摘要：
本文以薄板冷軋及酸洗生產(chǎn)線中的應(yīng)用為背景，介紹了西門子標(biāo)準(zhǔn)變頻器在冶金行業(yè)生產(chǎn)線的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：MM440 冷軋酸洗
一．引言
隨著人民生活水平及物質(zhì)需求的提高，尤其是汽車、家電、食品行業(yè)的快速發(fā)展，冷軋和涂層深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)能力、品種質(zhì)量與市場需求的差距加大，對(duì)冷軋產(chǎn)品的需求量急劇增加。冷軋帶鋼軋機(jī)最初是以可逆軋制的方式進(jìn)行生產(chǎn)，但由于這種軋機(jī)速度低，產(chǎn)量低，因此大規(guī)模、高效率的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)冷軋薄帶鋼，目前主要在連續(xù)式冷連軋上進(jìn)行。
冷軋板帶材具有尺寸精度高、表面質(zhì)量好、組織性能好等特點(diǎn)，但摩擦磨損對(duì)軋制過程的影響，借助軋制工藝潤滑可以有效的降低和控制軋制過程摩擦磨損。典型的冷軋聯(lián)合機(jī)組是由酸洗部分與冷軋機(jī)組成全連續(xù)無頭軋制。連續(xù)酸洗生產(chǎn)線由入口段、酸洗工藝段、出口段三部分組成。其中酸洗工藝段主要進(jìn)行帶鋼酸洗、漂洗、烘干等處理。酸液、冷凝水都要循環(huán)供給，控制濃度。
板帶冷軋工藝潤滑采用的是乳化液循環(huán)使用，以前多用電機(jī)帶泵定速運(yùn)行靠閥調(diào)節(jié)壓力，今年多采用電機(jī)調(diào)速根據(jù)軋制速度調(diào)壓。酸洗、漂洗也需要根據(jù)帶鋼運(yùn)行速度、張力調(diào)節(jié)酸洗槽、漂洗槽中液位及湍流系數(shù)，已達(dá)到良好的酸洗效果。其中傳動(dòng)部分大量采用西門子MM440 變頻器，在實(shí)際生產(chǎn)中取得了令人滿意的效果。
二．系統(tǒng)介紹
在冷連軋生產(chǎn)線自動(dòng)化系統(tǒng)中，采用西門子 PLC 作為系統(tǒng)的控制中心，傳動(dòng)部分中回乳泵、供乳泵、酸循環(huán)泵的傳動(dòng)采用MM440，運(yùn)行穩(wěn)定。
三．控制系統(tǒng)構(gòu)成
驅(qū)動(dòng)設(shè)備：采用西門子通用變頻器 MM440 系列，是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器系列。MM440 系列變頻器是由微處理器控制，采用IGBT 作為功率輸出器件的西門子最新一代變頻器。他們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選擇的，因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪聲。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。
控制器：采用西門子 S7 系列控制器，通過PROFIBUS－DP 現(xiàn)場級(jí)總線，將生產(chǎn)線各部分的信號(hào)集合到PLC 完成出口及收集區(qū)自動(dòng)化控制，繼電連鎖以及故障檢測(cè)。并實(shí)現(xiàn)了多種設(shè)備之間的聯(lián)系。
四．運(yùn)行原理及功能
在軋制過程中需要對(duì)乳化液的壓力和流量進(jìn)行調(diào)整，并保證壓力的穩(wěn)定。
從理論上講，泵具有以下特點(diǎn)：
? Q2=Q1(n2/n1),H2=H1(n2/n1)2,N2=N1(n2/n1)3
? 式中：Q-流量（米3/秒）；H-壓力（公斤/米2 ）；N-總功率（千瓦）；n-
轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/秒）
? 即流量 Q 與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，壓力H 與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率N
與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。
由泵的特性曲線所示：曲線 1 為泵在恒速n1 下壓力—流量（H—Q）特性，曲線2 為泵的管網(wǎng)阻力（閥開度全開）特性，假設(shè)泵在設(shè)計(jì)時(shí)工作在A 點(diǎn)效率最高，輸出流量Q1 為100%，此時(shí)軸功率N1 與Q1、H1 的乘機(jī)面積AH1OQ1 成正比。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，當(dāng)流量需從Q1 減少到Q2（例如50%流量）時(shí)，如采用閥調(diào)節(jié)方法相當(dāng)于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線3，系統(tǒng)由原來的工況點(diǎn)A 變到新的工況點(diǎn)B 運(yùn)行，圖中看出，壓力反而增加，軸功率與面積BH2OQ2 成正比，減少不多。如果采用調(diào)速方式，泵轉(zhuǎn)速由n1 降到n2，根據(jù)泵參數(shù)的比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n2 下的壓力—流量（H—Q）特性如曲線4 所示，可見在滿足同樣流量的情況下，壓力H3 大幅度降低，功率N3（相當(dāng)于面積CH2OQ2）隨著顯著減少，節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益是很明顯的。
在本冷連軋項(xiàng)目中應(yīng)用了 24 臺(tái)45KW、75KW 和160 KW MM440 控制循環(huán)泵、回乳泵、供乳泵電機(jī)。
五．變頻器的主要調(diào)試參數(shù)
考慮到冷軋生產(chǎn)的技術(shù)保密問題，下面僅將涉及到的主要參數(shù)做簡單羅列：
六．應(yīng)用體會(huì)
在冷連軋生產(chǎn)線上應(yīng)用MM440 變頻器以來，由于有MM440 變頻器性能合可靠性作為保證，不但控制精度提高而且產(chǎn)品質(zhì)量大大提高了，而且節(jié)省了用電和維修費(fèi)用，體會(huì)到了西門子MM440 變頻器在技術(shù)上的可靠性以及在節(jié)能方面的優(yōu)越性。
參考文獻(xiàn)：
1. 《軋制工藝潤滑原理技術(shù)與應(yīng)用》孫建林 冶金工業(yè)出版社
2. Siemens．MicroMaster 440 標(biāo)準(zhǔn)變頻器使用大全．2007
（轉(zhuǎn)載）
