西门子低压电器|授权总代理|2023

主传动调速系统轧机主传动电动机为交-交变频交流专用同步电动机，采用全数字矢量控制交-交变频调速系统进行控制；交-交变频功率装置为三相无环流可逆式晶闸管变流器，主回路为Y 连接的交流偏置式结构；采用西门子公司SIMADYN D 全数字64 位处理器组成的矢量控制交-交变频数字控制柜。
1.控制系统简介
西门子公司SIMADYN D 采用UNIX 操作系统，安装西门子公司开发的STRUC G 图形化编程软件。该系统采用图形化自由编程、模块化自由配置、多处理器并行工作的实时处理通用数字控制系统，适用于高技术性能要求的大功率闭环电气传动控制。

满足各种复杂的和的控制要求，例如在高精度要求的轧机主传动大功率交、直流传动、大功率卷取机传动、飞剪传动、多电机控制、张力控制、水利发电系统、特大功率起动系统、高压直流输电系统、电网动态无功功率补偿系统等领域有广泛应用。
我国于1994 年开始引进该产品，已在轧钢、轧铝、炼铁、矿山卷扬等领域应用几十套，实际运行稳定可靠，性能优越，经济效果显著。

2.系统硬件组成及实现的主要功能。

硬件组成系统硬件设备主要由主机箱和辅助机箱以及接口端子板等组成。主机箱主要由通用微处理器单元、专用微处理器单元及各种辅助单元、接口单元、通讯单元及电源等组成。辅助机箱主要由晶闸管接口单元组成。
接口端子板主要用于直接连接模拟量和开关量I/ O，以及连接码盘信号等。

在所有功率范围中的装置（变频器、逆变器）和系统元件（整流电源、制动单元）都有一个统一的设计和相同的连接系统。它们能以任何方式组合并能并列安装以满足传动系统各种要求。1.整流回馈单元＋公共直流母线＋逆变单元组合控制方式按照容量和工艺，采用整流回馈单元＋公共直流母线＋逆变单元组合的控制方式，从加热炉受料辊道至冷床输出辊道将需调速的电机分为十四个直流母线段：炉区一段、炉区二段、粗轧前、粗轧后、精轧一段至八段、冷床输入、冷床输出整流回馈单元设进线电抗器和自耦变压器。各整流装置进线柜设框架断路器、快速熔断器，逆变单元与直流母线间设置快速熔断器，逆变器输出侧安装出线电抗器。成组传动的辊道设置机旁分配箱，内部设有各电动机的保护开关，实现电动机的过载保护。

2.单独变频器控制方式
根据工艺要求，对于炉区1－6＃ 装钢机、炉区1－6＃ 出钢机、粗轧1－2＃工作辊、粗轧换辊小车、精轧1－2＃ 工作辊、精轧换辊小车采用了单独变频器控制方式，变频器配输出电抗器。通过USS 协议，在炉区1－2＃装钢机、炉区3－4＃ 装钢机、炉区5－6＃ 装钢机、炉区1－2＃ 出钢机、炉区3－4＃ 出钢机、炉区5－6＃出钢机之间实现主从控制，满足了工艺要求。

辅传动非调速系统

粗轧、精轧压下系统采用SIEMENS 6RA70 系列全数字直流装置配国产功率器件，输出配平波电抗器SIEMENS 直流传动系统6RA70 具有性能好，可靠性高，可以满足高动态品质与高调速精度的要求，内部具有灵活丰富的软件功能，可以满足不同控制的要求，并具调速系统佳控制性能的自动优化功能，还提供了对传动系统完备的监控保护与故障自诊断功能。由于传动侧压下与操作侧压下的联动要求，粗轧、精轧压下同样通过USS协议实现了主从控制。与基础自动化系统间的通讯SIEMENSSIMADYN D 数字控制器6SE70 系列全数字变频装置、6RA70 系列全数字直流装置同时还拥有方便快捷的通讯联网形式，可以同自动化系统联网通讯进行参数的设定和各种信息的交换。粗轧机上、下辊，精轧机上、下辊系统间通光纤通讯方式实现速度分配、速差限制、负荷平衡等工艺功能以及频繁可逆运行的要求。

SIEMENS SIMADYN D 数字控制器通过Profibus_DP 网与自动化系统间进行数据交换。通过加装CBP 通讯板，6SE70 系列全数字变频装置、6RA70 系列全数字直流装置与自动化系统间进行数据交换。

结论
SIEMENS 变频器模块化的硬件、软件使其成为经济的工业解决办法，具有现场调试、生产维护工作量小，工程人员入手快的特点，它的应用日益广泛。

如何开头呢，其实这是我的一个经验教训。模拟输入模块电流输入的分为二线制和四线制这是大家都知道，但如果很多事情都凑在一起那么也可能会出现大问题。
        在去年的一个项目中参与的人多了一些，人员的变动大了一些，结果就出现模块输入通道烧掉的问题。项目实施开始了。
         控制系统的选型，西门子的plc采用CPU 313C,由于要和现场PROFINET通讯添加了一个CP343-lean模块，设备距离很远要使用子站，但厂家要求使用ET200S，所以选择6ES7 151，因为含有模拟量所以要选择模拟输入输出模块，输出模块简单了，执行器一般很少给模块供电的，输出模块一般也不支持4线制连接所以一般不会选错。对于输入模块就有问题了，一是输入类型要对，电压还是电流再就是线制。根据传感器类型选择了电流输入，输入是4-20MA。接下来就是确定线制，因为传感器的厂家没有在产品样本中明确说明是几线制，做选型的老兄看到就两个线那就选择二线制的了。这位老兄的工作也结束了。

         下面就是现场安装施工了，这个一般都是安装图纸不会有太大问题。施工队完成也就没问题了。
         再就是上电调试了。这就是我的工作了。检测各处安装没问题，接线没问题，电源没有问题，那就上电下载程序测试。子站都通上了，可是就是得不到模拟输入的信号，一个不对怎么十几个都不对呢？分析难道是接线都接错了，因为都是同样的接线吗？对图纸没有问题，看模块上提示的接线也没有问题，为什么就是没有信号呢（信号数值都是负值而且都超过了30000,）后想到的问题是难道这批板子（变送器的电路板是定制的）的正负反向了，将输入的两个线掉过来试试，信号有了（其实这里这么想是有问题的）到这就没考虑模块选型是否存在问题。信号正常了调试也就可以继续进行了。通过近半个个月的调试，设备基本上的功能都具备并正常工作了，下面就是等待生产观察设备问题然后改进了。时间又过去了半个月，输入模块的事就再也没想过。开始生产后一个月正值伏天地面温度三十八九度，设备上的温度更高，站上去不到五分钟就挥汗如雨了。就在这时一个模拟输入模块出现问题显示不正常。开始考虑的是温度过高 ，因为柜内温度到达了五十度（摄氏度）因为柜子所在环境粉尘很大就没有加风扇，也没有想到设备上的温度能到达四十度以上，加了对流风扇。没过多久不止一个通道也出现显示不正常。到此才考虑到为啥模拟输入的接线交叉后才正常呢？为啥模块的输入通道会烧坏呢？难道是接地的问题，高压串入到了模拟输入中，用万用表测量传感器的输出信号，电压正常，在24V左右，到这里忽然想起线制的问题，怎么二线制的变送器会有电压呢？这应该是四线制的。看看模拟输入模块确实是二线制的。到这里才发现了问题时实质。幸好的是模块还都在保修期内，说明原因给维修了。
        在前说到有个想法是错的，为什么呢？这是由于在使用数字输入的接近开关时需要考虑NPN还是PNP，还有就是差分信号可能会需要交叉，尤其在485的通讯中；而将这些用到了模拟输入中结果就将线制的问题掩盖过去了，后造成了多个模块的输入通道烧坏的情况。这次问题的出现原因很多，在我这里因为思维怎么都没想到选型会出错，再就是调试起初发现输入没有信号时那时应该想到线制的问题，而时间是用错误的想法将真相掩盖了，温度原因又使得发现问题的时间拖延了造成了更大损失。而且发现问题是在考虑接地时偶然发现的，始终就没有去想线制的问题。这就是我这次的所得到教训。