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[摘 要]分析了轧钢厂辊道变频控制系统的构成，通过采用西门子变频器、GE90-70 PLC和Profibus-DP现场总线技术，控制和监测整个辊道动作过程，为轧钢厂辊道运行系统提供一种运行可靠，维护简单的数字化作业平台。
[关键词]GE90-70PLC Profibus-DP现场总线技术 西门子6SE70变频器 制动电阻
中图分类号：TD672 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）34―0238―01
1 引言
在钢铁企业中，其运送轧件的辊道电气控制系统，出于对辊道速度的控制，一般采用交流变频器控制。我厂辊道电气系统使用的GE公司的GE90-70 PLC通过采样处理交流变频异步电机的速度信号、操作台的I/O开关量，紧急停产信号、电机速度给定信号等实现控制.由于对调速范围要求不高，变流变频电机采用V/f控制模式，实现电机的开环速度控制。
2 工艺介绍
轧线辊道总共由三段辊道构成，每段辊道由一台交流变频器控制12 台电机，当轧件进钢时，首先从开坯5#把轧件，送入二段辊道，二段辊道运输轧件前进，当快到停止位置时，收到减速停止命令时，辊道减速停止。当二段辊道停止后，如果这时一段辊道或者是三段辊道上没有钢，则辊道上的拨爪会自动把钢拨到一段或者三段辊道上，一段和三段辊道则会自动把钢直接送入粗轧。同时，由于此时二段辊道内无钢，则当开坯5#咬钢后二段辊道会重新启动前进，再次运行轧件。整个辊道控制过程中，二段辊道交流变频器通过接收PLC信号，来控制启动、减速、停止。而一三段辊道的交流变频器则保持不停地运行，其运行速度也通过PLC信号控制。
3辊道变频系统网络结构
4 控制系统原理
辊道变频器采用380V AC50HZ的三相交流电为电源，通过变频器转变为电压、频率连续可调的0-380V交流电供给交流变频异步电机。我厂一段辊道和三段辊道电机的速度跟随粗轧电机的速度变化而变化，二段辊道电机的速度则由开坯电机的速度来控制，所有辊道变频器都是采用的是V/F控制方式。PLC通过采集辊道交流变频异步电机的运行参数、辊道前后工序电机的电流和速度以及现场其它检测元件的信号，从而判断辊道的启动、减速、停止、等状态，并通过Profibus-DP现场总线发出控制信号，使辊道电机按照现场工序的需要来运行。
5 主要设备的选型
5.1变频器
变频器选用西门子的6SE70变频器，配置Profibus通信卡、西门子制动电阻。
7、变频器控制设计
辊道变频控制系统要求平滑的启动、停车曲线以及良好的制动、定位性能，采用的西门子6SE70变频器适用于各种变速驱动装置，能很好的满足以上要求，并能通过Profibus通讯卡实现与PLC的远程通讯来完成控制。
7.1制动控制
在辊道停止过程中，运用制动电阻来实现电气制动。当电机减速时，电机的动能就会转化为电能从而反馈到变频器上，如果减速时间很短，就会使得制动能量很大，从而引起变频器内部直流母线过压，造成变频器故障报警跳闸。因此为了满足辊道系统的制动要求，选用外加西门子的制动单元和制动电阻，当直流母线电压超过设定值时，变频器内置制动单元投入制动电阻，使得直流母线上的电能通过制动电阻释放，从而降低直流母线上的电压，达到很好的制動效果。
7.2变频器参数设置
8、HMI操作监控画面设计
GE公司的CIMPLICITY软件，界面友好直观，通过使用本软件，完成对整个辊道变频控制系统的操作和监控画面的设计，可以实现对辊道变频系统的启动、停止控制，并且对变频器输出频率、电流、电压以及故障报警都能检测和显示，而且其报警功能可以通过画面实时记录辊道系统作业过程中的故障和警告，有利于故障的判断和查找。
9、结束语
我厂的辊道变频控制系统，利用西门子变频器实现了无级调速，其性能优越，系统稳定可靠，故障率小，传动结构简单，维护工作量小，非常适合钢铁企业使用。
作者简介
肖毅 男 湖南湘潭 1981年1月 湘潭钢铁集团有限公司 工程师，从事电气维护和电气控制工作。
[关键词]GE90-70PLC Profibus-DP现场总线技术 西门子6SE70变频器 制动电阻
中图分类号：TD672 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）34―0238―01
1 引言
在钢铁企业中，其运送轧件的辊道电气控制系统，出于对辊道速度的控制，一般采用交流变频器控制。我厂辊道电气系统使用的GE公司的GE90-70 PLC通过采样处理交流变频异步电机的速度信号、操作台的I/O开关量，紧急停产信号、电机速度给定信号等实现控制.由于对调速范围要求不高，变流变频电机采用V/f控制模式，实现电机的开环速度控制。
2 工艺介绍
轧线辊道总共由三段辊道构成，每段辊道由一台交流变频器控制12 台电机，当轧件进钢时，首先从开坯5#把轧件，送入二段辊道，二段辊道运输轧件前进，当快到停止位置时，收到减速停止命令时，辊道减速停止。当二段辊道停止后，如果这时一段辊道或者是三段辊道上没有钢，则辊道上的拨爪会自动把钢拨到一段或者三段辊道上，一段和三段辊道则会自动把钢直接送入粗轧。同时，由于此时二段辊道内无钢，则当开坯5#咬钢后二段辊道会重新启动前进，再次运行轧件。整个辊道控制过程中，二段辊道交流变频器通过接收PLC信号，来控制启动、减速、停止。而一三段辊道的交流变频器则保持不停地运行，其运行速度也通过PLC信号控制。
3辊道变频系统网络结构
4 控制系统原理
辊道变频器采用380V AC50HZ的三相交流电为电源，通过变频器转变为电压、频率连续可调的0-380V交流电供给交流变频异步电机。我厂一段辊道和三段辊道电机的速度跟随粗轧电机的速度变化而变化，二段辊道电机的速度则由开坯电机的速度来控制，所有辊道变频器都是采用的是V/F控制方式。PLC通过采集辊道交流变频异步电机的运行参数、辊道前后工序电机的电流和速度以及现场其它检测元件的信号，从而判断辊道的启动、减速、停止、等状态，并通过Profibus-DP现场总线发出控制信号，使辊道电机按照现场工序的需要来运行。
5 主要设备的选型
5.1变频器
变频器选用西门子的6SE70变频器，配置Profibus通信卡、西门子制动电阻。
7、变频器控制设计
辊道变频控制系统要求平滑的启动、停车曲线以及良好的制动、定位性能，采用的西门子6SE70变频器适用于各种变速驱动装置，能很好的满足以上要求，并能通过Profibus通讯卡实现与PLC的远程通讯来完成控制。
7.1制动控制
在辊道停止过程中，运用制动电阻来实现电气制动。当电机减速时，电机的动能就会转化为电能从而反馈到变频器上，如果减速时间很短，就会使得制动能量很大，从而引起变频器内部直流母线过压，造成变频器故障报警跳闸。因此为了满足辊道系统的制动要求，选用外加西门子的制动单元和制动电阻，当直流母线电压超过设定值时，变频器内置制动单元投入制动电阻，使得直流母线上的电能通过制动电阻释放，从而降低直流母线上的电压，达到很好的制動效果。
7.2变频器参数设置
8、HMI操作监控画面设计
GE公司的CIMPLICITY软件，界面友好直观，通过使用本软件，完成对整个辊道变频控制系统的操作和监控画面的设计，可以实现对辊道变频系统的启动、停止控制，并且对变频器输出频率、电流、电压以及故障报警都能检测和显示，而且其报警功能可以通过画面实时记录辊道系统作业过程中的故障和警告，有利于故障的判断和查找。
9、结束语
我厂的辊道变频控制系统，利用西门子变频器实现了无级调速，其性能优越，系统稳定可靠，故障率小，传动结构简单，维护工作量小，非常适合钢铁企业使用。
作者简介
肖毅 男 湖南湘潭 1981年1月 湘潭钢铁集团有限公司 工程师，从事电气维护和电气控制工作。