采用西门子SINAMICS驱动器系列的旗舰产品SINAMICS S120作为驱动器,通过对电机各参数进行优化设置,从而减少操作人员的操作、减少断纸、提高产品产量。
SINAMICS S120变频器的一个多轴控制单元CU320能控制多个驱动轴,包括6个伺服控制驱动轴、4个矢量控制驱动轴、8个V/F控制驱动轴;其电源类型丰富,包括单向200-240VAC、三相380-480VAC和三相660 -690VAC;主控单元CU320能自动识别各组件;既有高精度的速度控制功能,又具有简单定位功能,实现轴的相对和juedui定位,还能实现同步、凸轮等复杂的运动控制功能。
1 造纸机传动系统原理
造纸机传动控制系统硬件包括操作面板、PLC、CU320-2DP、电源模块、电动机模块、编码器转换模块等。这些模块之间都是通过Profibus通信方式连接。其结构原理图如图1所示。
图1 结构原理图
2 控制性能要求
该箱纸板机为三叠网箱纸板机,净纸幅宽4800mm,设计车速650m/min,传动系统装机容量5365kW,共47个传动点。定量:52-80g/m2;最高车速:350m/min;爬行速度:<40m/min可调;升减速时间:0.1-1000s可调;工作电压:额定电压的±10%;电源频率:50Hz±5%;静态精度:≤0.1%;频率漂移:≤0.1%;频率分辨率:Hz;频率控制:0-50Hz;起动转矩:额定转矩的200%。
传动部分采用西门子SINAMICS S120标准多电机传动系统;控制部分采用西门子S7-400控制主站;采用西门子MP277人机界面。
3 系统配置
网部、压榨部母线段采用BLM基本整流;干部母线段采用SLM回馈整流,能够将母线的能量100%回馈电网。逆变单元采用SINAMICS S120电机模块,并配置SMC30光码模块,实现速度闭环控制。传动系统控制由SIMATIC S7-400主站来完成。SIMATIC S7-400通过Profibus-DP与驱动控制单元CU320连接,CU320通过Drive-CLiQ来实现对各逆变单元的控制。
4 变频器调试与优化
西门子SINAMICS S120变频器调试采用STARTER软件对参数进行设置,其设置步骤如下:
1)设置控制模式、选择矢量模式(Vector)控制;
2)选择控制方式(p300=20);
3)配置功率模块(P210功率单元电压(380));
4)电机配置(P3001、P304电机额定电压、P305电机额定电流、P307电机额定功率、P308电机额定功率因数、P310电机额定频率、P311电机额定转速、P335电机制冷方式);
5)抱闸配置(P1215抱闸控制方式P922);
6)编码器配置;
7)DP通讯报文的配置(352);
8)检查输入电机相关的重要参数(计算数据P340、静态辨识P1910、动态辨识P1960);
9)将配置好的变频器参数保存并保存到ROM中;
10)优化完成后执行copy ROM to RAM。
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