6ES7221-1EF22-0XA0支持验货
的起重机团队将提供系统设计、软件编程和现场调试
新一代PowerFles 700/700S/755数字式交流变频器, 内嵌**应用宏
能耗制动或有源前段回馈制动交流变频传动方案
操作控制：遥控、无线控制或网络控制
控制柜或控制屏成套
技术特色：
•基于NetLinx的集成架构技术，PLC和变频器可实现无缝集成；
•PowerFlex 700/700S/755系列全数字式变频器采用磁场定向控制专利技术和**应用宏，全面**起重机的运行性能；
•有源前端整流回馈产品，**起重机的的运行性能，节能效果显著，功率因素为1，并使得进线电源的谐波低；
•PowerFlex700系列变频器和ControlLogix系列PLC支持总线网络冗余功能，ControlLogix系列PLC支持CPU冗余功能，**设备的安全可靠性；
•PowerFlex 700S/755具有支持起重机双编码器控制功能，内嵌PLC功能可自由编程；
•PowerFlex700系列变频器支持速度/力矩/过程控制的速度/力矩共享和均衡控制，变频器具有主从控制功能；
•PF700/700S/755系列变频器直接支持起重机机械抱闸功能，并具有溜钩保护功能，大限度保护设备和人员的安全；
•基于开环或闭环的短时间/路径防摇系统(MTM)技术，**桥式集装箱起重机和卸船机的生产效率；
•基于标准模件的CranePro CMS软件，模件可扩展。
图1 大型港口起重机电气典型解决方案
1、 引言
对于大部分使用拉丝机的国内金属加工企业来说，国产拉丝机械产品已经能够被接受替代国外高端的产品，拉丝机械主要配套国外变频器，主要原因有两个，一是国产变频器技术在一段时间内落后于国外变频器厂家，无论从控制算法的先进性，可实现性，还是从硬件平台的简易性，稳定性都有一定的差距。二是对于大部分国外拉丝机械设备生产商来说，也倾向于配套国外变频器和PLC。国产变频行业经过5年的发展，已经证明绝大部分性能已经满足现场需要。针对拉丝机械配套市场，变频器配置先进快速的PID控制算法，针对各种不同的拉丝机械，均能够实现较为简洁方便的拉丝机控制方式。
2、 拉丝机工作分析
从产品终端来说，拉丝机可以分为大拉机，中拉机，小拉机，微拉机。而从拉丝机内部控制方式和结构来说，可以分为水箱式，滑轮式，直进式等主要的几种。对于不同要求，不同精度规则的产品，不同的金属物料，可选择不同规格的拉丝机械。对电线电缆生产企业，双变频控制的细拉机应用比较广泛，其要求的控制性能也较低，而对大部分钢丝生产企业，针对材料特性，其精度要求和拉拔稳定度高，使用直进式拉丝机较多，不同的拉丝机械，其工作过程基本相同（如下图）：
金属初制品 金属成品
(1、 放线:金属丝的放线速度，对于整个拉丝机环节来说，其控制没有过高精度要求，对部分双变频控制的拉丝机械，甚至可以通过拉丝环节的丝线张力通过一圆盘拉伸。对大部分拉丝机械，放线的控制是通过变频器驱动放线机实现的。
(2、 拉丝:拉丝环节是拉丝机为重要的环节。不同金属物料，不同的产品精度和要求，拉丝环节有很大的不同，双变频控制拉丝机拉丝部分与放线部分共用一台电机，金属丝通过内部塔轮的导引，经过模具而逐步拉伸。而直进式拉丝机拉伸效率较高，对每一道拉丝工序，都需要一台电机带动，其控制也为复杂。
(3、 收线:收线环节的工作速度决定了整个拉丝机械的生产效率，也是整个拉丝机工作的控制源，一般通过一个主机PLC或人机操控系统直接控制的变频器驱动收线机。
图1:双变频式拉丝机控制流程图
双变频式拉丝机的控制流程如图1:主控操作面板设定PLC输出收线信号，此信号通过PLC频率修正后给定至收线控制1#变频器，金属制成品于收线端通过一安装有张力传感器的导轮，输出金属丝张力信号，作为拉丝收线张力信号反馈输入到1#变频器，1#变频器通过内置PID闭环控制，决定输出频率，此输出频率通过主控系统或者PLC综合，输出对2#拉丝环节控制电机的控制，由于对产品精度和拉拔要求不高，金属丝在通过不同模具时的速度差异通过机械机构实现，而不必要对每道拉拔都实现闭环控制。
图2：直进式拉丝机的控制流程图
使用变频器的典型直进式系统控制如图2，操作面板和PLC负责设定和监控各个环节的参数，通过变频器的各个设定端子，直接进行各个拉丝卷筒控制变频器状态共享。收线卷筒电机的运行频率通过主操控PLC输出给定。收线电机的运行频率，直接决定了上一级(5#)电机的运行速度，为了保证张力基本恒定以保证金属产品的品质，拉丝环节(1-5#)电机的主控速度通过PLC综合下一级电机的频率给定，单独主频率给定信号满足不了产品生产要求，容易造成断线故障，因为在直进式各个拉丝道中，拉丝的效率较高，各个卷筒间丝线张力很不一致，致使各个拉丝卷筒间丝线半径精度不高，为达到生产要求，一般以本级电机张力传感信号为频率设定辅助信号反馈，通过调节辊输出的是角度信号，角度信号经过凸轮变成直线式位移信号，位移传感器检测直线位移信号输出0～10V的电压信号，此信号做为内部PID的反馈信号。
主控制信号控制变频器时，必须考虑机械惯性，按一定的斜率输出，即通过一频率斜坡发生器产生变频器主控制信号。发生器的斜率可针对不同机械的特性而设定。辅助信号由内置PID环节输出，它决定了当前拉丝机的动态特性，在整个信号给定中，当辅助信号所占比例较大时，转速将出现大的振荡而较难稳定，当辅助信号占比例较小时，其控制跟随速度较慢。须在主控PLC或变频器内部对辅助频率进行限幅，通过简单的比例关系，设定主给定信号和拉丝机本身闭环给定信号的比例关系即可实现，对大部分拉丝机，使其PID频率限幅在10%左右。
拉丝机各个卷筒控制电机频率主信号给定需要进行修正和补偿，这是由于拉丝机工作特性决定的。根据金属丝体积秒**相等的原则，设上一级模具出线半径为A，线速度为VA，经过当前级模具拉伸后半径为B，速度为VB，则变速比满足下式：
VA/ VB = B2/A2 ( 公式1)
4、 拉丝机使用变频器优势介绍
1) 使用转速和电流闭环的无传感器矢量控制方式，快速的速度和转矩闭环，减免了测速机构，实现较高的控制精度和控制性能。
2) 高性能的低频转矩特性，150%的起动转矩，的零频预励磁输出。
3) 先进的内置PID闭环控制算法，确保PID控制器性能达到优，大限度方便客户的PID控制器参数设置。
4)高速的控制CPU内核，保证了控制性能的快速性，高达的直流制动力矩，对尤其是拉丝机等具有冲击性的负载，保证了其快速的响应特性，确保拉丝机停机不断线。
5) 完善的故障保护功能，大限度地对拉丝机械和变频器本身进行保护。
5、 结束语
变频器的高性能和完善的功能，使其在各个行业得到了广泛的应用，对于部分V/F变频器满足不了的要求高场合，其优势更为明显。变频器在拉丝机械上使用中，免除了客户端繁杂的外部设备，内置PID的调节方便简练，故障停机状态，也很少出现断线，节电效果明显
一、 前言
目前在涂装行业中由于涂装加工工艺流程较多，且规模较大，机械化生产线取代人工生产线。被加工工作多数，采用吊空线或地盘线输送，在整个加工工艺流程中循环运行。传动链一般都很长，几百米至几千米不等。这样，一台电机驱动根本实现不了，就要求几台电机驱动一条链条，就必须让电机实现同步控制，否则链条就容易堆积或断裂。
二、 控制方式及控制要求
解决多台马达作同步控制时多数厂家大都采用两种控制方式。
1、早期在变频控制技术未得到广泛应用之前，采用滑差调速电机拖动（俗称VS马达控制器或速比控）。利用行用行手全开关调整滑差。VS马达控制器是一种相当简单的带电压负反馈的，单相晶闸管整流控制器，其VS控制器输出一个直流供应给VS马达的励磁线圈。此控制系统的交载特性相当差，低速时，速度极不稳定，容易造成系统链条堆积或断裂。
2、 采用变频器加异步电机施动，利用行程开关调整速差。其控制原理是：在链条
的每一传动正段中，安装一个传动座和一个调整座。调整座是移动的，可以用于存储过多的链条，当链条区段速度不一致时，链条会伸长和收紧。这样调整座的移动会让其行程开关发生状态变化，从而调试马达的速度，使之达到平衡输送的目的。
此系统工作时，调整是靠行程开关来检测，各区段链条的伸长和由紧。我们知道调整座不可能做得太长，行程开关也不能安装太多。马达的速度调整是有级的，跳变。调整幅度较大，调整座不断调整，导致系统频繁动作。机械磨损快，且链条运地速度慢。
下面我向大家介绍一段，性能更可优越，成本更低的传动链自动化驱动方案。
易驱变频器ED31000-M系列多功能矢量控制变频器，因为此变频器在传动链的自动化驱动方面有以下优势。
a、矢量控制技术，稳速精度是 开环：±0.5%
闭环：±0.02%
b、低频转矩大，0.5HZ 满转矩输出。
C、功能强大
① 特有频率源选择模式积给定模式，X、Y模式。
共有 X给定模式
X+Y
X/X+Y切换
X/Y切换
D、过程PZD控制系统。
只需从模拟量输入端口（0-#0V/0-20MA）引入反馈信号，即可实现过程PZD系统的自动化控制。
在整个系统中，无需PLC等自动化产品作过程PZD和其它功能，只要简单的线路联接，就可以实现整个传动链的自动化控制。
（1） 各驱动马达基本同步，传动链条不堆积，不断积。
（2） 交线速度要求达到5.5m/mm
（3） 调整座调整量越小越好.
（4） 调整座需有超线保护.
三、 控制原理：
1、调整座细滑轮或步条上加装一个角度传感器，将链条的伸长或收紧化通过传感器检测，并转挨为0-10V/0-20mA的模拟信号，作为PZD的反馈信号，送回变频器。
2、 通过变频器的键盘设置，调整座的平衡点，系统根据反馈信号与PZD给定的平衡点作比较，决定马达的调整方面和速率。
3、 由于PZD系统反应，调整座与平衡点稍微发生偏移时系统立刻做调整，这样，保证了在交速能有效调整。
4、 由于变频器采用矢量控制保证了速度不随负载的变化而变化。克服低速、速度不稳定的缺陷。
5、采用主式结构，所控制模式用变频器均为开环矢量,其速度可以通过面板设定或外置电信器给定。将一台易驱ED3100-M型的矢量变频器作为主驱动输出，一个模拟信号0-10V/0-20MA从驱动变频器，多台从驱动可以
6、 其运行频率转矢为模拟信号，通过AO并联，作为从驱动变频器的同步转速，其偏差可以通过模拟量通道AZO的定义来修正。
7、 从驱动的辅助频率源来自于PZD。这样，从驱动马达的速度就靠调整座的信号来主驱动马达的速度，达到同步的目的。
8、 在调每一个调整座安装极限开关，防止意外情况发生。
四、本系统在优化参数值之后，传动链的运行非常稳定。本系统电气器体配置简称，逻辑清晰，与原老式系统相比，省去了价格昂变的同步控制板和PLC，成本有较大的降幅。在行业应用中是一个性价比良的方案。
对多数企业而言，电费是未被企业控制的后一项成本，人们普遍认为电费开支是难以被控制的，交电费天经地义，因为用电设备消耗多少电，是同其机电特性所决定的，主观的控制无能为力。很显然，此观念是错误的。在全国上下用电形势严峻的情况下，作为我们的企业而言，应该注重能源的节约，注重先进节能机制的采取，先进技术的应用，把能耗降到低，即保护环境又为企业创造经济效益。实践证明，通过一系列的技术和管理措施，企业至少可以减少20～60%的经营成本。
节能原理
通常工业锅炉上的鼓风、引风机，给水泵都是电机以定速运转，再通过改变风机入口的档板开度来调节风量或通过改变水泵出口管路上的调节阀开度来调节给水量。而风机和水泵的大特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比，如将电机的定速运转改为根据需要的**来调节电机的转速就可节约大量的电能。
在中央空调、炼钢厂、水泥制造、化纤等行业中都用到风机水泵。在没有调速控制之前，一般采用降压起动，并且正常运行后，电动机全速运行，而风量或水量的大小则通过风门来调节。一般情况下，风门的开度为50%～80%，电机只能是满负荷运行，电动机的工作效率很低，造成很大浪费。
采用安邦信变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较，具有明显的节电效果。
由图可以说明其节电原理：
图中，曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H―Q）特性，曲线（2）为管网风阻特性（风门全开）。
假设风机工作在A点效率高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的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。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。
由流体力学可知，风量与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率N与转速的三次方成正比。采用变频器进行调速，当风量下降到80%时，转速也下降到80%，而轴功率N将下降到额定功率的51.2%,如果风量下降到60%,轴功率N可下降到额定功率的21.6%,当然还需要考虑由于转速降低会引起的效率降低及附加控制装置的效率影响等.这样,这个节能数字也是很可观的,在装有风机水泵的机械中,采用转速控制方式来调节风量或**,在节能上是个有效的方法。
贵厂存在状况是水泵采用Y/△起动，起动电流大，对设备冲击大，采用电接点压力表控制，工作在0。4MP，而水泵能产生0。88MP的压力，存在着巨大的能源浪费。
我们采用变频改造，其原理图，如下所示：
控制柜材料单
1、壳体
2、断路器 380V，300A
3、接触器 380V，150A
4、保险丝 220V，5A
5、转换开关
6、变频器
主要的功能有：
1、变频/工频切换功能 如变频节能系统有问题的话 ，可切换到工频运行
2、可根据实际需要调节水量只需要旋转电位器，而无须再去开关笨重的阀门。
3、**功率因素，减少无功功率损耗
4、采用易驱ED3000-FP系列变频器具有自动节能控制功能，能根据负载情况自动调整电压，使电机运行在高效率状态下
5、易驱ED3000-FP系列变频器采用先进的磁通矢量控制，低频输出额定转矩，能对水泵实行强有力的控制
6、节约能源，变频器只需工作在40HZ左右就可，使的运行成本降低
7、延长水泵的使用寿命
8、软启动、启动时无大电流冲击
节能投资分析
风机水泵电机变频节能效率分析
为了便于进行经济效益分析，作如下定量设定：
节能改造电机总功率 ：75=75 KW
节能改造费用 ：元
原电机平均效率 ： 80%
节电率（20-50%） ： 30% （经验值）
电费 ： 0.80元
每天开机时间 ： 24小时
月开机时间 ： 30天
效益分析图如下：
附：易驱ED3000-FP变频器特点
易驱公司推出风机水泵专用型变频器，是业界专风机水泵用变频器的厂家，产品销售到全国各地。该变频器具有节能自动运行，能持续优化电机效率，实现大的节能效果，内置PID调节器，方便实现自动化控制。一般整体节电效果达30％～60％，安全可靠、操作简单。