西門子G150變頻器在煉鋼轉爐干法除塵風機的應用

西門子G150變頻器在煉鋼轉爐干法除塵風機的應用

0  引言

風機是工礦企業的主要動力設備，全國風機、水泵電動機裝機容量約35 GW，耗電量約占全國電力耗電量的40％左右。因此，風機和水泵運行中還有很大的節能潛力。在風機運行中應用變頻器調速，其節電率一般可在20％～60％，投資回收期為l～3年，不僅節電效果顯著，且能滿足生產工藝的要求，提高產品質量，經濟效益十分顯著。

1  西門子新一代變頻器G1 50的應用領域與特點

1.1  應用領域

SINAMICS G150變頻調速柜是專門滿足具有平方負載特性和恒定負載特性中等性能要求而且沒有再生反饋的傳動系統的要求而設計的。其應用領域包括:

? 風機與泵類

? 壓縮機

? 擠壓機和攪拌機

? 軋機電機

1.2  特點

無傳感器矢量控制的精度保證系統可以用于各種各樣的應用場合，因此無需使用附加速度傳感器。

SINAMICS G150考慮到了這一點，從而提供了一種滿足實際要求的低成本傳動系統方案。而且，為保證從規劃與設計直到運行階段都能簡便地掌握傳動系統，充分考慮到了下列因素，包括:

? 便于維護的緊湊型模塊式結構設計

? 簡單易懂的規劃與設計

? 隨時可以連接以簡化安裝過程

? 采用菜單驅動的快速調試，無需進行復雜的參數設置

? 通過用戶友好圖形操作面板，采用明文顯示或準模擬狀態條顯示的測量值，實現清楚簡便的操

作。

? SINAMICS是全集成自動化系統(TIA)的一個組成部分。TIA 概念為自動化與傳動技術提供優

化的系列產品。這種概念的特點在于: 規劃/設計、通信和數據管理過程在整個產品系列范圍內

都是一致的。SINAMICS完全采用這種TIA概念集成。

可單獨提供S7/PCS7塊和Win CC面板

? 可以通過一個Y鏈路集成到SIMATIC H系統內

2  系統簡介及變頻器控制方式

2．1  系統簡介

煉鋼轉爐干法除塵風機是煉鋼過稱中的重要設備，它的主要作用就是把轉爐在煉鋼過程中產生的高溫煙氣經汽化冷卻煙道冷卻至800-1000℃后，進入蒸發冷卻器。高壓水經霧化噴嘴噴出將煙氣直接冷卻到170℃-280℃，噴水量根據煙氣含熱量jingque控制，所噴出的水完全蒸發；噴水降溫的同時對煙氣進行了調質處理，使粉塵的比電阻有利于電除塵器的捕集。蒸發冷卻器內約30-40％的粗粉塵沉降到底部，經卸灰閥排出。

對風機的控制，G150采用無速度傳感器的矢量控制，無速度傳感器的矢量控制是矢量控制的一種，只是沒有速度傳感器，通過電機模型的計算來估測電動機的速度反饋值。無速度傳感器的矢量控制的控制精度和系統的動態性能不如帶速度閉環的矢量控制，但也有系統簡單、無需維護速度傳感器、價格便宜的優點，尤其適用于風機、泵類電機。

該系統的具體配置如下：

變頻器參數：6SL3710-2GH41-4AA3-Z（D02+D14+G60+L19+L23+L26+L45+L50+L57+L86+L87+M06+M21+M70+M90+X30）

D02-設備圖文件 DXF格式)

D14-系統資料 DXF或PDF格式)

G60-輸入輸出端子擴展TM31

L19-外部輔助設備連接(受控制，大10 A)

L23-輸入電抗器2% (用于輸出功率>500 kW的裝置)

L26-主控制開關 (包括熔斷器或斷路器)

L45-安裝在柜門上的緊急制動按鈕

L50-帶有維修插座的機柜照明

L57- 0類緊急制動按鈕，230 V AC或24 V DC，無受控停機

L86- PT100監測設備(6個傳感器)

L87-絕緣監測裝置

M06-底座，高100 mm，顏色RAL 7022

M21- IP 21防護等級

M70-電磁兼容性屏蔽總線1) (導線連接在下面)

M90-機柜起重運輸裝置，頂部安裝

X30-端子

輸入：3AC  V  660-690    A  1424

輸出：3AC  V    0-690    A  1360

電機參數：功率：1200KW，電流1200A,轉速1494RPM

控制方式：有內控外控兩種方法，內控使用端子控制啟停和模擬量輸入頻率給定。外控使用PROFIBUS控制，PLC使用西門子公司的S7—400。

2．2  變頻器控制方式

2-2-1用端子控制G150

端子X520：1是D10用于控制變頻器的啟／停(即0N／OFF)。端子X542：5、X542：6是D0l，輸出變頻器的故障信號(D01是繼電器輸出1)。端子X522：1、X522：2是A00，輸出實際速度值。端子X522：4、X522：5是A01，輸出實際電機電流值。端子X521．1、X521：2是A10，作為頻率給定。這些端子的功能是出廠設定的，無需修改參數。模擬輸人0(A10)默認是一10～10V的電壓輸入，用戶需要4～20mA的輸入，所以修改一些參數。P4056[0]_3，將模擬輸入0設置為4～20mA，因為該模擬輸入波動較大，會影響系統的穩定性，所以加了10ms的濾波(P4053[0]=10)，從而使給定值相對穩定。這些設置如用調試軟件Starter修改就十分簡單，Starter中有用于調整模擬量輸入的圖形界面，模擬量輸入類型的選擇、濾波時間的調整、比例和偏差的調整都清晰、明了，同時還可觀測模擬量輸入的實時數據。

2．2．2  用PROFIBUS控制C150

PROFIBUS的主站是SIEMENS的S7—300 PLC，主站的地址是0，2臺G150是從站，地址分別是9和10。G150中PROFIBUS從站地址的設置可通過修改參數P0918，也可通過撥碼開關，撥碼開關的設置優先于參數P0918的設置，撥碼開關的設置為0時，則以P0918的設置為主。將X530：l端子的接線斷開，G150就設置為PROFIBUS控制。首先要設置G150的PROFIBUS從站地址，參數是P0918，從站地址的設置必須與Step7中硬件組態的地址一致。G150的GSD文件在隨機光盤中可找到，文件名是si018105．GSD。G150，與Master Drive的PROFIBUS數據定義相似，PZD l是控制字／狀態字，PZD2是給定值／實際值。

3  結束語

西門子新一代變頻器G150在該項目中以其豐富的系統功能、可靠的產品性能、jingque的控制系統得到了用戶的一致認可。

參考文獻

[1]  SIEMENSGl50產品使用手冊[Z]．2003．