工藝流程圖

圖1冶金系統(tǒng)流程圖

二熱鍍鋅板材用途

鍍鋅產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于建筑通訊電力交通能源汽車輕工（家電）農(nóng)業(yè)畜牧漁業(yè)石化等行業(yè)其主要用途如下

（1）輕工家電工業(yè)空調(diào)機(jī)電視機(jī)洗衣機(jī)電冰箱微波爐熱水器等家電外殼和底板計(jì)算機(jī)底板和外殼民用煙囪廚具水桶貨柜等

（2）電力通訊工業(yè)電力輸變電鐵塔通訊鐵塔電纜鎧裝帶各種電纜橋架

（3）建筑業(yè)各種工業(yè)及民用建筑用輕鋼龍骨建筑層面板瓦楞板屋頂格柵通風(fēng)給排水用鍍鋅管

詳見(jiàn)下圖

圖2.熱鍍鋅板材用途

三熱鍍鋅生產(chǎn)線工藝主要參數(shù)

1原料冷軋鋼卷

2鋼卷重量Max8t/卷

3成品重量Max8t/卷

4鋼卷外徑成品φ800-1500mm

5鋼卷內(nèi)徑φ510mm

6鋼板厚度0.3-2.0mm

7鋼板寬度200-450mm

8生產(chǎn)線設(shè)計(jì)工藝速度Max90m/min

9生產(chǎn)能力每條線每年3萬(wàn)噸

四.熱鍍鋅工藝流程

1設(shè)備基本工藝流程

主體設(shè)備依次組成為人工上料（上卷臺(tái)）開(kāi)卷機(jī)ⅠⅡ二輥夾送機(jī)Ⅰ剪切機(jī)二輥夾送機(jī)Ⅱ焊接機(jī)入口軟活套張力輥Ⅰ加熱爐均熱爐爐喉冷卻段鋅鍋沉沒(méi)輥系統(tǒng)氣刀冷卻裝置糾偏機(jī)塔頂轉(zhuǎn)向夾送輥風(fēng)冷裝置水淬槽水淬擠干輥熱風(fēng)吹干裝置糾偏機(jī)轉(zhuǎn)向輥Ⅱ張力機(jī)Ⅱ出口活套張力輥Ⅲ（系統(tǒng)主速度輥）拉彎矯直機(jī)夾送剪切機(jī)卷取機(jī)卸卷小車人工卸料

主體設(shè)備還包括電控系統(tǒng)液壓系統(tǒng)氣動(dòng)系統(tǒng)輔助設(shè)備及供輔設(shè)備詳見(jiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及現(xiàn)場(chǎng)照片

圖3.窄帶鍍鋅工藝流程

圖3現(xiàn)場(chǎng)照片

五電控系統(tǒng)配置

電控系統(tǒng)主傳動(dòng)部分按區(qū)間分為3段控制

1開(kāi)卷機(jī)開(kāi)卷夾送和1#張力機(jī)組成的入口段部分主要實(shí)現(xiàn)帶鋼的恒張力放卷

2退火爐2#張力機(jī)和鋅鍋組成的工藝段部分主要實(shí)現(xiàn)材料的鋅層涂鍍使之加工為合格的工藝產(chǎn)品

3出口活套3#張力機(jī)拉矯機(jī)和收卷機(jī)組成的出口段部分對(duì)加工完成的材料進(jìn)行拉矯矯皮最終收成卷狀成品

生產(chǎn)線各段之間實(shí)現(xiàn)段與段建張每組張力機(jī)之間實(shí)現(xiàn)主速度從轉(zhuǎn)矩的負(fù)荷分配控制張力機(jī)與張力機(jī)之間保持帶鋼的張力控制最終實(shí)現(xiàn)從頭至尾的前放后收的恒張力控制模式詳細(xì)配置見(jiàn)電氣配置圖及工藝流程圖所示

圖4熱鍍鋅線電氣系統(tǒng)配置圖

六匯川變頻器控制系統(tǒng)的控制優(yōu)勢(shì)

1簡(jiǎn)化收卷部分PLC程序

原系統(tǒng)采用PLC計(jì)算卷徑來(lái)保證卷徑變化時(shí)收卷的張力穩(wěn)定控制我司MD330自帶卷徑計(jì)算功能根據(jù)啟動(dòng)時(shí)的靜摩擦補(bǔ)償加速力矩補(bǔ)償和頻率高低的速度力矩補(bǔ)償和張力錐度控制等功能簡(jiǎn)化了PLC的程序使收卷張力更加準(zhǔn)確穩(wěn)定

2張力控制穩(wěn)定

系統(tǒng)采用有速度反饋的閉環(huán)矢量模式進(jìn)行控制在0HZ時(shí)可輸出180%的電機(jī)額定輸出轉(zhuǎn)矩將退火爐的張力傳感器直接接線至變頻器模擬量輸入內(nèi)通過(guò)張力反饋根據(jù)PID的張力設(shè)定直接控制控制變頻器的速度輸出退火爐內(nèi)帶鋼的大小張力均可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制

3負(fù)荷分配簡(jiǎn)易實(shí)用

中間傳動(dòng)采用MD380高性能矢量變頻器啟動(dòng)平滑通過(guò)內(nèi)置CANLINK通訊功能實(shí)現(xiàn)剛性連接的負(fù)荷分配減少PLC的程序處理量提高通訊效率重載運(yùn)行時(shí)主從輥電流平穩(wěn),從啟動(dòng)時(shí)的低頻到滿頻階段,加速段兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)矩差別保持在10%之內(nèi)運(yùn)行過(guò)程中,主機(jī)發(fā)給從機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)的同時(shí),還發(fā)送主機(jī)的運(yùn)行頻率給從機(jī),這樣可以使主從機(jī)的頻率一致,在保證主從機(jī)頻率速度一樣的情況下,從機(jī)平穩(wěn)的運(yùn)行轉(zhuǎn)矩模式主從模式下獨(dú)有的視窗參數(shù),可以自動(dòng)調(diào)整主機(jī)與從機(jī)的速度防止轉(zhuǎn)矩控制的飛車

4性價(jià)比高

使用我司MD380變頻器替代西門子S120變頻器滿足客戶要求標(biāo)配的直流電抗器及三防漆處理更加可靠的保證變頻器在電網(wǎng)質(zhì)量低及惡劣環(huán)境下的使用壽命

5節(jié)能控制

共母線的控制方案使發(fā)電負(fù)載的能量回饋用于電動(dòng)負(fù)載中系統(tǒng)更加節(jié)能

七總結(jié)

板材生產(chǎn)線中重要兩部分負(fù)荷分配和卷徑計(jì)算均靠變頻器實(shí)現(xiàn)后現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試極為方便在鍍鋅線應(yīng)用成功的同時(shí)也同樣意味著MD380系列變頻器可在彩涂生產(chǎn)線機(jī)組電鍍鋅生產(chǎn)線機(jī)組酸洗生產(chǎn)線機(jī)組退火生產(chǎn)線機(jī)組和清洗生產(chǎn)線機(jī)組進(jìn)行應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

深圳市匯川技術(shù)股份有限公司《MD380系列高性能矢量型變頻器用戶手冊(cè)》

深圳市匯川技術(shù)股份有限公司《SIMATICS7-300和S7-400梯形邏輯（LAD）編程》

深圳市匯川技術(shù)股份有限公司《CANlink通訊擴(kuò)展卡（MS38CAN1）使用說(shuō)明》