西门子6SE6440-2UD22-2BA1

应用

MICROMASTER440变频器适用于各种变速驱动装置。由于它具有高度的灵活性因而可以在广泛的领域得到应用。它尤其适合用于吊车和起重系统、立体仓储系统、食品、饮料和烟草工业以及包装工业的定位系统。这些应用对象要求变频器具有比常规应用更高的技术性能和更快的动态响应。

变频器的特点是设备性能面向用户的需求，并且使用方便。它的输入电源电压范围宽广，适用于*。

设计

MICROMASTER440采用模块化设计。操作面板和各种模块易于更换。

主要特征

• 调试简单

• 模块化的结构，因而其配置具有大的灵活性

• 6个可编程，带隔离的数字输入

• 2个可标定的模拟输入(0V至10V,0mA至20mA)，它们也可作为第7和第8个数字输入

• 2个可编程的模拟输出(0mA至20mA)

• 3个*可编程的继电器输出(30V直流/5A，阻性负载；250V交流/2A，感性负载)

• 当使用较高的开关频率时，电机可以低噪音运行(在开关频率较高的情况下，要降格使用)

• 完善的变频器和电动机保护功能

可选项

• */B级EMC滤波器、LC滤波器、进线电抗器、输出电抗器、密封盖

• 设定变频器参数的BOP基本操作面板

• 具有多种语言的文本显示功能的AOP高级操作面板

• 通讯模块:PROFIBUS、DeviceNet、CANopen

• 脉冲编码器脉冲计数模块

• PC连接组件

• 控制柜门上安装操作面板的组合件

• PC调试工具，在WINDOWS95/98和NT/2000/XPProfessional环境下运行

• 与DriveES的TIA集成

机械结构的特点

• 模块化设计

• 工作温度：0.12kW至75kW:-10℃~+50℃、90kW至200kW:0℃~+40℃

• 结构紧凑，单位空间内的变频器kW数高。

• 电缆连接方便，电源和电机连接线相互隔离，达到佳电磁兼容性。

• 可拆卸的操作面板

• 可拆卸的I/O板上，控制端子连接不用螺丝

控制性能的特点

• 新的IGBT技术、数字微处理器控制、高质量的矢量控制系统

• 磁通电流控制(FCC)改善动态响应，并且优化电动机的控制

• 线性V/F特性、平方V/F特性、多点v/f特性(可编程V/F特性)

• 力矩控制、捕捉再起动、滑差补偿、动态缓冲

• 在电源中断或故障跳闸以后，自动再起动

• 可以由用户定义的自由功能块，实现逻辑运算和算术运算的操作

• 用于定位控制的减速斜坡函数曲线

• 变频器具有内置的高品质PID控制器(具有参数自整定功能)，可用于一般的过程控制

• 可编程的加速/减速斜坡函数，0秒至650秒

• 斜坡起始段和结束段的平滑功能

• 快速电流限制(FCL)功能，避免运行中不应有的跳闸

• 快速、可重复的数字输入响应时间

• 使用两个高分辨率的10位二进制模拟输入，实现速度精调

• 复合制动，实现快速制动控制

• 集成的制动斩波器(*0.12kW至75kW的变频器)。

• 4个跳转频率

• 可拆卸的ìYî形链路电容器，可用于中性点不接地(IT)的电源系统(由中性点不接地的电源供电时，îYî形链路电容器必须拆掉，并要安装输出电抗器)

保护功能

• 过载能力：CT方式，0.12kW至75kW:过载电流1.5x额定输出电流(即150%过载)，持续时间60S，重复周期时间300S，和2.0x额定输出电流(即200%过载)，持续时间3S，重复周期时间300S。90kW至200kW。过载电流：1.36x额定输出电流(即136%过载)，持续时间57S，重复周期时间300s。1.6x额定输出电流(即160%过载)，持续时间3S，重复周期时间300S。

• VT方式，5.5kW至90kW:过载电流1.4x额定输出电流(即140%过载)，持续时间3S，重复周期时间300S，和1.1x额定输出电流(即110%过载)，持续时间60S，重复周期时间300S。110kW至25kW:过载电流：1.5x额定输出电流(即150%过载)，持续时间1S，重复周期时间300S，1.1额定输出电流(即110%过载)持续时间59S，重复周期时间300S。

• 过压/欠压保护、变频器过温保护

• 使用PTC通过数字输入实现电动机过热保护

• 接地故障保护、短路保护、电动机堵转保护、防止电动机失速、参数互锁

　　本文以薄板冷轧及酸洗生产线中的应用为背景，介绍了西门子标准变频器在冶金行业生产线的应用。

一．引言

　　随着人民生活水平及物质需求的提高，尤其是汽车、家电、食品行业的快速发展，冷轧和涂层深加工产品的生产能力、品种质量与市场需求的差距加大，对冷轧产品的需求量急剧增加。冷轧带钢轧机初是以可逆轧制的方式进行生产，但由于这种轧机速度低，产量低，因此大规模、高效率的生产优质冷轧薄带钢，目前主要在连续式冷连轧上进行。

　　冷轧板带材具有尺寸精度高、表面质量好、组织性能好等特点，但摩擦磨损对轧制过程的影响，借助轧制工艺润滑可以有效的降低和控制轧制过程摩擦磨损。典型的冷轧联合机组是由酸洗部分与冷轧机组成全连续无头轧制。连续酸洗生产线由入口段、酸洗工艺段、出口段三部分组成。其中酸洗工艺段主要进行带钢酸洗、漂洗、烘干等处理。酸液、冷凝水都要循环供给，控制浓度。

　　板带冷轧工艺润滑采用的是乳化液循环使用，以前多用电机带泵定速运行靠阀调节压力，今年多采用电机调速根据轧制速度调压。酸洗、漂洗也需要根据带钢运行速度、张力调节酸洗槽、漂洗槽中液位及湍流系数，已达到良好的酸洗效果。其中传动部分大量采用西门子MM440 变频器，在实际生产中取得了令人满意的效果。

二．系统介绍

　　在冷连轧生产线自动化系统中，采用西门子 PLC 作为系统的控制中心，传动部分中回乳泵、供乳泵、酸循环泵的传动采用MM440，运行稳定。

三．控制系统构成

　　驱动设备：采用西门子通用变频器 MM440 系列，是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。MM440 系列变频器是由微处理器控制，采用IGBT 作为功率输出器件的西门子新一代变频器。他们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选择的，因而降低了电动机运行噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。

　　控制器：采用西门子 S7 系列控制器，通过PROFIBUS－DP 现场级总线，将生产线各部分的信号集合到PLC 完成出口及收集区自动化控制，继电连锁以及故障检测。并实现了多种设备之间的。

四．运行原理及功能

　　在轧制过程中需要对乳化液的压力和流量进行调整，并保证压力的稳定。
　　从理论上讲，泵具有以下特点：
• Q2=Q1(n2/n1),H2=H1(n2/n1)2,N2=N1(n2/n1)3
• 式中：Q-流量（米3/秒）；H-压力（公斤/米2 ）；N-总功率（千瓦）；n-转速（转/秒）
• 即流量 Q 与转速的一次方成正比，压力H 与转速的平方成正比，轴功率N与转速的三次方成正比。

　　由泵的特性曲线所示：曲线 1 为泵在恒速n1 下压力—流量（H—Q）特性，曲线2 为泵的管网阻力（阀开度全开）特性，假设泵在设计时工作在A 点效率高，输出流量Q1 为100%，此时轴功率N1 与Q1、H1 的乘机面积AH1OQ1 成正比。根据生产工艺要求，当流量需从Q1 减少到Q2（例如50%流量）时，如采用阀调节方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线3，系统由原来的工况点A 变到新的工况点B 运行，图中看出，压力反而增加，轴功率与面积BH2OQ2 成正比，减少不多。如果采用调速方式，泵转速由n1 降到n2，根据泵参数的比例定律，画出在转速n2 下的压力—流量（H—Q）特性如曲线4 所示，可见在满足同样流量的情况下，压力H3 大幅度降低，功率N3（相当于面积CH2OQ2）随着显著减少，节能的经济效益是很明显的。

　　在本冷连轧项目中应用了 24 台45KW、75KW 和160 KW MM440 控制循环泵、回乳泵、供乳泵电机。

五．变频器的主要调试参数

考虑到冷轧生产的技术保密问题，下面仅将涉及到的主要参数做简单罗列：

六．应用体会

　　在冷连轧生产线上应用MM440 变频器以来，由于有MM440 变频器性能合可靠性作为保证，不但控制精度提高而且产品质量大大提高了，而且节省了用电和维修费用，体会到了西门子MM440 变频器在技术上的可靠性以及在节能方面的优越性。