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概述：

在我國鋼鐵行業高速發展的今，90%以上的交流主傳動部分驅動均被進口品牌工程型變頻器所占據，本文重點介紹匯川MD380系列高性能矢量變頻器CANlink負荷分配功能在熱鍍鋅生產線多點傳動的成功應用。

關鍵字：熱鍍鋅、負荷分配、主傳動

一、熱鍍鋅簡介

由于鋅的標準電極電位負于鐵，因此在水和潮濕的空氣中鍍鋅層具有犧牲陽極保護鋼基的作用，從而可以大大的延長鋼材的使用壽命。在工業上常用的鍍鋅層有熱浸鍍鋅、電鍍鋅、機械鍍鋅和熱噴涂(鍍)鋅等，其中熱鍍鋅約占鍍鋅總量的95%，熱鍍鋅用鋅量在世界范圍內占鋅產量的40%，在中國約占鋅產量的30%左右。熱鍍鋅(Hot Dip)是將鋼、不銹鋼、鑄鐵等金屬浸入熔融液態金屬或合金中獲得鍍層的一種工藝技術。熱鍍鋅是當今世界上應用最廣泛、性能價格比最優的鋼材表面處理方法。熱鍍鋅產品對鋼鐵的減蝕延壽、節能節材起著不可估量和不可替代的作用，同時鍍層鋼材也是國家扶植和優先發展的高附加值短線產品。

熱鍍鋅板材生產線一般分為窄帶鍍鋅機組、1250鍍鋅機組和1750鍍鋅機組，其中窄帶鍍鋅機組一般為直縫焊管加工原料，而1250鍍鋅機組一般為彩涂機組加工原料，詳見冶金工藝流程圖。

圖1、冶金系統流程圖

二、 熱鍍鋅板材用途

鍍鋅產品廣泛地應用于建筑、通訊、電力、交通、能源、汽車、輕工(家電)、農業、畜牧漁業、石化等行業，其主要用途如下：

(1)輕工、家電工業：空調機、電視機、洗衣機、電冰箱、微波爐、熱水器等家電外殼和底板，計算機底板和外殼，民用煙囪、廚具、水桶、貨柜等。

(2)電力、通訊工業：電力輸變電鐵塔、通訊鐵塔、電纜鎧裝帶、各種電纜橋架。

(3)建筑業：各種工業及民用建筑用輕鋼龍骨，建筑層面板、瓦楞板、屋頂格柵，通風、給排水用鍍鋅管。

詳見下圖

圖2. 熱鍍鋅板材用途

三、熱鍍鋅生產線工藝主要參數

1、原料 冷軋鋼卷

2、鋼卷重量 Max8t/卷

3、成品重量 Max8t/卷

4、鋼卷外徑 成品φ800-1500mm

5、鋼卷內徑 φ510mm

6、鋼板厚度 0.3-2.0mm

7、鋼板寬度 200-450mm

8、生產線設計工藝速度 Max90m/min

9、生產能力： 每條線每年3萬噸

四 .熱鍍鋅工藝流程

1 設備基本工藝流程

主體設備還包括電控系統、液壓系統、氣動系統、輔助設備及供輔設備詳見系統結構圖及現場照片。

圖3.窄帶鍍鋅工藝流程

圖3 現場照片

五、電控系統配置

電控系統主傳動部分按區間分為3段控制：

1、 開卷機、開卷夾送和1#張力機組成的入口段部分，主要實現帶鋼的恒張力放卷;

2、 退火爐、2#張力機和鋅鍋組成的工藝段部分主要實現材料的鋅層涂鍍，使之加工為合格的工藝產品;

3、 出口活套、3#張力機、拉矯機和收卷機組成的出口段部分，對加工完成的材料進行拉矯矯皮，最終收成卷狀成品。

生產線各段之間實現段與段建張，每組張力機之間實現主速度、從轉矩的負荷分配控制、張力機與張力機之間保持帶鋼的張力控制，最終實現從頭至尾的前放后收的恒張力控制模式，詳細配置見電氣配置圖及工藝流程圖所示。

圖4、熱鍍鋅線電氣系統配置圖

六、匯川變頻器控制系統的控制優勢

1、 簡化收卷部分PLC程序

原系統采用PLC計算卷徑來保證卷徑變化時收卷的張力穩定控制，我司MD330自帶卷徑計算功能，根據啟動時的靜摩擦補償、加速力矩補償和頻率高低的速度力矩補償和張力錐度控制等功能簡化了PLC的程序，使收卷張力更加準確、穩定。

2、 張力控制穩定

系統采用有速度反饋的閉環矢量模式進行控制，在0HZ時可輸出180%的電機額定輸出轉矩，將退火爐的張力傳感器直接接線至變頻器模擬量輸入內，通過張力反饋根據PID的張力設定直接控制控制變頻器的速度輸出，退火爐內帶鋼的大小張力均可實現穩定控制。

3、 負荷分配簡易實用

中間傳動采用MD380高性能矢量變頻器，啟動平滑，通過內置CANlink通訊功能實現剛性連接的負荷分配，減少PLC的程序處理量，提高通訊效率。重載運行時主從輥電流平穩,從啟動時的低頻到滿頻階段,加速段兩臺電機轉矩差別保持在10%之內，運行過程中,主機發給從機轉矩信號的同時,還發送主機的運行頻率給從機,這樣可以使主從機的頻率一致,在保證主從機頻率(速度)一樣的情況下,從機平穩的運行轉矩模式，主從模式下獨有的“視窗”參數,可以自動調整主機與從機的速度，防止轉矩控制的飛車

4、 性價比高

使用我司MD380變頻器替代西門子S120變頻器，滿足客戶要求，標配的直流電抗器及三防漆處理更加可靠的保證變頻器在電網質量低及惡劣環境下的使用壽命。

5、 節能控制

共母線的控制方案使發電負載的能量回饋用于電動負載中，系統更加節能。

七、總結

板材生產線中重要兩部分負荷分配和卷徑計算均靠變頻器實現后，現場調試極為方便，在鍍鋅線應用成功的同時也同樣意味著MD380系列變頻器可在彩涂生產線機組、電鍍鋅生產線機組、酸洗生產線機組、退火生產線機組和清洗生產線機組進行應用。

參考文獻：

深圳市匯川技術股份有限公司，《MD380系列高性能矢量型變頻器用戶手冊》

深圳市匯川技術股份有限公司，《SIMATIC S7-300和S7-400梯形邏輯(LAD)編程》

深圳市匯川技術股份有限公司，《CANlink通訊擴展卡(MS38CAN1)使用說明》