概述：
在我國(guó)鋼鐵行業(yè)高速發(fā)展的今，90%以上的交流主傳動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)均被進(jìn)口品牌工程型變頻器所占據(jù)，本文重點(diǎn)介紹匯川MD380系列高性能矢量變頻器CANlink負(fù)荷分配功能在熱鍍鋅生產(chǎn)線多點(diǎn)傳動(dòng)的成功應(yīng)用。
關(guān)鍵字：熱鍍鋅、負(fù)荷分配、主傳動(dòng)
一、熱鍍鋅簡(jiǎn)介
由于鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)于鐵，因此在水和潮濕的空氣中鍍鋅層具有犧牲陽(yáng)極保護(hù)鋼基的作用，從而可以大大的延長(zhǎng)鋼材的使用壽命。在工業(yè)上常用的鍍鋅層有熱浸鍍鋅、電鍍鋅、機(jī)械鍍鋅和熱噴涂(鍍)鋅等，其中熱鍍鋅約占鍍鋅總量的95%，熱鍍鋅用鋅量在世界范圍內(nèi)占鋅產(chǎn)量的40%，在中國(guó)約占鋅產(chǎn)量的30%左右。熱鍍鋅(Hot Dip)是將鋼、不銹鋼、鑄鐵等金屬浸入熔融液態(tài)金屬或合金中獲得鍍層的一種工藝技術(shù)。熱鍍鋅是當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛、性能價(jià)格比最優(yōu)的鋼材表面處理方法。熱鍍鋅產(chǎn)品對(duì)鋼鐵的減蝕延壽、節(jié)能節(jié)材起著不可估量和不可替代的作用，同時(shí)鍍層鋼材也是國(guó)家扶植和優(yōu)先發(fā)展的高附加值短線產(chǎn)品。
熱鍍鋅板材生產(chǎn)線一般分為窄帶鍍鋅機(jī)組、1250鍍鋅機(jī)組和1750鍍鋅機(jī)組，其中窄帶鍍鋅機(jī)組一般為直縫焊管加工原料，而1250鍍鋅機(jī)組一般為彩涂機(jī)組加工原料，詳見冶金工藝流程圖。
圖1、冶金系統(tǒng)流程圖
二、 熱鍍鋅板材用途
鍍鋅產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于建筑、通訊、電力、交通、能源、汽車、輕工(家電)、農(nóng)業(yè)、畜牧漁業(yè)、石化等行業(yè)，其主要用途如下：
(1)輕工、家電工業(yè)：空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐、熱水器等家電外殼和底板，計(jì)算機(jī)底板和外殼，民用煙囪、廚具、水桶、貨柜等。
(2)電力、通訊工業(yè)：電力輸變電鐵塔、通訊鐵塔、電纜鎧裝帶、各種電纜橋架。
(3)建筑業(yè)：各種工業(yè)及民用建筑用輕鋼龍骨，建筑層面板、瓦楞板、屋頂格柵，通風(fēng)、給排水用鍍鋅管。
詳見下圖
圖2. 熱鍍鋅板材用途
三、熱鍍鋅生產(chǎn)線工藝主要參數(shù)
1、原料 冷軋鋼卷
2、鋼卷重量 Max8t/卷
3、成品重量 Max8t/卷
4、鋼卷外徑 成品φ800-1500mm
5、鋼卷內(nèi)徑 φ510mm
6、鋼板厚度 0.3-2.0mm
7、鋼板寬度 200-450mm
8、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)工藝速度 Max90m/min
9、生產(chǎn)能力： 每條線每年3萬噸
四 .熱鍍鋅工藝流程
1 設(shè)備基本工藝流程
主體設(shè)備還包括電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、輔助設(shè)備及供輔設(shè)備詳見系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及現(xiàn)場(chǎng)照片。
圖3.窄帶鍍鋅工藝流程
圖3 現(xiàn)場(chǎng)照片
五、電控系統(tǒng)配置
電控系統(tǒng)主傳動(dòng)部分按區(qū)間分為3段控制：
1、 開卷機(jī)、開卷夾送和1#張力機(jī)組成的入口段部分，主要實(shí)現(xiàn)帶鋼的恒張力放卷;
2、 退火爐、2#張力機(jī)和鋅鍋組成的工藝段部分主要實(shí)現(xiàn)材料的鋅層涂鍍，使之加工為合格的工藝產(chǎn)品;
3、 出口活套、3#張力機(jī)、拉矯機(jī)和收卷機(jī)組成的出口段部分，對(duì)加工完成的材料進(jìn)行拉矯矯皮，最終收成卷狀成品。
生產(chǎn)線各段之間實(shí)現(xiàn)段與段建張，每組張力機(jī)之間實(shí)現(xiàn)主速度、從轉(zhuǎn)矩的負(fù)荷分配控制、張力機(jī)與張力機(jī)之間保持帶鋼的張力控制，最終實(shí)現(xiàn)從頭至尾的前放后收的恒張力控制模式，詳細(xì)配置見電氣配置圖及工藝流程圖所示。
圖4、熱鍍鋅線電氣系統(tǒng)配置圖
六、匯川變頻器控制系統(tǒng)的控制優(yōu)勢(shì)
1、 簡(jiǎn)化收卷部分PLC程序
原系統(tǒng)采用PLC計(jì)算卷徑來保證卷徑變化時(shí)收卷的張力穩(wěn)定控制，我司MD330自帶卷徑計(jì)算功能，根據(jù)啟動(dòng)時(shí)的靜摩擦補(bǔ)償、加速力矩補(bǔ)償和頻率高低的速度力矩補(bǔ)償和張力錐度控制等功能簡(jiǎn)化了PLC的程序，使收卷張力更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
2、 張力控制穩(wěn)定
系統(tǒng)采用有速度反饋的閉環(huán)矢量模式進(jìn)行控制，在0HZ時(shí)可輸出180%的電機(jī)額定輸出轉(zhuǎn)矩，將退火爐的張力傳感器直接接線至變頻器模擬量輸入內(nèi)，通過張力反饋根據(jù)PID的張力設(shè)定直接控制控制變頻器的速度輸出，退火爐內(nèi)帶鋼的大小張力均可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制。
3、 負(fù)荷分配簡(jiǎn)易實(shí)用
中間傳動(dòng)采用MD380高性能矢量變頻器，啟動(dòng)平滑，通過內(nèi)置CANlink通訊功能實(shí)現(xiàn)剛性連接的負(fù)荷分配，減少PLC的程序處理量，提高通訊效率。重載運(yùn)行時(shí)主從輥電流平穩(wěn),從啟動(dòng)時(shí)的低頻到滿頻階段,加速段兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)矩差別保持在10%之內(nèi)，運(yùn)行過程中,主機(jī)發(fā)給從機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)的同時(shí),還發(fā)送主機(jī)的運(yùn)行頻率給從機(jī),這樣可以使主從機(jī)的頻率一致,在保證主從機(jī)頻率(速度)一樣的情況下,從機(jī)平穩(wěn)的運(yùn)行轉(zhuǎn)矩模式，主從模式下獨(dú)有的“視窗”參數(shù),可以自動(dòng)調(diào)整主機(jī)與從機(jī)的速度，防止轉(zhuǎn)矩控制的飛車
4、 性價(jià)比高
使用我司MD380變頻器替代西門子S120變頻器，滿足客戶要求，標(biāo)配的直流電抗器及三防漆處理更加可靠的保證變頻器在電網(wǎng)質(zhì)量低及惡劣環(huán)境下的使用壽命。
5、 節(jié)能控制
共母線的控制方案使發(fā)電負(fù)載的能量回饋用于電動(dòng)負(fù)載中，系統(tǒng)更加節(jié)能。
七、總結(jié)
板材生產(chǎn)線中重要兩部分負(fù)荷分配和卷徑計(jì)算均靠變頻器實(shí)現(xiàn)后，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試極為方便，在鍍鋅線應(yīng)用成功的同時(shí)也同樣意味著MD380系列變頻器可在彩涂生產(chǎn)線機(jī)組、電鍍鋅生產(chǎn)線機(jī)組、酸洗生產(chǎn)線機(jī)組、退火生產(chǎn)線機(jī)組和清洗生產(chǎn)線機(jī)組進(jìn)行應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
深圳市匯川技術(shù)股份有限公司，《MD380系列高性能矢量型變頻器用戶手冊(cè)》
深圳市匯川技術(shù)股份有限公司，《SIMATIC S7-300和S7-400梯形邏輯(LAD)編程》
深圳市匯川技術(shù)股份有限公司，《CANlink通訊擴(kuò)展卡(MS38CAN1)使用說明》
