西门子6ES7368-3CB01-0AA0技术参数
3、连铸成套电磁搅拌装置构成
包括感应器、变频电源、控制设备以及冷却水处理系统。电磁搅拌成套装置有炉底平板式和炉墙平卧式两种。
1）感应器：相当于正常电机的定子，主要是感应线圈。
2）低频电源：主要是指一个特殊的专用电源。通常电磁搅拌装置用在2Hz—20Hz之间。先根据熔融金属的种类、铸坯的大小，固定某一个频率，比如3Hz,此时，频率不变，通过调整感应器的磁场，来调整熔融金属的旋转速度。这个磁场取决于通入感应器的电流的大小，而这个电流的大小取决于低频电源输出电压的大小。也就是说，低频电源的输出频率和输出电压要分别可调。
3）控制设备：在整体控制上采用工业计算机，功能强大、通用性好，它不仅具有PLC逻辑控制功能，更具有数据处理功能，实现系统控制、图形、文字、工况显示和故障报警。
4）冷却系统：分为直接浸水冷却和空心铜管冷却。
二、普传科技PI7900系列电磁搅拌器专用电源及控制系统
1、概况：
普传科技基于PI7000系列变频器产品战略推了PI7900系列电磁搅拌器专用电源及控制系统。控制系统具有强大的通讯功能，很好地与其他电控系统配合，功率因数高，可靠性好，满足现场控制要求。
2、产品技术水平及主要特点
（一）检验，国家标准：
产品通过“国家电控配电设备质量监督检验中心”检验符合国家标准和省级的科技成果鉴定。专家鉴定意见是“该产品技术先进，，性能指标达到国际先进水平”
（二）技术先进可靠性高
PI7900系列电磁搅拌器专用电源采用德州仪器公司专用数字信号处理器（DSP）为核心的控制单元，应用了优化的空间矢量控制技术、先进的散热技术等，实现了搅拌器电源的高精度闭环控制，保证电流和频率的高稳定度和高精度。这些特点和功能在很多方面已优于国外引进的同类产品。
电源具有闭环自调节功能，具有连续搅拌、正反交替搅拌等工作方式；
输出频率与输出电流可单独设置和调节，互不干扰。电流具有闭环自调节功能，实现了搅拌器电流的高精度闭环控制，保证了电流和频率的高稳定度和高精度（电流不稳定度小于1.5%，频率误差小于0.05Hz）
全新的SPWM调制系统。载波频率高（可达20kHz），输出波形好，效率高，功率因数≥0.95；，动态响应快，灵敏度高。
采用标准GGD柜，先进的低频电源制造工艺。本着安全、经济、合理、可靠的原则而设计。
（三）控制灵活功能强大
电控系统将计算机技术的新成果与电磁搅拌器的基本原理和工艺要求相结合，实现电磁搅拌器的全部控制功能。系统具有手动、自动、远程控制等多种工作方式、具有良好的人机界面、工艺流程界面、参数存储和调用界面、主要参数的历史趋势等，实现系统控制、图形、文字、工况显示和故障报警；系统运行稳定可靠、维护方便、无备件困扰之忧；系统设置自检功能。
控制系统完全满足钢铁行业的通讯要求。具有强大的通讯功能，易于与其他设备实现通讯，以及组成网络，实现远程诊断、遥控操作。可实现多路数字、模拟、开关信号的输入、输出，按用户要求完成整个系统的控制功能，更改方便。
实时控制和监控均采用工业计算机，具有高抗干扰能力、高可靠性，功能强大，可以准确而及时地采集现场信息和数据。参数设定、修改方便，数据存储量大，具有数据库管理功能。运行状态监控严密。
（四）操作简单方便灵活
操作简单，方式灵活：操作分为手动、本地自动和遥控（或联网控制）。
从中央控制室可实时存储各流电磁搅拌器的工况及故障信息，便于操作者随时调出或打印，进行产品分析，故障分析。
（五）故障诊断保护功能完备
自诊断整流器故障、逆变器故障、三相不平衡故障、绕组绝缘、电流跟随故障、断相和短路故障等；接地故障、输入缺相监视、输出缺相监视、电源功率器件过热保护等。
具有短路、过流、过热、欠压保护功能，系统具有可靠的缓冲电路和其他抗干扰电路。
据故障严重程度分报警、停止搅拌和系统总停3种处理方式。产品应用于连铸的电磁搅拌器中，具有**铸坯质量、产量和降低成本，扩大连铸品种，改善工艺条件等作用，还可应用于铝、铅、锌、铜等有色金属的熔炼场合。
三、应用案例
普传科技为贵州某钢铁集团钢厂连铸车间设计的专用电源及控制系统现场一次调试成功，使用至今，效果良好，满足工艺要求。
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主要技术数据：
1）、搅拌器本体（外置式结晶器电磁搅拌器）外径：φ573mm内径：φ312mm高：515mm额定电流：400A频率：2－10Hz冷却水**：10m3/h
2）、PI7900电磁搅拌器专用电源：输入电源：380V50Hz，输出容量：263KVA，输出电压：380V，频率：2－10Hz，输出电流：415A。
3）、冷却水系统：储水箱、水泵、各种阀门、温度传感器、**传感器、压力传感
器、管道等组成。
4）、工控机“监测各流冷却水温度、**、搅拌电流、频率，正常工作时在工控机画面上执行各种操作
电磁搅拌器被广泛地用于冶金连铸中，经过国内外大量的实验与工业生产通过使用电磁搅拌所达到的主要改进在于：**铸坯质量、产量和降低成本，扩大连铸钢种，改善工艺条件。降低夹渣含量，减少中心缩孔、消除宏观偏析、增加等轴晶比率、改善凝固组织等。
电磁搅拌技术已广泛用于各大钢厂连铸外和特殊钢、铝、铅等有色金属等的熔炼过程。普传科技敏锐捕捉市场信息，开发了专用的PI7900系列电磁搅拌专用电源及控制系统，攻克了其技术上的难关，产品性能达到或超过了国外同类产品，在钢铁、铝业等已有大量成功应用案例。
一、电磁搅拌器原理及系统构成
1、基本原理
电磁搅拌器（Electromagneticstirring:简称EMS）的实质是借助在铸坯液中感生的电磁力来强化钢水（铝水）等金属液的运动。在金属液附近施加电磁搅拌器以后，电磁搅拌器产生的低频交变电磁场穿透金属液，与金属液间产生相对运动，使得金属液内的磁通量发生变化，相当于磁场以一定的速度切割金属液，使其内部产生感应电流。这种感应电流又与感应器产生的磁场相互作用产生电磁力，作用于金属液的每个体积元上，从而驱动金属液的运动。
通过改变低频电源输出电流的大小，来控制电磁搅拌器产生的磁场强度，从而控制电磁搅拌的强度。通过选择电源频率、电磁搅拌器型式、施加位置和组合形式等来满足不同浇铸工艺不同合金种类的要求。
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2、电磁搅拌器的安装位置和搅拌器模式
根据电磁搅拌器在铸机冶金长度上的不同安装位置大致有以下几种模式：结晶器电磁搅拌MEMS、二冷区电磁搅拌SEMS和凝固末端电磁搅拌FEMS。合理的安装位置对取得良好的冶金效果是极其重要的！
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不同位置的电磁搅拌具有不同的冶金效果，具体见表
PLC控制系统主要由输入部分、CPU、采样部分、输出控制和通讯部分组成，如图1所示。输入部分包括控制面板和输入模板；采样部分包括采样控制模板、AD转换模板和传感器；CPU作为系统的核心，完成接收数据，处理数据，输出控制信号；输出部分有的系统用到DA模板，将输出信号转换为模拟量信号，经过功放驱动执行器；大多数系统直接将输出信号给输出模板，由输出模板驱动执行器工作；通讯部分由通讯模板和上位机组成。
因为PLC本身的故障可能性极小，系统的故障主要来自外围的元部件，它的故障可分为如下几种：
（1）输入故障，即操作人员的操作失误；
■传感器故障；
■执行器故障；
■PLC软件故障
这些故障，都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测，对故障进行预报和处理。
PLC控制系统的故障诊断方法
PLC控制系统故障的宏观诊断
故障的宏观诊断就是根据经验，参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下：
■是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，则根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。
■如果不是使用故障，则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。检查与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障：检查PLC的I/O模板是否有故障：后检查PLC的CPU是否有故障。
■在检查PLC本身故障时，可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示灯。
■采取上述步骤还检查不出故障部位和原因，则可能是系统设计错误，此时要重新检查系统设计，包括硬件设计和软件设计。
PLC控制系统的故障自诊断
故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面，是**系统可靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采用软件方法判断故障部分和原因。不同控制系统自诊断的内容不同。PLC有很强的自诊断能力，当PLC出现自身故障或外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。
总体诊断
根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障，如图2所示。
电源故障诊断
电源灯不亮,需对供电系统进行诊断.如果电源灯不亮,检查是否有电,如果有电,则下一步就检查电源电压是否合适,不合适就调整电压,若电源电压合适,则下一步就是检查熔丝是否烧坏,如果烧坏就更换熔丝检查电源,如果没有烧坏,下一步就是检查接线是否有误,若接线无误,则应更换电源部件.
运行故障诊断
电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行。检查流程如图3所示.
图3 运行故障诊断流程图
输入输出故障诊断
输人输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险丝等元件状态有关。
出现输入故障时，检查LED电源指示器是否响应现场元件（如按钮、行程开关等）。如果输入器件被激励（即现场元件已动作），而指示器不亮，则下一步就应检查输入端子的端电压是否达到正确的电压值。若电压值正确，则可替换输入模块。若一个LED逻辑指示器变暗，根据编程器件监视器、处理器未识别输入，则输入模块可能存在故障。如果替换的模块并未解决问题且连接正确，则可能是I／O机架或通信电缆出了问题。
出现输出故障时，应察看输出设备是否响应LED状态指示器。若输出触点通电，模块指示器变亮，输出设备不响应。那么，应检查保险丝或替换模块。若保险丝完好，替换的模块未能解决问题，则应检查现场接线。若根据编程设备监视器显示一个输出器被命令接通，但指示器关闭，则应替换模块。
在诊断输入／输出故障时，佳方法是区分究竟是模块自身的问题，还是现场连接上的问题。如果有电源指示器和逻辑指示器，模块故障易于发现。通常，先是更换模块，或测量输入或输出端子板两端电压测量值正确，模块不响应，则应更换模块。若更换后仍无效，则可能是现场连接出问题了。输出设备截止，输出端间电压达到某一预定值，就表明现场连线有误。若输出器受激励，且LED指示器不亮，则应替换模块。如果不能从I／O模块中查出问题，则应检查模块接插件是否接触不良或未对准。后，检查接插件端子有无断线，模块端子上有无虚焊点。
指示诊断
LED状态指示器能提供许多关于现场设备、连接和I／O模块的信息。大部分输入／输出模块至少有一个指示器。输入模块常设电源指示器，输出模块则常设一个逻辑指示器。
对于输入模块，电源LED显示表明输入设备处于受激励状态，模块中有一信号存在。该指示器单独使用不能表明模块的故障。逻辑LED显示表明输入信号已被输入电路的逻辑部分识别。如果逻辑和电源指示器不能显示，则表明模块不能正确地将输入信号传递给处理器。输出模块的逻辑指示器显示时，表明模块的逻辑电路已识别出从处理器来的命令并接通。除了逻辑指示器外，一些输出模块还有一只保险丝熔断指示器或电源指示器，或二者兼有。保险丝熔断指示器只表明输出电路中的保护性保险丝的状态；输出电源指示器显示时，表明电源已加在负载上。像输入模块的电源指示器和逻辑指示器一样，如果不能显示，表明输出模块就有故障了