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西门子Ｓ１２０变频器在转炉中的应用桂立波① 徐慧明（广东省阳春新钢铁有限责公司炼钢厂 广东阳春５２９６００）摘 要 采用西门子新一代变频器Ｓ１２０为核心来升级转炉倾动主从控制系统，通过组建新的控制方式来提高转炉控制的精度和平稳性。
系统中采用一台西门子ＣＵ３２０－２控制单元控制４台西门子功率单元，控制单元与功率单元通过ＣＬＩＱ连接，功率单元与ｐｌｃ通过ｐｒｏｆｉｂｕｓ ｄｐ连接。
实现通过一台西门子ＣＵ３２０－２控制单元控制４台西门子功率单元的主从控制方式实现多轴控制，极大的提高了机械传动的同步性，消除了同步差异性引起的变频报故带来的生产风险因子。
通过我们公司的实践表明采用一台控制单元实现多轴同步控制与老一代一对一通控制方式比对，无论是从控制方式、结构设计都优于前者。
关键词 变频器 转炉 倾动系统 主从控制中图法分类号 ＴＦ３ 文献标识码 ＢＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２３ ０６ ０２７ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳｉｅｍｅｎｓＳ１２０ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｖｅｒｔｅｒｉｎＣｏｎｖｅｒｔｅＧｕｉＬｉｂｏ ＸｕＨｕｉｍｉｎｇ（ＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇＰｌａｎｔ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＹａｎｇｃｈｕｎＮｅｗＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｇｃｈｕｎ５２９６００）ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＴｈｅｎｅｗｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＳｉｅｍｅｎｓｉｎｖｅｒｔｅｒＳ１２０ｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｕｐｇｒａｄｅｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｔｉｌｔｉｎｇｍａｓｔｅｒ ｓｌａｖｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇａｎｅｗｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅ．Ｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ａＳｉｅｍｅｎｓＣＵ３２０ ２ｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｉｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌ４Ｓｉｅｍｅｎｓｐｏｗｅｒｕｎｉｔｓ．ＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔａｎｄｐｏｗｅｒｕｎｉｔａｒｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈＣＬＩＱ，ａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｕｎｉｔａｎｄｐｌｃａｒｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｐｒｏｆｉｂｕｓ ｄｐ．Ｔｈｅｍｕｌｔｉ ａｘｉｓｃｏｎｔｒｏｌｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍａｓｔｅｒ ｓｌａｖｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆｏｕｒＳｉｅｍｅｎｓｐｏｗｅｒｕｎｉｔｓｂｙｏｎｅＳｉｅｍｅｎｓＣＵ３２０ ２ｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔ，ｗｈｉｃｈｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｉｓｋｆａｃｔｏｒｓｃａｕｓｅｄｂｙｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｌａｒｍｃａｕｓｅｄｂｙｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｏｕｒｃｏｍｐａｎｙｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｕｌｔｉ ａｘｉｓｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｃｏｎｔｒｏｌｕｓｉｎｇｏｎｅｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｈｅｏｌｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｎｅ ｔｏ ｏｎｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅ，ｂｏｔｈｉｎｔｅｒｍｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｉｔｉｓｗｏｒｔｈｐｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇａｎｄａｄｏｐｔｉｎｇ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｔｉｌｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ Ｍａｓｔｅｒ ｓｌａｖｅｃｏｎｔｒｏｌ１ 前言西门子官方公布西门子６ＳＥ７０系列变频器于２０１１年１０月宣布全部停产，新一代的西门子Ｓ１２０变频器作为迭代产品已成为电气传动领域的主力军。
西门子6SE70变频器在钢厂转炉倾动、氧枪升降控制电机上的应用收藏此信息打印该信息添加：山东韦尔世纪工业控制技术有限公司孟祥武来源：未知1 引言淄博宏达炼钢公司是一家中小型钢铁公司，为扩大生产规模，计划新增120t转炉一台。
在听取厂方介绍的早期4台20t的炉子，用的是直流调速。
现在不仅维护费用高，而且经常出故障。
2002年安装的3台80t的炉子采用交流变频调速，调速信号来自于主操作台上的电位器，运行时转炉转动快慢难以达到理想的控制要求，低频时干扰明显，而且出现过几次转炉炉体遛车，钢水外溅事故。
对于炼钢工艺的特别要求，转炉和氧枪都是重、满载启动运行，及运行平稳性、较高的停车定位精确度。
此设计选用6se70系列的变频器，通过变频器内部软件调试技术解决速度不稳、遛车及提升困难等诸多问题。
选用的西门子变频器型号为:转炉倾动控制:由一台6se7037-0ek60(400kw)的变频器同时控制4台55kw并联运行的电机，氧枪升降控制:由一台6se7031-8ef60(90kw)的变频器控制一台55kw的电机系统运行控制和连锁通过上位机西门子plc来实现。
2 转炉倾动和氧枪升降的变频调速控制系统2.1 转炉倾动的变频调速控制系统基于钢厂工艺及厂家考虑成本的要求，倾动的控制采用的是1拖4控制方式(即一台变频器拖动四台电机并联运行)。
由于厂内大批量使用变频器控制电机，为了消除变频器运行时对电网谐波干扰，又可防止电网突变对变频器输入侧的冲击，同时保护整流模块，因此在变频器输入侧配有半导体高速熔断器和输入电抗器。
同时为了更好地抑制变频器输出侧对外围设备的干扰，提高变频器的带载能力，在变频器的输出侧配有输出电抗器。
转炉倾动主回路图如图1所示。
图1转炉倾动主回路图2.2 氧枪升降的变频调速控制系统氧枪升降的变频调速系统，氧枪升降是典型的位能性负载，按照炼钢工艺的要求，氧枪在升降过程中要实现由慢速到快速和由快速到慢速的转换，检测点不仅多而且定位必须准确，否则直接影响到炼钢质量和氧枪的损坏。
变频器在转炉氧枪升降控制系统中的应用【摘要】本文介绍了转炉氧枪控制系统中利用增量型编码器定位以及变频调速控制氧枪高低速技术的应用过程，以及变频器运行中出现的问题进行分析和处理。
【关键词】转炉氧枪；变频器；调速；智能电阻0.前言在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能。
目前冶金行业流行的顶吹式炼钢中氧枪自动控制系统担负着对从转炉顶部进行吹氧冶炼的氧枪的升降控制，其控制要求稳定可靠性好、控制精度高、响应速度快，其定位以及升降控制在吹炼过程中起着重要作用，直接影响到生产出钢水的质量。
1.氧枪控制系统的构成1.1氧枪控制系统的设备构成控制系统都是由电磁站内的PLC控制变频器，再由变频器驱动氧枪升降电动机工作，电动机通过减速机带动氧枪钢丝绳滚筒运转，钢丝绳牵引着装有氧枪的小车在固定的轨道上进行升降运动。
为了将氧枪小车的位置信号反馈给PLC，在电机另一端装有氧枪高度编码器，在减速机另一端装有凸轮控制器。
为了控制氧枪不至于冲顶或坠地，另外在氧枪的活动轨道上方还有两个机械上极限限位，在氧枪的固定轨道上还装有一个机械下极限限位。
为了检测钢丝绳是否松驰，在钢丝绳的另一端装有张力检测传感器。
1.2智能主令控制器转炉氧枪控制系统采用西门子智能编码器，在自动化系统中，编码器把实际的机械参数值转换成电气信号传入PLC进行处理。
其具有运行可靠、响应速度快、分辨率高、控制正确、调整方便、状态存储等优点。
智能编码器通过检测卷筒转动来得到正确的位移量，系统通过检测到不同的位移信号来发出指令通过程序来控制变频器起停、变速等。
1.3变频器转炉氧枪控制系统采用的是施耐德Altivar61变频器并加有智能电阻器。
2.变频器的基本结构变频器一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。
见图1。
图1 变频器基本构成2.1整流器电网侧的变流器称为整流器，其作用是把交流电源转换成直流电源。
转炉氧枪冷却水系统变频调速控制的优化方案作者：安世敏许广路来源：《中国高新技术企业》2009年第06期摘要：河北钢铁集团邯钢公司三炼钢厂转炉氧枪冷却水系统采用变频器进行水泵电机调速。
变频器投入使用后，表现出良好的工艺性能，满足了工艺条件，提高了生产效率，保证了设备长周期稳定运行，促进生产的稳产高产，同时创造了巨大的经济效益和社会效益。
关键词：转炉氧枪冷却水系统；变频调速控制；自动切换；调速节能中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）06-0038-02河北钢铁集团邯钢公司三炼钢厂目前共有四座120T转炉，其中1#、2#转炉是从法国引进的二手设备，3#转炉是2000年三炼钢二期新建设备，4#转炉为2005年三炼钢三期新建设备。
每座转炉有一套氧枪系统，每套氧枪系统有2台氧枪水泵供水冷却，四座转炉氧枪冷却水系统配置相同、运行方式相同。
2004年以前，1#－3#转炉氧枪水泵的运行方式为：长期运转，一开一备，控制方式为常规的继电器-接触器常规控制。
水泵长期恒高速运转，存在着大量的电能浪费、水资源浪费以及设备的损耗，增加了企业的生产成本，同时与国家、省市、集团公司大力提倡的节能降耗的方针不适应。
随着电力电子技术和自动化控制技术的飞快发展，根据氧枪在吹炼的不同时期所需冷却水流量的不同进行变频控制节能改造，已是势在必行。
一、调速控制方案选择氧枪水泵的主要作用是为转炉氧枪提供足够的冷却水进行氧枪本体及其附属设备冷却。
为了满足钢厂节能要求，氧枪冷却水系统需要在氧枪吹炼期时高速运行，非吹炼期低速运行，变频故障时自动切换到工频运行。
在满足生产工艺、保证氧枪设备安全稳定运行的前提下，为了大幅度降低企业运行成本，实现节能降耗，需要氧枪水泵电机具有良好的调速性能。
交流电动机调速方法主要有电磁调速、液力耦合器调速、变频调速、变频极对数调速等。
现将几种常用调速装置的优缺点见表1。
通过表1调速装置的优缺点对比可知，电磁调速、液力耦合器调速、串级调速存在技术上的缺陷，达不到工厂节能降耗、降低生产成本、提高效率的要求，所以目前企业水泵调速改造中大多采用变频器调速装置。
转炉氧枪自动控制系统【摘要】为满足某大型钢厂150吨转炉控制要求，开发了转炉控制系统，系统主要包括供配电、自动化、网络系统，其中氧枪控制是自动化系统的核心部分。
本文详细介绍了转炉氧枪的自动控制系统的应用，变频器完成氧枪的驱动控制，编码器完成枪位的精度控制，保证了氧枪运行的安全可靠、稳定准确。
【关键词】转炉；氧枪；控制系统1 引言氧枪系统是转炉的关键设备，主要由氧枪、氧枪升降装置、换枪装置三个部分组成，与其相关的还有仪表、阀门、供养管道等。
它的主要功能是将炼钢需要的氧气和氮气输送到转炉中，完成冶炼和溅渣护炉的工作，氧枪控制的优劣直接影响产品质量、炉龄以及设备安全，其中抢位检测是影响氧枪自动控制水平的关键。
某钢厂150吨转炉有2套氧枪设备，各自独立升降，2台横移小车可以互为备用。
2台升降小车分别装在横移换枪小车上，1台处于工作位时，另外1台处于等待为备用。
氧枪升降由交流变频电机驱动，电源经过UPS由变频调速柜供电，保证电源失电时实现紧急提枪，抱闸电机和氧枪控制电源由UPS供电，其它辅助设备均由MCC供电。
2 控制系统组成控制系统由PLC控制单元、大功率变频器（1用1备）、检测装置（机械式主令、两个绝对值编码器组成）。
操作台给定控制信号送至PLC控制单元，经过PLC处理后输出控制信号给变频器，完成氧枪的高低速控制、枪位定位。
PLC部分采用西门子S7 400 系列CPU，PLC采用Profibus现场总线分布式结构。
网络通信系统采用100 Mb/s工业以太网；采用工业级交换机，网络通信协议为TCP/IP；网络线路物理介质为光缆和双绞电缆。
PLC与氧枪传动的连接采用Profibus现场总线分布式结构；各PLC与上位机之间通过Ethernet网络进行实时数据传输；各PLC之间，PLC与HMI之间均通过Ethernet网络进行相互通信。
3 控制方式氧枪分两种控制方式，包括手动控制和自动控制。
手动控制又分吹炼、溅渣和维护三种工作模式。
交流变频器在120吨转炉炼钢氧枪控制中的应用交流变频器在120吨转炉炼钢氧枪控制中的应用摘要：近年来，随着变频技术和控制技术的不断发展，变频技术以精度高、通用性强、工艺先进、操作方便以及公认的显著节能效果，被认为是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。
随着电力电子和微型计算机价格的下降，变频控制应用更加普及，因此发展十分迅速，在工业领域尤其在冶金行业的应用日益广泛。
氧枪升降的变频调速控制系统，是转炉炼钢控制系统中变频技术应用的技术含量最高的控制系统。
氧枪升降是典型的位能负载，靠钢丝绳牵引，按照炼钢工艺专业的要求，氧枪在升降过程中要实现慢速到快速以及快速到慢速的转换，且其停经的工艺检测点较多，在各工艺点要求准确停车。
尤其是在吹炼点，氧枪的枪位直接影响到炼钢的质量。
因此，应用变频器控制氧枪升降是氧枪调速控制系统的理想之选。
下面以本溪北营钢铁（集团）股份有限公司（下称北营公司）120吨转炉为例，设计以西门子6SE70系列变频器在氧枪升降设计中的应用以及在实际应用中出现的一些问题并提出改进措施。
关键词：交流变频器、控制、应用、改进1.1工作原理北营公司120吨转炉设备氧枪控制设计2套变频控制氧枪，在固定导轨升降，每台变频器都可以通过切换驱动两根氧枪,实现两套氧枪的灵活备用。
每套氧枪升降系统由一台110kW交流电动机传动，在生产过程中当工作氧枪发生故障时，可快速通过横移换枪等操作，使用备用氧枪继续生产。
氧枪系统有一套事故提升装置，不接入电网，由事故电池作为电源驱动事故电机升降，当氧枪系统停电时，可切换到事故电机将氧枪提起，氧枪停车时有抱闸系统实现。
由于1台变频器通过切换可以分别驱动1#、2#氧枪,变频器需定义2套电机参数组MDS,通过P578、P579来选择。
当变频器和氧枪对应时,B16(DigIn 4)=0选择第一套MDS,采用速度闭环控制;当变频器和氧枪交叉对应时,B16=1选择第二套MDS。
通过P590来选择2套BICO参数组。
