武漢西門子直流調(diào)速器代理商                              武漢西門子直流調(diào)速器代理商

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  SIEMENS/西門子一級代理商（西門子PLC 西門子觸摸屏 西門子變頻器 西門子軟啟動）

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  引言 

    目前，世界上工業(yè)發(fā)達的全數(shù)字直流調(diào)速裝置已形成系列化的標準產(chǎn)品，并且在電氣傳動領(lǐng)域的許多工業(yè)現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。上世紀80 年代以來，由于電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展。使得直流調(diào)速系統(tǒng)數(shù)字式方面的研究受到了很多的重視，其中以西門子6RA70系列為代表直流調(diào)速裝置。本文以西門子6RA70直流調(diào)速裝置在河北金牛能源顯德旺煤礦和義馬煤業(yè)（集團）躍進礦鋼纜皮帶機上的應(yīng)用為例來說明其在煤礦上的應(yīng)用。

   

  例1 ：河北金牛能源顯德旺煤礦主井鋼纜皮帶機電控 

  一、河北金牛能源顯德旺煤礦主井鋼纜皮帶運輸機的基本參數(shù)

    1、雙驅(qū)電機：2×400kW  2、電樞電壓：440V     3、電樞電流：1000A

    4、勵磁電壓：220V      5、勵磁電：20A    6、速度：V=2.5m/s

    7、坡度：а=16⁰         8、皮帶長度：1550M     9、皮帶寬度：1m

  二、設(shè)備改造方案及實施

    根據(jù)顯德旺礦現(xiàn)場基本情況及參數(shù)，確定改造方案為：采用西門子6RA70直流調(diào)速裝置，串聯(lián)十二脈動控制，兩臺電機的傳動部分為兩套，互相備用，切換簡單，整套系統(tǒng)由主控臺、直流調(diào)速柜（二套互為備用）、系統(tǒng)切換柜、皮帶保護裝置、平波電抗器、直流快開等主要設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)原理圖見下圖：

   

   

    圖中符號說明：

    K1，K2—高壓開關(guān)   B1，B2—整流變壓器   GT—運輸機滾筒   BM—軸編碼器

  三、電控系統(tǒng)的主要組成及簡介 

    1、控制部分——主控臺

    本系統(tǒng)的控制部分采用我公司生產(chǎn)的智能型主控臺，安放于控制室內(nèi)。該主控臺采用技術(shù)*、性能可靠的日本三菱公司的FX_2N型可編程控制器，配以多種檢測、控制組件完成輸送機運行過程中應(yīng)有的各種皮帶保護和工作狀態(tài)顯示為變頻器提供啟動、停止等控制信號，并接受變頻器的故障返回信號及皮帶保護的故障信號。另外，主控臺中還包括對制動器及潤滑油泵等輔助設(shè)備的控制。

    該設(shè)備采用日本進口的PROFACE公司生產(chǎn)的觸摸式液晶彩色顯示屏，對皮帶機的動、靜態(tài)監(jiān)控及顯示故障位置，該顯示屏與PLC通訊，并利用編程技術(shù)以模擬畫面形式形象地顯示出輸送機運行的各種狀態(tài)、參數(shù)及控制部件的工作情況，如輸送帶速度、輸送帶運行的模擬動態(tài)畫面、運行時間等。

    2、傳動部分——全數(shù)字串聯(lián)十二脈動直流調(diào)速裝置 

  （1）6RA70原理簡介

    四象限裝置，電樞回路采用兩個三相全控橋反并聯(lián)無環(huán)流方案。勵磁供電回路采用三相半控橋方案。所有的開環(huán)和閉環(huán)驅(qū)動控制及通訊功能由6RA70主電子板上的16位微處理器實現(xiàn)，微處理器周期地計算功率部分電流的I²t值，以確保直流調(diào)速柜過載時不至燒毀晶閘管。通過對直流調(diào)速柜內(nèi)的調(diào)速裝置的參數(shù)進行相應(yīng)的配置、設(shè)定，可構(gòu)成適于現(xiàn)場應(yīng)用的直流調(diào)速控制。

    三相電源電壓經(jīng)過直流調(diào)速柜內(nèi)部的整流電路，將三相交流電源變換成直流電源，接到直流電機的電樞端，裝置的勵磁的輸出端接到直流電機的勵磁端。串聯(lián)12脈動直流調(diào)速柜內(nèi)兩個刀開關(guān)分別切換兩個直流調(diào)速裝置，可實現(xiàn)12脈動運行和6脈動運行時可實現(xiàn)全載半速。此種設(shè)計方式的優(yōu)點是，如其中一臺直流調(diào)速裝置發(fā)生故障時，可將12脈動運行切換為6脈動運行，不會影響設(shè)備的運行。下圖為串聯(lián)十二脈動直流調(diào)速柜主結(jié)構(gòu)原理圖。

   

  

   

  （2）功能和特點 

    直流調(diào)速柜有以下功能和特點：

    ——開環(huán)、閉環(huán)控制

      電機的轉(zhuǎn)速可以通過脈沖編碼器反饋到直流調(diào)速柜，由直流調(diào)速柜通過程序運算，調(diào)節(jié)給定信號速度與實際運行速度之間的差異

    ——電機轉(zhuǎn)速線性控制

      主控臺通過給定0~10V信號，直流調(diào)速柜線性調(diào)節(jié)輸出電壓大小，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速線性控制

    ——電機加減速時間

    電機由靜止到全速運行、由全速運行到靜止的時間可以通過程序設(shè)定

    ——運行、故障信號

     當直流調(diào)速柜運行或發(fā)生故障時，對外輸出一個運行或故障開關(guān)信號

    ——控制電機啟動、停止、安全停車

      電機的啟動、停止、安全停車可以通過外部信號控制，也可以通過直流調(diào)速柜本身設(shè)置

    ——模擬量輸入

    電機轉(zhuǎn)速給定信號的輸入端口

    ——模擬量輸出

    電機電樞電流（0~±10V），與直流調(diào)速柜輸出的電流成線性正比關(guān)系

    勵磁給定電流（0~±10V），作為勵磁調(diào)速柜的給定信號

    ——PID控制

    ——超長壽命冷卻風機和電容

  （3）裝置選型

    調(diào)速系統(tǒng)選用西門子公司原裝6RA70系列全數(shù)字整流調(diào)速裝置，主回路采用電樞換向、磁場恒定的串聯(lián)12脈動調(diào)速方案，實現(xiàn)速度、電流雙閉環(huán)控制。其直流裝置選擇如下：

    電機功率：2×400kW，單臺電機電樞額定電壓：440V，單臺電樞額定值：1000A，電機的過載倍數(shù)為2倍時，電機啟動電流為2000A；我公司選擇兩臺6RA7091-6DV62（電樞電壓：400V，電樞電流：1200A；勵磁電壓：325V，勵磁電流：30A）形成串聯(lián)12脈動，西門子直流調(diào)速裝置具有1.8倍/123s的過載系數(shù)，則可選擇兩臺直流調(diào)速裝置，串聯(lián)后的輸出為800V/2160A，*電機2倍過載及電壓的要求，由于現(xiàn)場情況不要求全速運行，所以裝置輸出電壓選擇400V，并能滿足現(xiàn)場的運行速度要求。

    3、系統(tǒng)切換柜  ZPDK-QHG

    本柜結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，為本系統(tǒng)的配套設(shè)備，可以實現(xiàn)兩臺調(diào)速柜的互為切換。如一臺直流調(diào)速裝置出現(xiàn)故障，可以方便快捷地切換到備用調(diào)速柜上運行。另外該柜還含有過電壓吸收裝置和快速熔斷器，用于電樞整流器和勵磁整流器的進出線的過電壓吸收及各自回路的過流保護。

    4、保護部分——皮帶機的保護系統(tǒng) 

    主控電路核心為單片機，具有性能*、功耗低、安全性能好、電路結(jié)構(gòu)簡單可靠等優(yōu)點。

    主要特點是有集中、隨機兩種控制方式，用戶可通過設(shè)定選擇控制方式。

    集中控制時，逆煤流方向從前向后經(jīng)過啟動、預警依次啟動沿途的帶式輸送機。停機時從本臺以后連鎖瞬時停機。本裝置還具有停前一臺帶式輸送機的功能，大大提高了帶式輸送機的安全性能。

    隨機控制時是順煤流方向，特點是開停具有隨機性：即整條運輸線上的輸送機都是有煤預警后自動運行，無煤后延時自動停車。限度地減少空載運行時間，有利于節(jié)能降耗。

    具有煤倉煤位保護，機頭下煤位保護、低速打滑、斷帶、超速、跑偏、撕裂、溫度、煙霧等多種保護功能；超溫或煙霧保護動作時控制電磁閥自動灑水降溫功能；各臺之間通過數(shù)據(jù)通訊實現(xiàn)集中顯示；并具有對講、打點功能，講話聲音清晰、洪亮、噪聲小；具有語言報警、漢字液晶屏顯示功能。

    

  例2 ：義馬煤業(yè)集團躍進礦主井鋼纜皮帶機電控       

  一、義馬煤業(yè)集團躍進礦主井鋼纜皮帶運輸機的基本參數(shù)

    1、雙驅(qū)電機：2×400kW  2、電樞電壓：400V     3、電樞電流：1000A

    4、勵磁電壓：110V      5、勵磁電：50A    6、速度：V=2.2m/s

    7、坡度：а=14-16⁰      8、皮帶長度：1350M     9、皮帶寬度：1m

  二、設(shè)備改造方案及實施

    根據(jù)義馬礦現(xiàn)場基本情況及參數(shù)，確定改造方案為：采用西門子6RA70直流調(diào)速裝置，串聯(lián)十二脈動控制，兩臺電機的傳動部分為兩套，互相備用，切換簡單，整套系統(tǒng)由主控臺、直流調(diào)速柜（二套互為備用）、勵磁柜、系統(tǒng)切換柜、皮帶保護裝置、平波電抗器、直流快開等主要設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)原理圖見下圖：

   

    圖中符號說明：

    K1，K2—高壓開關(guān)   K3,K4勵磁變壓器   B1，B2—整流變壓器  

    GT—運輸機滾筒   BM—軸編碼器

    躍進礦與顯德旺礦區(qū)別是躍進礦增加的一臺勵磁柜，因為躍進礦的勵磁電流是50A，而裝置輸出的勵磁電流為30A，所以增加了一臺勵磁柜，含兩臺勵磁裝置分別給兩臺電機的勵磁供電，裝置型號為：6RA7025-6DS22（400V，50A）。 

  系統(tǒng)*性

    1、系統(tǒng)控制精度高，運行穩(wěn)定，安全保護功能齊全，維護檢修方便。直流調(diào)速裝置的操作面板可方便地實現(xiàn)調(diào)速裝置的功能、參數(shù)設(shè)定，方便快捷；主控臺觸摸屏可實現(xiàn)系統(tǒng)中各種參數(shù)的顯示、梯形圖狀態(tài)顯示、皮帶機速度動態(tài)顯示等，并為以后系統(tǒng)功能的擴展留下了充足的空間。

    2、啟動平穩(wěn)，無沖擊，同步性較好，能夠自動達到功率平衡。啟動過程中無沖擊，降低了電機的噪聲和故障率，實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動、軟停止。

    3、系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成簡單可靠，體積小重量輕，減少了基建投資。

    4、系統(tǒng)中PLC留有不少于10%的擴展空間，以備將來增加新的要求，并能根據(jù)現(xiàn)場情況隨時增加相應(yīng)功能。

    5、系統(tǒng)運行參數(shù)的可以設(shè)定，可以本地控制，也可遠程控制。

    6、系統(tǒng)具備全面的故障監(jiān)測、可靠的故障報警保護功能。直流調(diào)速裝置有過電壓、過電流、欠電壓、短路、接地、過載、過熱、橋臂保護等多種保護。

    7、所有故障情況，均在操作面板OP1S上顯示出來，便于用戶根據(jù)故障情況采取應(yīng)對措施。

    8、系統(tǒng)具有三種速度選擇,具備低速驗帶功能,驗帶速度為0.2～0.5米/秒。

    9、系統(tǒng)啟用了語言報警功能,一旦安全回路動作，引起動作的各種故障被記憶下來，并連續(xù)不斷地用語言播放故障位置，只有維護人員才可解除。

  

   一、概述

    西門子直流調(diào)速器6RA80系列是西門子新一代的直流調(diào)速器，相比上一代產(chǎn)品，6RA80新系列在功能上，質(zhì)量及可靠性方面有了很大提高，為用戶提供給了很多新功能，并應(yīng)用在多個自動化控制領(lǐng)域中。用戶在調(diào)試6RA80時，可以通過操作面板-BOP面板來進行調(diào)試。本文下面就來介紹一下西門子新一代直流調(diào)速器6RA80的調(diào)試步驟，為用戶在配置過程中提供參考。

    二、西門子直流調(diào)速器6RA80調(diào)試步驟

    西門子直流調(diào)速器6RA80是新一代直流調(diào)速器，即SINAMICS DC MASTER，簡稱為：SINAMICS DCM。用戶在調(diào)試過程中，可以通過操作面板-BOP面板來進行調(diào)試，具體步驟如下：

    1. 設(shè)置訪問權(quán)限

    首先需要在BOP20上激活驅(qū)動對象1(DO1)，然后才能設(shè)置訪問權(quán)限，

    訪問級分為：p0003 = 1標準；p0003 = 2擴展；p0003 = 3專家；

    2. 調(diào)整裝置額定電流

    用戶可以通過p50076[0]或p50076[1]進行設(shè)置；

    3. 輸入電壓調(diào)整參數(shù)

    用戶可以通過p50078[0]或p50078[1]進行設(shè)置；

    4. 輸入電機數(shù)據(jù)

    例如：p50100[D]，額定電樞電流；

    p50101[D]，額定電樞電壓；

    p50102[D]，額定勵磁電流，等參數(shù)；

    5. 設(shè)置轉(zhuǎn)速實際值

    p50083[D] = 1，即來自通道的轉(zhuǎn)速實際值，等參數(shù)；

    6. 設(shè)置勵磁

    例如：p50082 = 3，始終通入勵磁電流，等參數(shù)；

    7. 設(shè)置基本的工藝功能

    例如：電流限幅，p50171[D]和p50172[D]，等參數(shù)；

    8. 開展快速調(diào)試

    設(shè)置p3900 = 3，即裝置根據(jù)當前步驟輸入的數(shù)據(jù)計算出電機數(shù)據(jù)，并計算出調(diào)節(jié)器參數(shù)；

    9. 開展優(yōu)化整定

    例如：p50051 = 23，優(yōu)化感性負載下的電樞電流控制；

    p50051 = 24，優(yōu)化勵磁電流控制；

    p50051 = 25，優(yōu)化電樞電流控制

    10. 檢查轉(zhuǎn)速

    用戶在完成所有優(yōu)化步驟后，需要檢查電機的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)實際情況調(diào)整轉(zhuǎn)速；

    11. 檢查驅(qū)動裝置

    用戶需要對優(yōu)化的結(jié)果進行檢查，確認適合調(diào)節(jié)器的設(shè)置；

    12. 手動二次優(yōu)化

    如果優(yōu)化的結(jié)果不理想，用戶可以手動進行二次優(yōu)化或者重新進行優(yōu)化；

    13. 設(shè)置保存到ROM中

    需要用戶設(shè)置p0977 = 1，將數(shù)據(jù)從RAM中復制到ROM中，從而實現(xiàn)斷電數(shù)據(jù)不會丟失；

    14. 記錄設(shè)置

    用戶可以通過插入一塊外部存儲卡，將數(shù)據(jù)復制到這塊存儲卡中。

    三、總結(jié)

    綜上所述，西門子新一代直流調(diào)速器6RA80具有多種功能，能滿足用戶在工業(yè)控制領(lǐng)域的多種需求，本文介紹了西門子直流調(diào)速器6RA80的基本調(diào)試步驟，用戶可以參考本文的內(nèi)容進行調(diào)試。如果用戶需要更多的了解和使用西門子直流調(diào)速產(chǎn)品，我們也會更好的提供相關(guān)