中達電通股份有限公司應用方案：台達產品在酸洗線上的應用

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台達產品在酸洗線上的應用

中達電通股份有限公司

熱軋板卷係在終軋溫度800～900℃高溫下經受熱軋，因此，在帶鋼表麵生成大量氧化鐵皮。如果不經過清洗而直接進入到冷軋,軋製時會將氧化鐵皮壓入帶鋼基體，影響冷軋板表麵質量及加工性能；氧化鐵皮破碎後進入冷卻潤滑的乳化液係統，損壞設備並縮短乳化液使用壽命；損壞軋輥。

為除去這種氧化鐵皮，通常采用機械法和化學法相結合的方法。所謂機械法是采用除鱗機進行彎曲加工使氧化鐵皮中發生龜裂，容易和酸接觸而除掉氧化鐵皮的方法。所謂化學法是使氧化鐵皮和酸發生反應而除去氧化鐵皮（FeO、Fe3O4、Fe2O3）的方法。所使用的酸通常是硫酸或鹽酸。鹽酸和硫酸相比較，具有與氧化鐵皮反應快、生成的鐵鹽在鹽酸中溶解度大等優點，因此，可加快酸洗線的速度，提高了生產效率。

suanxishilengzhadaigangshengchangongyizhongfeichangzhongyaodegongyi，chuleqingchudaigangbiaomiandeyanghuatieyiwai，haijubeitiaojiejuanzhong，jianquliebiandezuoyong，weizhajitigonghegedepiliao，yibaozhenglengzhajinengshunlideshengchanchuhegededaigangchanpin。changyongsuanxixianfentuilashi酸洗線和連續式酸洗線兩種。

酸洗前後

shandongmoudishichujuzhixiang，shiyongledaliangdecaigangban。erjingguorerezhahoudegangdai，xuyaojingguosuanxi，lengzha，duxin，pentu，zuizhongcainengchengweicaigangbanshiyong。moushengchanchangyizhijubeilengzha，duxin，pentudeshengchannengli，ersuanxidegongyiyibandoushizaiqitachangjiawanchengde。weilewanshanzhenggeshengchangongyi，ciciyejuedingzengjiayitiaosuanxixian。kaolvdaotaidachanpinjiaogaodexingjiabiyijijishigaoxiaodejishuzhiyuan，yushizaicitiaosuanxixianshebeishang，xuanyongletaidadechanpin。

此條生產線設計最高線速度為50m/min，加工鋼帶的規格是：3mm×1010mm，重量為17噸。

1.工藝介紹

圖1 酸洗線

酸洗線由入口段、工藝段（化學處理段）、出口段三部分組成。

入口段：入口段的主要作用是將帶鋼開卷、穿帶輸送到工藝段、出口段。上圖中放卷，矯直部分都屬於入口段的傳動部分；

工藝段（化學處理段）：工藝段由預清洗段、酸洗段及漂洗段組成。上圖中擠幹部分屬於工藝段的傳動部分。

出口段：上圖中夾送，糾偏，切邊，廢邊卷曲，張力棍，收卷部分都屬於出口段的傳動部分。

2.控製係統分析

本生產線主控係統是西門子S7-300，主要完成酸洗線各工藝功能的控製。

此(ci)條(tiao)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)電(dian)氣(qi)傳(chuan)動(dong)部(bu)分(fen)由(you)多(duo)個(ge)單(dan)元(yuan)組(zu)成(cheng)，各(ge)單(dan)元(yuan)之(zhi)間(jian)必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)速(su)度(du)同(tong)步(bu)，另(ling)外(wai)，在(zai)卷(juan)曲(qu)部(bu)分(fen)必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)帶(dai)材(cai)有(you)合(he)適(shi)的(de)張(zhang)力(li)，以(yi)保(bao)證(zheng)產(chan)品(pin)的(de)質(zhi)量(liang)。

酸suan洗xi線xian的de電dian機ji一yi般ban有you兩liang種zhong控kong製zhi方fang式shi，速su度du控kong製zhi方fang式shi和he轉zhuan矩ju控kong製zhi方fang式shi。為wei了le保bao證zheng速su度du的de同tong步bu性xing和he有you效xiao張zhang力li，此ci條tiao生sheng產chan線xian中zhong放fang卷juan部bu分fen，擠ji幹gan部bu分fen，廢邊卷曲部分以及收卷部分，我們采用了轉矩控製方式；而矯直部分，夾送部分，糾偏部分，切邊部分，張力棍部分，我們采用了速度控製方式。

為了保證速度控製方式下的同步性，本設備是通過高速總線Profi-bus通訊來實現。Profi-bus總線通訊的方式是采用數字量來完成與變頻器之間的溝通，頻率命令的精度可達到0.01Hz；高達1M的(de)通(tong)訊(xun)速(su)率(lv)，保(bao)證(zheng)多(duo)個(ge)傳(chuan)動(dong)點(dian)之(zhi)間(jian)頻(pin)率(lv)命(ming)令(ling)的(de)同(tong)步(bu)到(dao)達(da)，同(tong)時(shi)也(ye)能(neng)夠(gou)對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)，例(li)如(ru)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)，輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)等(deng)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)對(dui)比(bi)監(jian)控(kong)，當(dang)出(chu)現(xian)不(bu)同(tong)步(bu)（輸出電流異常）時(shi)，能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)，當(dang)出(chu)現(xian)電(dian)機(ji)堵(du)轉(zhuan)時(shi)，能(neng)夠(gou)盡(jin)快(kuai)報(bao)警(jing)通(tong)知(zhi)，避(bi)免(mian)出(chu)現(xian)機(ji)械(xie)上(shang)的(de)損(sun)傷(shang)。同(tong)時(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)使(shi)用(yong)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)，保(bao)證(zheng)控(kong)製(zhi)電(dian)機(ji)的(de)速(su)度(du)精(jing)度(du)能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)0.1%，更利於快速調整和微調。

在轉矩控製方式下，對於收卷和放卷部分，需要通過PLC對電機卷徑進行實時計算，保證張力的恒定和穩定；duiyujiganbufen，zetouguoduizhuanjukongzhifangshixiadesuduxianzhi，shizhongbaozhengduotaijigandianjichuliyizhi，bimianchuxianmoutaidianjidianliupiandahuozhemoutaidianjidianliupianxiaodexianxiang。

3.台達C2000變頻器的特點65

V/F控製、無感測向量控製、FOC＋PG、轉矩控製；同步電機和異步電機驅動一體化；全係列導入LCD麵板，選配LED；內建高速總線接口如CANopen及MODBUS；內建各種行業功能；長壽命設計於重要零件壽命偵測；獨立風道的設計，PCB防護加強環境的適應性；全球安規兼容性CE、UL、cUL；30kW以下內置刹車單元；速度控製、位置控製、轉矩控製；具備三個擴展槽：I/O、通訊口、PG卡；多種總線控製方式；標配RS485,接口方式 RJ45、SG端子；共直流母線；電機熱保護；模塊化設計，可拆卸的風扇、控製端子。

4.C2000的速度控製模式和轉矩控製模式

圖2 FOCPG模式（速度閉環矢量模式）控製框圖

圖3 TQCPG模式（閉環轉矩控製模式）控製框圖

5.電氣係統框圖

圖4 電氣係統框圖

該係統采用西門子的PLC作為總控，要做到PLC與眾多變頻器及時快速的信息交換，我們采用了Profibus總線的方式。台達變頻器通過選配CMC-PD01高速通訊卡的方式，能夠兼容到Profibus總線網絡中。采用了PD總線的控製方式，接線上非常方便（現場變頻器端子上沒有任何控製線，隻有一根通訊線），排除故障也變得更加容易。在實際使用中，我們考慮到通訊的及時性以及穩定性（抗幹擾性），選用了1M的通訊速率來進行工作，實驗證明，效果非常好。

考慮到在整條生產線的運行過程中，某些傳動點會一直處於發電運行的狀態，例如放卷機構；mouxiechuandongdianhuizaidiandonghefadianyunxingzhuangtaixiabutingdeqiehuan，lirujiupianjigou，yushiwomencaiyonglegongzhiliumuxiandefangshi，congerbaozhengduotaibianpinqizhijiannengliangdehubu，jijieyuelexuanpeishachedianzuheshachedanyuandefeiyong，yeshidexiaohaodaodianzushangdeduoyunengliangnenggoutigonggeiqitabianpinqishiyong，congergengjiajienenghuanbao。shiyanzhengming，zaichuandaidemoshixiayibanchuandongdiandoushichuyudiandongzhuangtai，erzaizhengchangliandongyunxingzhong，jiaozhigun，zhangligunhejiasonggunshizhongchuyufadianzhuangtai。caiyonglegongzhiliumuxianfangshiyihou，anzhuangzaimuxianshangdezhidongdanyuanhezhidongdianzujibenshangmeiyougongzuo，muxiandianyayefeichangwending，zheyejiushishuomingfadianzhuangtaichanshengdenengliangbeiqitadiandonghuanjiedebianpinqishiyongdiaole，meiyouduoyudenengliangbeibaibaixiaohaodiao。

6.現場布置圖

圖5 現場布置圖

從上麵的現場布置圖，我們可以了解到，電控部分（變頻器、PLC）和控製部分（電機）之間的距離是比較遠的，最遠的電機（收卷電機與收卷變頻器）估計達到了150m。kaolvdaodiankongshineibubianpinqijiaoduo，bianpinqiyudianjizhijianjulijiaoyuandexianzhuang，womenzaimeitaibianpinqideshuruduanheshuchuduan，doupeizhilesanxiangjiaoliudiankangqi，congerbaozhengbianpinqizhijianbuhuxiangganrao，bianpinqibuganraodaoPLC，變頻器輸出端的波形不發生明顯畸變。

7.參數表

表1 收卷變頻器參數表

表2 矯直變頻器參數表

8.溫控器

在此生產線的使用過程，還有一個關鍵的工藝：就是需要對酸洗液溫度的控製。我們為客戶選定了台達DTB型溫控器。台達DTB溫控器具備四種控製輸出模式：繼電器輸出，電壓脈衝輸出（直流14V），電流輸出以及模擬量電壓輸出；並采用雙回路輸出控製，可於控溫係統中加熱和冷卻控製，達到係統快速反應到達設定溫度之要求；內建485通訊模組，支持ASCII和RTU兩種通訊協議。

圖6 台達DTB型溫控器

9.人機顯示界麵

由you於yu此ci生sheng產chan線xian比bi較jiao長chang，所suo以yi在zai首shou尾wei各ge有you一yi個ge操cao作zuo台tai，每mei個ge操cao作zuo台tai上shang各ge安an裝zhuang一yi個ge觸chu摸mo屏ping。在zai觸chu摸mo屏ping上shang，我wo們men可ke以yi很hen清qing楚chu的de查zha看kan每mei台tai變bian頻pin器qi的de工gong作zuo狀zhuang態tai，以yi及ji修xiu改gai每mei台tai變bian頻pin器qi的de同tong步bu速su度du，使shi操cao作zuo者zhe感gan覺jiao到dao非fei常chang的de方fang便bian實shi用yong。