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浅析西门子6RA70直流调速系统在车床中的应用[摘要]：随着生产设备的发展和生产工艺的提高，对于生产中的传动调速系统的要求也越来越高，传统的交流调速系统已经不能满足现在多变的生产需求，而全数字的直流调速系统由于其灵活性和稳定性，被越来越多的生产企业所使用，目前的直流调速系统中，德国西门子公司生产的6ra70和6ra24两个系列在我国的应用是最多的，而6ra70属于6ra24的升级版本，各个性能方面都得到了很大的提升，本文就针对西门子公司的6ra70直流调速系统在车床中的应用进行分析，首先对直流调速系统的基本原理进行简述，然后介绍了西门子6ra70直流调速系统的各个部分进行分析，最后针对该系统在车床中应用时的参数设定进行了探讨。
[关键词]：西门子 6ra70直流调速系统车床中图分类号：u262.27 文献标识码：u 文章编号：1009-914x(2012)29- 0214 -01改革开放以来，我国的经济飞速发展，但是在工业生产总值飞速上涨的背景下，生产设备的落后等问题也普遍存在，通过调查发现，在一些轧钢公司中还使用着上世纪60年代应用广泛的机组供电直流调空系统，其工作的原理是车床的直流调速系统都是通过交流电机拖动直流发电机来实现交变的，直流发电机发出的电量就可以给需要调速的直流电机供电，在工厂的车间中，通常都有一台专门的直流励磁发电机提供励磁电源，近年来我国企业开始重视对生产设备的更新换代，其中的直流调速系统中，西门子公司的6ra70装置拥有非常好的性能，已经被很多企业所采用。
1 直流调速系统的基本原理电力传动装置随着生产和加工工艺的进步也得到了很好的发展，在生产和加工中对产品质量要求的提高也是对现代调速系统的要求提高，目前，交流的传动系统随着交流电的发展得到了广泛的应用，而直流调速系统应用没有交流传动系统那么广泛，但是在一些特定的场合，直流的调速系统依然有很大的发展空间，现在随着计算机的普及，传统的模拟控制系统已经被数字控制系统取代，现代的通用数字直流调控系统，可以不改变硬件，应用不同的软件，就能在不同的场合下工作，而且数字直流调控系统的稳定性、灵活性等有很大的提升。
全数字直流调速装置6RA70在高速棒材轧线中的应用发布时间：2006.05.25 阅览次数：887 来源： 作者：王囡囡 刘珍 吴刚摘要:莱钢高速棒材轧线为实现微张力无扭转轧制，要求系统响应快，动态速降小。
由全数字直流调速装置6RA70组成的双闭环调速系统满足了本系统的需要。
本文简述了6RA70的调速实现及应用。
1 概述莱钢棒材轧线采用12架短应力线高刚度轧机平立交替布置，各机架轧辊分别由单独的直流电机拖动，连铸坯经粗、中、精连轧成棒材，轧制时要求各机架间秒流量相等。
本套连轧系统采用SIEMENS S7-400系列，CPU采用414－2DP，下设两个远程站（粗轧操作台和精轧操作台），完成轧线的通讯、逻辑控制、故障报警及连锁控制、速度连调、微张力及活套的控制，通过PROFIBUS－DP现场总线控制12台轧机的运行、停车、调速及故障处理。
由WINCC进行上位机画面监控，完成轧线状态监视及轧线参数的设定，如轧制规格、轧机速度等。
其中，每台轧机由全数字直流调速装置6RA70调速，其状态反馈由SIEMENSS7-200通过USS通信协议传输至6RA70。
2 直流调速装置6RA70在轧线上的应用功能2.1 双闭环直流调速系统组成2.1.1 6RA70硬件组成在本调速系统中，6RA70使用了三块板子:C98043－A7001:CUD1(SIMOREG DC Master的电子板)，完成与上位机及S7－200的通讯、电枢励磁触发、脉冲使能、数据运算及输出等功能；C98043－A7002:完成模拟数据量采集；励磁回路触发脉冲等功能；C98043－A7004:完成电枢电压检测；励磁系统数据采集和放大；2.1.2 6RA70调速原理本系统采用双闭环直流调速系统，其一是由6RA70内置的电枢电流调节器和电流互感器构成的电流环，其二是由6RA70内置速度调节器和安装在直流电机轴上的光电脉冲编码器构成的速度环。
速度环为主环，电流环为副环。
管理及其他M anagement and other西门子6RA70在棒材冷床上的应用研究郎 旭摘要：在对轧钢进行实际生产工作的过程中，冷床上所使用的电气控制系统非常的复杂，并且对于电气控制系统的自动化程度要求非常高，只有达到较高的自动化程度才能够保证整体的生产效率达到标准。
而西门子6RA70装置的出现就可以更加方便的对复杂的电气控制系统进行操作，使得整个生产线的自动化水平能够得到不断的提高。
所以相关电梯技术人员一定要充分地掌握西门子6RA70装置相关技术的应用。
基于此，本篇文章对西门子6RA70在棒材冷床上应用进行研究，以供参考。
关键词：西门子6RA70；棒材冷床；应用研究直流调速具有良好的起动、制动性能，易于平滑调速，广泛应用于轧钢、纺织和石化等领域。
西门子6RA70系列直流全数字调速装置结构紧凑，由可控的电枢、励磁晶闸管整流模块及全数字调节系统组成。
6RA70直流调速装置具有性能可靠、操作简单、运行平稳及故障率很低的特点，装置自身具有完善的自诊断和故障锁定功能。
但其在设备调试运行过程中不可避免地也会出现一些故障，有些故障比较直观，经过简单分析即可作出判断和处理；但有些故障相对比较复杂，原因分析及处理难度较大。
这里结合现场使用情况，重点介绍西门子6RA70系列在棒材冷床上应用分析。
1 西门子6RA70直流调速技术1.1 西门子6RA70介绍西门子6RA70装置与6RA70相比具有着较为一致的特点，特别是在安装方式以及外部接线方式上更为相同；西门子6RA70装置在控制器以及操作系统上进行了不断的升级完善，大大提高了整体系统的运行速度以及储存容量；原Drive Monitor软件也逐渐被Starter所替代，新型软件能够帮助工作人员更加顺利地开展工作；DCC功能是西门子6RA70装置的一种新型功能，该功能能够根据现场的实际工作情况制定出一个实时性的图形化语言编程；同时如果某个工作需要进行监控或者参数的设置，也可以以最快的速度到达相关位置进行编辑；虽然新型的装置在参数结构上进行了相应的调整，但是大体上仍与6RA70保持较大的一致。
西门子6RA70调速装置的整定与运行当前，西门子6RA70系列调速装置是主要的几种进口全数字直流调速装置之一，已广泛应用于各行业领域。
该装置用于直流电机调速，与模拟装置相比，除去性能上的优势外，主要是调整全数字化。
该装置功能多，而在通常使用的场合下,并不需要动用很多参数。
对绝大多数初次使用着来说，应从能使调速装置先运行起来着手。
以下以带测速发电机的Z4直流电机为例说明接线及参数调整过程。
调速装置为6RA70－6DS22即单象限不可逆系统。
１．硬件接线当然应该先选型，即按照电机功率选用与之相匹配的调速装置，通常调速装置的额定功率和电流应不小于电机的额定参数。
如图：为电机与调速装置的接线。
图中接线端子X171 、X174、X175和其它端子都在6RA70的门背面及装置内，并有明显的标记。
端子1U1、1V1、1W1接进线，端子1C1、1D1接电机电枢。
除应有足够的导线截面外，一般都应有如图所示的快熔、进线电抗器。
也可在直流侧加装快熔。
端子5U1、5W1为控制电源，请注意，仅接控制电源就可以设置参数。
端子3U1、3W1为励磁电源接入。
端子3D、3C接电机磁场。
端子103、104接测速发电机。
给定由X174的4接入，1、5为0V，2为10V。
端子X171的34为24V，端子38、37为启动，即该两端子接入24V时系统起动。
请注意该系统模拟0V与数字0V不应相连。
其它端子功能见图。
２．参数设置首先将P051设为40，这样参数才可以被修改。
P052设为3可显示所有参数。
以下参数是必需要设置的。
P076.001 最大电流/额定电流10~100%P076.002 最大励磁电流/额定励磁电流~100%P078.001 电枢回路供电电压1U1、1V1、1W1的值P078.002 励磁回路供电电压5U1、5W1的值P100 额定电枢电流P101 额定电枢电压P102 额定励磁电流P083 （=1）测速机由X13 X14 输入P741 最大转速对应测速发电机电压P082 （=2）励磁电流=P257P257 (=0) 停机励磁电流=0P258 (=0) 停机励磁延时=0P081 （=0）无弱磁P171 电流限幅0~300%P108 最大速度R/pmP180 转矩限幅0~300%P700 （=0）4、5给定0~10VP051 （=25）电枢、励磁电流调节器优化P051 （=26）速度调节器优化P490 （=0）电机无温度传感器３．运行a．依次合QF1、QF2、QF3，并依次检查各交流电压。
西门子直流调速装置6RA70在轧钢方面的应用[摘要]：本文系统地介绍了西门子的直流调速装置6ra70系统的基本原理以及其在轧钢公司金工部的具体应用。
深入了解了相关技术的改进对企业生产到来的巨大效益，对设备维护及改造有了很大的启发作用。
[关键词]：西门子6ra70装置直流调速相关参数设定设备的维护及改造中图分类号：th703.61 文献标识码：th 文章编号：1009-914x（2012）29- 0302 -01如今轧钢公司生产部使用的车床的直流调速系统是由交流电动机（异步机）拖动直流发电机实现交变，再由厂区相关的直流发电机给目标调速的直流电动机供电。
整个系统不合理也不科学，为了给厂区直流发电机和相应直流电动机提供足够的激励电源，生产部必须专门设有一台直流激励发电机。
以保证电源的供应不中断，还记得当时由这种机组供电的直流调速系统在1960年以前应用的非常广泛。
大部分生产工厂都按这一方案进行生产，但是现如今由于该设备过于成就落后，生产效率过于低下，生产时的故障频繁，这种设备一直处于半淘汰的状态。
为了提高生产设备的生产能力，目前我们对这种系统进行了一些相关技术的改造。
以适应公司生产的需要，研究改进的设备的直流电动机的直流调速系统采用了当今领先设备生产商西门子直流调速装置。
1西门子直流调速系统工作基本原理随着现代科技的进步以及设备商对设备的不断改进，电力传动装置已经广泛应用与现代工业生产中，然而生产部门对其生产工艺的要求也是不断提高，这就使得我们对现代调速系统的要求也越来越高。
交流调速技术的发展促进了交流传动技术广泛应用，但是目前直流传动调速的方式在某些领域仍还保留着一席之地。
况且计算机技术的快速发展，现代的数字控制系统代替了过去的模拟控制系统。
目前的直流调速系统大部分采用在双闭环ii型调速系统，电动机、晶闸管整流装置、触发装置，按照负载的工艺要求设计和选择，目前直流调速系统大部分采用电路串联校正的方案。
6RA70直流调速装置的调试及运用作者：余培军来源：《中国新技术新产品》2013年第17期摘要：本文通过介绍西门子6RA70直流调速装置在轧钢自动化系统中的应用状况，分析和说明了6RA70直流调速系统的使用方法，总结了该系统的调试步骤和方法，使得该调速系统的控制优势得以体现，满足轧钢自动化系统中的控制精度和稳定运行的需求，为整个自动化系统正常高效运行提供了保障。
关键词：自动化；直流调速；6RA70中图分类号：F40 文献标识码：A1概述近年来直流调速系统在轧钢系统中广泛运用，其中在型材机组、冷轧机组、棒材机组等轧钢系统中使用西门子DCMaster6RA70紧凑型直流调速装置更为成熟。
该装置具有结构紧凑、使用简单、控制方式灵活多样、功能强大及运行平稳可靠的特点被广泛使用在连续轧制系统、飞剪系统以及连续剪切线的自动控制系统中。
26RA70调速装置的通讯设置西门子PLC400通过PROFIBUS-DP网络对整个装置进行核心控制，在外控状态下对装置的启动、轧机转速的给定、停车以及急停进行控制。
6RA70直流调速装置直接挂在PROFIBUS-DP网上，通过自身的CBP2通讯板与网络连接，并作为网络上的一个从站接受PLC的控制。
通过对装置的参数P198进行设定来定义每一个挂在网络上的6RA70直流调速装置的总线地址，PLC通过过程参数对象PPO （ProcessParameterObject）包括参数、过程数据来对装置进行参数读写。
6RA70为我们提供了5种PPO类型，我们选用PPOI类型使PLC发送来的指令存储在通讯模板的内存里，然后模拟量连接器将每个过程数据PZD（包括控制字、状态字、实际值、设定值）与控制通道连接起来。
另外还可以通过装置提供的位于操作面板上的串行口直接连接PC机，使用软件DriveMonitor对装置进行方便的调试、诊断以及微调参数，方便了维护人员对装置的控制。
3调试顺序及基本参数设置3.16RA70控制端子的参数设定端子52、54开关量输出，风机系统启动输出参数P774=B001端子48、54开关量输出，6RA70故障输出参数P772=B106端子37控制装置的使能，安装装置柜子门面板上的“使能”旋钮来启动装置。
重卷机组论文工艺流程论文：浅谈西门子6RA70在重卷机组中的应用摘要：重卷机组在工厂轧制线的作为中间的工作程序，通常是用于卷材的中间道次切边，提高下一道次的轧制工作效率。
本文在介绍重卷机组生产工艺流程的基础上，并就西门子6ra70的应用进行分析，从重卷机组的控制的3个关键因素进行了阐述。
关键词：重卷机组西门子6ra70 工艺流程改进分析重卷机组是现代带钢生产中的一个重要的组成部分，它由开卷机展开后，送到切头剪，切除带钢头尾不符合要求的部分。
带头送至焊机与上一卷带尾进行焊接，通过两弯两矫矫直机改善板型、经圆盘剪进行切边。
然后到达带钢检查站进行表面检查。
随后带钢送到静电涂油机进行涂油处理，然后送卷取机进行卷取。
当卷重达到规定值后，由分切剪分卷。
传统的重卷机组采用模拟传动系统，电控系统还存在一些不足。
比如：速度达不到设计速度，生产效率低；传动装置故障率高；加减速易丢张力等。
1 重卷机组生产工艺流程重卷检查机组的来料带卷由车间的天车吊运到机组前部上卷小车的固定鞍座上。
上卷小车从钢卷交接鞍座上将带卷托起并运至开卷机卷筒上。
上卷过程可采用手动、半自动和自动三种操作：自动操作时自动测径、测宽、自动完成高度和宽度的对中，上卷过程不间断地一次完成。
半自动操作时自动测径、测宽，完成高度自动对中后暂停，经操作人员目测确认后发出指令，再完成宽度自动对中。
手动操作时，上卷全过程人工目测操作完成。
完成上卷后，开卷机轴头支承上升至工作位置。
小车下降，同时开卷机卷筒涨径、压辊压下完成上卷。
开卷方式可采用张力上下开卷。
由人工将带卷上的捆扎带剪断。
开头夹送辊的摆动导板摆起至工作位置，导板伸出。
点动开卷机及其压辊，使带头沿摆动导板进入开头夹送辊，开卷机cpc投入工作，开头夹送辊的上辊压下压住带材，摆动导板缩回、摆下。
点动开卷机和开头夹送辊，使带头进入矫直机矫平带头，使带材通过切头剪。
完成带卷的开头。
带材切头时，导板台摆起，切下的废带头落入小车。
浅析直流调速装置6RA70的性能与运用西门子全数字直流调速装置6RA70为双闭环直流调速系统，具有控制精度高、响应速度快、运行稳定、便于调整等优点；经过简单的调试与优化即可获得理想的使用效果。
通过现场总线与PLC结合，可以构成实用，高效的自动化系统。
标签：直流调速；调试与优化；PROFIBUS-DP网络全数字控制系统性能好，可靠性高，可以满足高动态品质与高调速精度的要求，全数字装置还提供了对传动系统完备的监控保护与故障自诊断功能，同时还拥有方便快捷的通讯联网形式，可以同自动化系统联网通讯，进行参数的设定和各种信息的交换。
一、6RA70装置的优点6RA70系列全数字直流调速装置是西门子传动部推出的新一代直流调速产品，与原有的系列相比，具有功能强大、控制可靠、结构紧凑、维护保养简单等优点。
该装置的主要特点如下：（1）用于脉冲编码器反馈的闭环控制，真正实现无静差调速系统。
（2）开环和闭环控制电子模板CUDl和CUD2是全数字调速装置的核心硬件。
主要完成：电枢、励磁回路的开闭环及触发脉冲的控制，速度给定，接受速度反馈，装置运行使能控制，组态输入输出控制端等。
（3）電流调节器、速度调节器通过自动优化得到调节器的相关参数，如电机的电阻，电感，弱磁的优化运行可得到电机的磁化曲线。
（4）通过选择斜坡上升、下降时间，过渡圆弧等时间来实现起制动、加速度的曲线过渡，减少因速度突变而引起的电流过大和机械冲击现象，有利于延长装置本身寿命和机械设备寿命。
（5）装置提供了丰富的自由软件模块连接，可以通过开关量的连接和模拟量连接能任意配置所需的控制功能。
二、装置的调试与优化1、装置的调试①P051为访问权限参数，需要修改参数时应将P051置为“40”修改完成后应将P051重新置“0”。
②P100、P101、P102、P114为电动机的铭牌参数，如P100为电枢额定电流，P101为电枢额定电压。
在调试时需按电动机实际值输入。
③实际速度检测数据设置P083 = 2，速度实际值由脉冲编码器提供（K0040 ）。
西门子6RA70调速系统在线材生产中的应用
【摘要】本文结合PLC技术，用6RA70全数字直流调速装置配套功率单元组成全数字调速系统，系统的电传动部分采用转速、电流双闭环调速系统，基本上实现了在电流受限制下的快速起动，利用了饱和非线性方法，达到“准时间最优控制”。
【关键词】西门子；调速系统；6RA70；无环流
一、前言
全数字控制的材轧机电传动控制系统电动机能够可逆运行，具有点动和爬行功能，逻辑控制环节由一台小型PLC实现。
由于设备较多，内部联锁复杂，控制性能要求高，实时性强，要求系统快速可靠。
选用6RA70系列全数字直流调速装置和GE90-70系列小型可编程控制器来完成系统的电传动控制。
此系统具有良好的扩展性，很强的适应性。
二、西门子6RA70装置及特点
6RA70系列全数字直流调速装置是西门子公司推出的新一代直流调速产品，与原有的6RA24系列相比较，具有功能更强大、控制更可靠、结构更紧凑、维护保养简单等优点。
6RA70 SIMOREGMas2ter系列整流器为全数字紧凑型整流器。
输入为三相电源，可为变速直流驱动提供电枢和励磁供电，额定电枢电流为15～2000A，可满足四象限运行。
该装置的主要特点如下：
（1）C98043-A7001开环和闭环控制电子模板，该模板是全数字调速装置的核心硬件，内置微处理器。
（2）电流调节器、速度调节器，通过自动优化得到调节器的相关P、I参数。
弱磁的优化运行可得到电动机的磁化曲线。
（3）通过选择斜坡上升、下降、过渡圆弧等时间来实现起制动、加速度的S曲线过渡，减少因速度突变而引起的电流过大现象和机械冲击现象，有利于延长电器和机械寿命。
（4）6RA70装置提供了丰富的自由软件模块连接，可以通过开关量的连接和模拟量连接能任意配置所需的控制功能。
三、内部单元控制原理
在应用中没有使用固定给定单元、强制和振荡单元、电动给定值单元、脉冲编码值计算单元、摩擦补偿单元、EMF闭环控制单元，实际简化后的系统控制单元连接构成原理如图1所示。
系统的传动部分采用转速、电流双闭环调速系统。
双闭环系统基本上实现了在电流受限制下的快速起动，利用了饱和非线性方法，达到“准时间最优控制”。
它具有系统精度高、响应速度快，易于稳定、便于调整等优点。
可逆调速系统的切换采用电枢反接线路，电机采用正、反两组晶闸管供电的逻辑无环流控制，逻辑控制的无环流可逆系统是目前在生产中应用最为广泛的。
逻辑控制无环流可逆系统的原理框图如图2所示。
由于主电路不设均衡电抗器，一旦出现环流，将造成严重的短路事故，为此设置了无环流逻辑控制器DLC。
这是系统的关键部件，必须保证可靠工作。
它按系统的工作状态，指挥系统进行自动切换，在任何情况下决不允许两组晶闸管同时开放，确保主电路没有产生环流的可能，它的触发脉冲的零位仍整定在af0=ar0=90°。
对无环流逻辑控制器的要求可归纳如下：
①电流给定信号Ui1的极性和零电流检测信号Ui0共同发出逻辑切换指令。
②发出切换指令后，需经过封锁延时才能封锁原导通组脉冲，再经过开放延时时间，才能开放另一组脉冲。
③无论在任何情况下，两组晶闸管绝对不允许同时加触发脉冲，当一组工作，另一组触发脉冲必须封锁。
无环流可逆调速系统具有系统精度高，响应快，易于稳定，便于调整等优点。
经测试系统，系统的抗干扰性，跟随性很强，系统在突加阶跃给定时的退饱和和超调量小，突加负载扰动时最大动态转速降落小，恢复时间短，完全满足高性能调速系统的要求。
四、6RA70系列调速装置外部回路接线端子功能
此系统中电传动部分的电动机控制，选用了西门子SIMOREGDC Master 6RA70系列全数字直流调速装置。
输入为三相电源，可为变速直流驱动提供电枢和励磁供电。
所有的开环和闭环驱动控制及通信功能由两台功能强大的微处理器实现，驱动控制功能可以通过参数设置，将软件所提供的程序块“连接”来实现。
整流器所提供的功能块可随意配置。
功能块中所有的输出变量和重要的计算量都适用于“连接器”的形式。
通过连接器选取的量与输出信号或在模拟电路中的测量点相对应，并且由它的连接号来识别。
在现场应用中，为提高可靠性，可以使用24V固态继电器再驱动交流220V 继电器进行转换。
由于对实际输入电源电压的不确定性，6RA70系列整流装置出厂时无电源过电压保护，使用时根据实际电源电压选择合适的阻容及压敏吸收作进线电源过电压保护。
此系统采用了熔断器和过电压抑制器作进线电源的保护。
当系统改造时，为保证系统运转的可靠性，可以用于6RA70系列整流柜与原整流柜之间的相互切换，当任意一台整流柜发生故障时系统能快速切换至另一台整流柜，而实际总是以6RA70系列整流柜运行，原整流柜备用。
各参数设定
完毕，通过P051选择合适的电动机优化运行方式，优化运行电动机自动测量计算电枢和励磁回路以及电流调节器、速度调节器参数。
在初始升速时，以最大电流起动。
在起动时，若发生电动机加速过快，可以将斜坡函数发生器积分时间增大（不要从速度调节器及以后单元增大积分时间，这样容易造成给定值与反馈值处理时间延迟过长，系统调节变慢，引起故障），进而获得平稳的起动或加速电流。
五、PLC对直流调速装置的逻辑控制功能
直流调速装置的逻辑控制选用GE90-70系列可编程逻辑控制器，它具有紧凑的设计，良好的扩展性，丰富的CPU类型和电压等级，低廉的价格以及强大的指令功能，可以完美地满足于中小规模的控制要求。
系统的控制环节由一台小型PLC来实现对主控直流电动机的电压、电流监测，电动机的点动、运行、停车等功能控制。
六、结论
此系统实现了在电流受限制下的快速起动，利用了饱和非线性方法，达到“准时间最优控制”。
系统具有较高的性能价格比、性能稳定、运行可靠、调节精度高、参数设置方便、自身保护完备以及故障率低等优点。
