技術(shù)頻道

      艾默生EV3500變頻器在承德鋼廠的應(yīng)用

      摘要:本文分析了SM-PROFIBUS-DP總線接口模塊與上位機(jī)通訊在EV3500變頻器的應(yīng)用,并分析了解決問題的方法和如何進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
      關(guān)鍵詞:EV3500變頻器;SM-PROFIBUS-DP總線接口模塊;參數(shù)設(shè)置;
      Abstract: This text analyzed the application of SM-PROFIBUS-DP bus interface module and position machine communications in EV3500 frequency converter. And it also analyzed the solutions to problems and how to set the parameter.
      Key words: EV3500 frequency converter; SM-PROFIBUS-DP bus interface module; parameter setting.
      一.引言
      現(xiàn)場概況:
      承鋼提釩工程煉鋼區(qū)域電氣成套項目:1-4號氧槍高壓供水泵采用艾黙生EV3500-4T4000P變頻器4臺,為煉鋼供水屬于重要設(shè)備。現(xiàn)場操作控制方式為SM-PROFIBUS-DP總線方式。在以前氧槍高壓供水都采用高壓電機(jī)來實現(xiàn),故本次設(shè)計采用艾黙生EV3500變頻器與低壓變頻電機(jī)配套使用。
      目的:
      1. 用EV3500變頻器與變頻電機(jī)配套使用替代高壓電機(jī)(因為高壓電機(jī)驅(qū)動氧槍高壓供水泵控制水壓和揚(yáng)程準(zhǔn)確度不高)。
      2. 提高工作效率,節(jié)能,實現(xiàn)無人看守,上位機(jī)操作控制。
      3. 日常操作簡單,維護(hù)方便。
      現(xiàn)場配置要求:
      變頻器: EV3500-4T4000P 4臺
      變頻電機(jī):355KW 4臺 絕緣等級:B級
      輔助傳動是由一臺S7-400PLC并配置1臺ET200遠(yuǎn)程I/O子站實現(xiàn)
      系統(tǒng)配置為3用1備,采用SM-PROFIBUS-DP總線方式控制,無論機(jī)旁還是自動都經(jīng)
      過上位機(jī)進(jìn)行控制,操作方便簡單。
      二.總體方案確定:
      EV3500變頻器在實際應(yīng)用中對泵類負(fù)荷的控制方式有很多種,并且都能滿足工藝的要求。
      1. 開關(guān)量控制。
      2. 模擬量控制。
      3. 總線通訊控制等其它控制方式。
      開關(guān)量控制容易導(dǎo)致誤操作并且增加操作工的工作強(qiáng)度。
      考慮到主控室與變頻器機(jī)柜距離遠(yuǎn),模擬量控制會受距離限制和強(qiáng)電干擾而會產(chǎn)生衰減,
      增加設(shè)備之間的故障接點(diǎn),不便于設(shè)備維護(hù)。
      采用SM-PROFIBUS-DP通訊控制可以彌補(bǔ)以上2種控制方式的缺點(diǎn),實現(xiàn)無人看守操
      作,控制線路維護(hù)簡單方便,僅采用1根2芯的DP電纜就滿足對EV3500變頻器的起停控制,變頻器運(yùn)行狀態(tài)的反饋,遠(yuǎn)程故障復(fù)位等其它要求,并且充分利用EV3500通訊上的強(qiáng)大優(yōu)勢。

      上位機(jī)與變頻器SM-PROFIBUS-DP模塊通訊單線圖
      三.電氣應(yīng)用方案:
      針對控制方式的要求,對變頻器柜進(jìn)行如下設(shè)計
      每臺EV3500-4T4000P變頻器由3個SPMA1402 110/132KW 并機(jī)組成。選配1個
      PROFIBUS總線接口模塊。
      本系統(tǒng)采用的是siemens公司的S7系列PLC與艾默生EV3500變頻器通訊,我們提供相
      應(yīng)的CTSP0672.GSD文件配置在上位機(jī)的應(yīng)用程序中和sm_profibus_dp_user_guide.pdf文件
      做為指令解析的對照表,與PROFIBUS總線接口模塊之間進(jìn)行通訊連接,通過上位機(jī)“控
      制字”的發(fā)送和對變頻器“狀態(tài)字”的讀取來進(jìn)行控制。

      電氣原理圖(一)
      電氣原理圖(二)
      四.EV3500調(diào)試過程:
      第一步對電機(jī)銘牌參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置及電機(jī)自整定
      Pr0.42= 4
      Pr0.44= 380V
      Pr0.45= 1450r/min
      Pr0.46= 621A
      Pr0.47= 50HZ
      對電機(jī)進(jìn)行自整定,有2種整定方式,靜止與旋轉(zhuǎn)自整定。在有條件的情況下進(jìn)線旋轉(zhuǎn)參數(shù)整定,這樣可以測量出電機(jī)的功率因數(shù)。
      如果電機(jī)帶載且無法卸除電機(jī)軸上的負(fù)載時,可執(zhí)行靜態(tài)參數(shù)辨識。靜止參數(shù)辨識測量定子電阻(Pr5.17)及電壓偏執(zhí)(Pr5.23),設(shè)置Pr0.40=1,并給變頻器提供使能信號(端子31)和運(yùn)行信號(端子26或端子27)。
      電機(jī)空載可以執(zhí)行旋轉(zhuǎn)參數(shù)識別。由于煉鋼系統(tǒng)新建設(shè)備,所以具備電機(jī)空載試車的條件。驅(qū)動電機(jī)以2/3基數(shù)正轉(zhuǎn)數(shù)秒之前(不考慮速度給定值及所選方向),旋轉(zhuǎn)參數(shù)首先執(zhí)行靜止參數(shù)辨識,除測量定子電阻(Pr5.17)及電壓偏執(zhí)(Pr5.23)外,旋轉(zhuǎn)參數(shù)辨識還測量電機(jī)功率因數(shù)并Pr0.43為正確數(shù)值。設(shè)置Pr0.40=2,并給變頻器提供使能信號(端子31)和運(yùn)行信號(端子26或端子27)。
      參數(shù)辨識測試完畢后,在變頻器將進(jìn)入“Inh”狀態(tài)。在變頻器設(shè)定給定值運(yùn)轉(zhuǎn)前,變頻器必須處于“Inh”狀態(tài)。
      第二步DP網(wǎng)絡(luò)檢測
      變頻器的起停,運(yùn)行頻率是通過上位機(jī)來控制的。連接上位機(jī)與PROFIBUS總線接口模塊的DP電纜的好壞尤為重要。啟用上位機(jī)CPU的連接器的終端電阻,我們變頻器做為DP網(wǎng)絡(luò)的末端設(shè)備同樣在最末端PROFIBUS總線接口模塊的DP電纜的連接器啟用終端電阻,用萬用表測量最末端連接器進(jìn)線端A1,B1之間的電阻,電阻值應(yīng)為142Ω(包含線徑的電阻值),在把最末端連接器的終端電阻關(guān)掉,測量終端電阻的電阻值應(yīng)為262Ω,表明變頻器與上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接完好。可以正常通訊和對變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

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