ABB变频器故障信息配线应用注意事项!!(一)

   日期:2023-01-20     来源:网络整理    作者:离合器网    浏览:110    评论:0    
核心提示:ABB变频器主从控制原理所谓主从控制,就是使用多个变频器控制一个或一组负载,负载之间通过刚性或柔性耦合。根据高炉上料系统中料车的起动是重载起动,而且电机起动必须与机械制动释放同时进行,因此在变频器中选择电机起动的方式的参数“21.为保证料车的平稳、精确停车,减少电机和机械设备的窜动,变频器中选择电机停车方式的参数“21.在料车启动瞬间,首先要检测变频器输出力矩是否足够。

01

ABB变频器主从控制原理

所谓主从控制就是用多台逆变器控制一个或一组负载,负载刚性或柔性耦合。 外部信号(包括启动、停止、给定信号等)只与主机变频器相连,主机通过光纤将从机控制字、速度给定值、转矩给定值广播给所有从机,因此从而实现从机控制。 从机一般不通过主从通信链路向主机发送任何反馈数据,从机的故障信号单独接到主机的运行使能信号端,形成互锁。 一旦发生故障,联锁装置将停止主从机的运行。

图1 ABB主从连接

注:T=变送器; R=接收器; RMIO=I/O 和控制板。

图2 ABB从机故障信息接线

应用说明:

一般主机采用速度控制,从机采用速度控制还是转矩控制取决于主从电机轴的联接方式。 当主从刚性连接时,从机需要采用扭矩跟随,当主从柔性连接时,需要速度跟随。 . 因为前者的两组变速器不可能有转速差,但后者就会有转速差。

02

高炉喂料工艺对传动系统的要求

在高炉装料系统的控制中电磁抱闸制动器原理图,装料小车的控制是整个电控系统的核心部分。 根据生产工艺要求,将罐下配制的不同材质、不同重量的原料,及时、安全、准确地输送到高炉炉顶,确保高炉正常生产。 一旦控制失灵,将直接影响到高炉。 高炉生产。

高炉原料从料槽底部输送到炉顶的台车上。 为实现对小车的精确控制,控制系统必须满足以下条件:

1)系统可以频繁启停。

2)系统可正反两个方向控制。

3)系统可实现无级调速,调速范围大,平稳性高,启动平稳-加速-平稳运行-减速-平稳停止。

4)系统启动力矩大,启动平稳。

5)系统在停车过程中实现稳定、精确的定位,防止物料车超调。

6)在零速时保持较大的扭矩输出,防止起步和停车时重物滑落。

图3 高炉料车系统

物料装载过程对物料车的控制最重要的要求是:在启动或停止的瞬间,即零速时,变频器必须有最大扭矩输出,以防止物料车滑落,所以启动时需要扭矩。 要求大于对速度的要求。

03

传动系统方案选择

目前的交流变频调速系统主要是矢量控制和直接转矩控制(Direct torque control,简称DTC)。 直接转矩控制利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下分析​​交流电机的数学模型,控制电机的磁链和转矩,通过检测定子电阻达到观察定子磁链的目的. 对于矢量控制等复杂的变换计算,该系统直观简单,计算速度和精度较矢量控制方式有所提高。 即使在开环状态下,也能输出100%的额定转矩,因此DTC直接转矩控制系统能使转矩的建立优先于速度。 市场上各种品牌变频器的控制方式大多采用矢量控制,而ABB采用独特的DTC直接转矩控制方式,因此在设计中选用了ABB的ACS800系列变频器。

本案例中,根据生产过程负载的需要,计算拖动负载电机的容量为700KW。 如果采用单电机驱动,电机、减速机等机械设备的体积和重量都较大,安装和日后维护不便,工作量大。 同时,控制系统的逆变器需要容量大,价格昂贵。 启动运行时电机电流大,对电气设备和电缆要求高,增加了投资成本。 最后决定采用多驱动控制方案。

04

主从控制方案的实现细节

4.1 本案主要设备如下:

① 4台ACS800-07-0770-3变频器,每台为一套主从控制系统,两台机组“一用一备”;

②两台ABB 380V 355kW(HXR450L G8)交流电机;

③ ZSY710-22.4减速机两台(中硬齿面,减速比22.4);

④ YWZ9-800/301物料车机械制动器4台(三相交流380V);

⑤ 2个Kuebler绝对式单圈轴编码器8.5852 1232 G121;

⑥ LK4-188/3主控器4台(i=1:20,10A,380V,24路出线);

⑦ 两套保护控制柜;

⑧ 4套制动电阻柜;

⑨配电柜两套。

4.2 变频器主从参数设置

在高炉上料传动系统中,主机和从机的电机轴通过减速箱和钢丝绳卷筒刚性连接在一起,因此主机宜采用调速方式,从机宜采用力矩控制方式,使传动单元之间没有转速差。 所有外部控制信号只会连接到主机上的数字输入端口DI1-DI6,而从机的控制信号是通过光纤通讯从主机获取的,不需要连接外部控制信号。 由于从机不会通过串行主/从连接向主机反馈任何数据。 因此,用一根电缆将从机的故障信息端口RO3传输到主机的启动联锁端口X22组的8、11号端子。 当连接失败时,master 和 slave 都会停止运行。

表 1 列出了在主从控制应用中需要调整的参数。

表1 ACS800主从控制参数变化表

4.3 电机运行方向及多段速控制的实现

以下线路连接和参数设置仅在主机上完成。

4.3.1 电机启动及运行方向控制

高炉装料计算机控制系统由一套施耐德Quantum PLC控制。 物料车的控制分为自动和手动两种方式。 自动由PLC完成,手动由操作盒完成。 由于送料小车是重载负载系统,考虑到控制的安全性,设计采用一对一的信号通过电缆传输控制,PLC输出两个正反转数字信号I0.1和I0 .2 并通过控制选择手动开关量信号,经过必要的保护联锁后,接入变频器的DI1、DI2两个输入点,完成对变频器启动、正转、反转的控制,并停止。 外部接线完成后,必须设置变频器内部的相应参数。 主要设置参数如表2所示:

表2 ACS800主从控制参数变化表

4.3.2物料车运行过程中的速度控制

在整个运行过程中,送料小车要经过五个不同的速度阶段,速度运行示意图如图4所示。

①起步加速阶段:给料车从坑底零速以小加速度上升到轨道斜桥拐点a;

②从轨道斜桥拐点a处,直接加速到加速度较大的高速(450r/min)阶段;

③高速运行450rpm/min阶段;

④距炉顶10米处,减速至150rpm/min阶段电磁抱闸制动器原理图,由b点至d点;

⑤ 停止运行阶段,d点到e点。

图4 给料机运行速度

小车在供料系统中不同速度阶段和停车点的位置控制非常重要。 如果减速位置滞后,停车时车速过快,设备移动幅度大,会造成送料小车“吊顶”,损坏设备; 如果点位提前,料车不到位,原料无法到达接料斗。 为实现物料车的精确定位,通过凸轮式主控器和绝对编码器实现精确定位。

凸轮式主控器通过减速机与物料车钢丝绳卷筒轴相连。 由于卷轴的转动带动主控器凸轮的转动,使主控器相应的机械触点闭合或断开。 ,可以连续给料车各种位置信号,分别为:“料车在底”、“料车减速”、“停止”、“刹车”、“减速检查点”、“超限”、“行进位置信号,如“秘密检查站”。

当料车在底部时,主控制器“料车减速点”的位置信号为常闭点,与变频器的DI4数字输入端相连。 此时变频器的速度设定值为450r/min。 当送料车距炉顶10M时,主控器“送料车减速点”信号断开,变频器DI4信号消失,变频器速度设定值切换为150rpm/min , 送料车开始减速。

物料车减速的c点为“减速检查点”。 PLC通过编码器位置信号检测料车是否超速; 环链物料车超速。 一旦检测到物料车超速,上述两种措施都会立即停止变频器的输出。

为了实现物料车的平稳启动,在ABB变频器的自定义编程中定义了物料车加速的“斜率切换”:物料车启动后18秒内,以较长的加速度加速时间,从0点运行到a点:物料车平稳通过轨道斜桥拐点后,加速至450rpm/min,加速时间较短。

给料机的停放位置由主控器在距离炉顶0.5M的d点发送给PLC,PLC将输出给变频器的正反转运行信号设置为“00”。 此时变频器通过斜坡减速,当速度达到1rpm/min时实现平稳精准停车。

主控器的“超限”信号是给料车到高炉炉顶的超限保护点f,也串联到变频器的“零电压”保护信号点通过电路。 是防止物料车冲顶的最后一道防护点。

表3为变频器实现调速的主要参数及自定义编程:

表 3 ACS800 速度控制参数

05

制动方式的选择与实施

为防止给料车启动时倒车、溜车等事故的发生,实现炉顶的精确停放,电机制动措施的落实是关键。

5.1 变频器启停方式的选择

根据高炉给料系统中装料车的启动为重载启动,电机启动必须与机械制动器的释放同时进行,因此选择电机启动参数“21.01 START FUNCTION”逆变器中的预励磁方式必须选择为“CNST DC MAGN”(恒直流励磁模式),为保证高瞬时转矩应用的需要,应设置足够长的恒预励磁时间,以产生足够的励磁和转矩。预励磁时间根据实际需要在参数“21.02:ConST MAGN TIME”中设置。

为保证物料车平稳准确停止,减少电机和机械设备的运动,选择电机停止方式的变频器参数“21.03:STOP FUNCTION”必须选择为“RAMP”(斜坡减速停止模式)。

5.2电制动方式的选择

ACS800变频器有两种电气制动方式,电磁制动和直流制动。 为保证物料车平稳准确停车,减少电机和机械设备的移动,选择电机停车方式为坡道减速停车方式,坡道减速过程在运行信号断开后进行。 当运行信号断开时,上述两种制动方式立即失效,达不到制动目的。 因此采用制动斩波器和制动电阻进行制动,其有效性、控制方式、阻值、热时间常数、过载保护、功率值等均可设置。

5.3 刹车控制

料车在停止或运行过程中,可能会出现突然停电等故障。 此时电机处于无扭矩状态,重卡会打滑。 它必须由外部机械制动器控制。 可采用大推力液压制动器。 液压抱闸在释放和闭合过程中存在滞后现象。 同时,启动过程负载大。 电机需要建立足够的扭矩和电流才能释放制动器,因此制动器的控制非常关键。 ACS800变频器的机械制动控制功能可以实现对外部制动的精确控制。

在物料车启动的那一刻,首先要检查变频器的输出转矩是否足够。 判断已建立足够的转矩和电流后,变频输出继电器DO2吸合,加入制动接触器得电条件链,控制液压制动器的开启。 参数设置如下:

表4 启动力矩判断自定义编程

为保证系统安全运行,外部制动器除受变频器控制外,还必须串接位置检测保护信号、超限保护信号、变频器故障信号、零电压保护信号、急停开关、钢丝绳等。“松绳”、“变频低速”等联锁保护信号可在出现某种故障时立即制动。 选择的停车方式为斜坡减速停车,同时使用机械制动功能。 当出现故障需要立即停机时,即参数“21.07 RUN ENABLE FUNC”选择了“OFF3STOP”(急停停机)功能时,变频器也以“斜坡减速”停机。 ”主要是不能立即停止,但是变频器上有一个启动互锁端口X22组8号和11号端子,正常运行时必须将其短接。如果断开,变频器会立即阻止输出,所以我们把8、11端子之间连接有停机开关、故障停机等紧急信号,需要立即停车时断开这两个端子的连接,以保证料车的安全。

 
打赏
 
更多>同类资讯

0相关评论
推荐热播视讯

推荐视频

    Copyright © 2017-2020  电磁离合器网  版权所有  
    Powered By DESTOON 皖ICP备20008326号-28

    工商网监标识