概述：
       在我國鋼鐵行業(yè)高速發(fā)展的今，90%以上的交流主傳動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)均被進(jìn)口品牌工程型變頻器所占據(jù)，本文重點(diǎn)介紹匯川MD380系列高性能矢量變頻器CANLINK負(fù)荷分配功能在熱鍍鋅生產(chǎn)線多點(diǎn)傳動(dòng)的成功應(yīng)用。

一、熱鍍鋅簡介
      由于鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位負(fù)于鐵，因此在水和潮濕的空氣中鍍鋅層具有犧牲陽極保護(hù)鋼基的作用，從而可以大大的延長鋼材的使用壽命。在工業(yè)上常用的鍍鋅層有熱浸鍍鋅、電鍍鋅、機(jī)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(nèi)占鋅產(chǎn)量的40%，在中國約占鋅產(chǎn)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(tài)金屬或合金中獲得鍍層的一種工藝技術(shù)。熱鍍鋅是當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛、性能價(jià)格比最優(yōu)的鋼材表面處理方法。熱鍍鋅產(chǎn)品對(duì)鋼鐵的減蝕延壽、節(jié)能節(jié)材起著不可估量和不可替代的作用，同時(shí)鍍層鋼材也是國家扶植和優(yōu)先發(fā)展的高附加值短線產(chǎn)品。
      熱鍍鋅板材生產(chǎn)線一般分為窄帶鍍鋅機(jī)組、1250鍍鋅機(jī)組和1750鍍鋅機(jī)組，其中窄帶鍍鋅機(jī)組一般為直縫焊管加工原料，而1250鍍鋅機(jī)組一般為彩涂機(jī)組加工原料，詳見冶金工藝流程圖。

圖1、冶金系統(tǒng)流程圖

二、 熱鍍鋅板材用途
      鍍鋅產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于建筑、通訊、電力、交通、能源、汽車、輕工（家電）、農(nóng)業(yè)、畜牧漁業(yè)、石化等行業(yè)，其主要用途如下：
（1）輕工、家電工業(yè)：空調(diào)機(jī)、電視機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐、熱水器等家電外殼和底板，計(jì)算機(jī)底板和外殼，民用煙囪、廚具、水桶、貨柜等。
（2）電力、通訊工業(yè)：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(yè)：各種工業(yè)及民用建筑用輕鋼龍骨，建筑層面板、瓦楞板、屋頂格柵，通風(fēng)、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(chǎn)線工藝主要參數(shù)
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(nèi)徑                            φ510mm
6、鋼板厚度                             0.3-2.0mm
7、鋼板寬度                             200-450mm
8、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)工藝速度                   Max90m/min
9、生產(chǎn)能力：                         每條線每年3萬噸

四 .熱鍍鋅工藝流程
1  設(shè)備基本工藝流程
      主體設(shè)備依次組成為：人工上料（上卷臺(tái)） 開卷機(jī)Ⅰ、Ⅱ  二輥夾送機(jī)Ⅰ 剪切機(jī) 二輥夾送機(jī)Ⅱ 焊接機(jī) 入口軟活套 張力輥Ⅰ 加熱爐 均熱爐 爐喉 冷卻段 鋅鍋 沉沒輥系統(tǒng) 氣刀 冷卻裝置 糾偏機(jī) 塔頂轉(zhuǎn)向夾送輥 風(fēng)冷裝置 水淬槽 水淬擠干輥 熱風(fēng)吹干裝置 糾偏機(jī) 轉(zhuǎn)向輥Ⅱ 張力機(jī)Ⅱ 出口活套   張力輥Ⅲ（系統(tǒng)主速度輥） 拉彎矯直機(jī) 夾送剪切機(jī) 卷取機(jī)  卸卷小車 人工卸料。
主體設(shè)備還包括電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、輔助設(shè)備及供輔設(shè)備詳見系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及現(xiàn)場照片。

圖3.窄帶鍍鋅工藝流程

圖3  現(xiàn)場照片

五、電控系統(tǒng)配置
電控系統(tǒng)主傳動(dòng)部分按區(qū)間分為3段控制：
1、 開卷機(jī)、開卷夾送和1#張力機(jī)組成的入口段部分，主要實(shí)現(xiàn)帶鋼的恒張力放卷；
2、 退火爐、2#張力機(jī)和鋅鍋組成的工藝段部分主要實(shí)現(xiàn)材料的鋅層涂鍍，使之加工為合格的工藝產(chǎn)品；
3、 出口活套、3#張力機(jī)、拉矯機(jī)和收卷機(jī)組成的出口段部分，對(duì)加工完成的材料進(jìn)行拉矯矯皮，最終收成卷狀成品。
      生產(chǎn)線各段之間實(shí)現(xiàn)段與段建張，每組張力機(jī)之間實(shí)現(xiàn)主速度、從轉(zhuǎn)矩的負(fù)荷分配控制、張力機(jī)與張力機(jī)之間保持帶鋼的張力控制，最終實(shí)現(xiàn)從頭至尾的前放后收的恒張力控制模式，詳細(xì)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(tǒng)配置圖

六、匯川變頻器控制系統(tǒng)的控制優(yōu)勢

1、 簡化收卷部分PLC程序
      原系統(tǒng)采用PLC計(jì)算卷徑來保證卷徑變化時(shí)收卷的張力穩(wěn)定控制，我司MD330自帶卷徑計(jì)算功能，根據(jù)啟動(dòng)時(shí)的靜摩擦補(bǔ)償、加速力矩補(bǔ)償和頻率高低的速度力矩補(bǔ)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(zhǔn)確、穩(wěn)定。
2、 張力控制穩(wěn)定
      系統(tǒng)采用有速度反饋的閉環(huán)矢量模式進(jìn)行控制，在0HZ時(shí)可輸出180%的電機(jī)額定輸出轉(zhuǎn)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(nèi)，通過張力反饋根據(jù)PID的張力設(shè)定直接控制控制變頻器的速度輸出，退火爐內(nèi)帶鋼的大小張力均可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制。
3、 負(fù)荷分配簡易實(shí)用
      中間傳動(dòng)采用MD380高性能矢量變頻器，啟動(dòng)平滑，通過內(nèi)置CANLINK通訊功能實(shí)現(xiàn)剛性連接的負(fù)荷分配，減少PLC的程序處理量，提高通訊效率。重載運(yùn)行時(shí)主從輥電流平穩(wěn),從啟動(dòng)時(shí)的低頻到滿頻階段,加速段兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)矩差別保持在10%之內(nèi)，運(yùn)行過程中,主機(jī)發(fā)給從機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)的同時(shí),還發(fā)送主機(jī)的運(yùn)行頻率給從機(jī),這樣可以使主從機(jī)的頻率一致,在保證主從機(jī)頻率(速度)一樣的情況下,從機(jī)平穩(wěn)的運(yùn)行轉(zhuǎn)矩模式，主從模式下獨(dú)有的“視窗”參數(shù),可以自動(dòng)調(diào)整主機(jī)與從機(jī)的速度，防止轉(zhuǎn)矩控制的飛車
4、 性價(jià)比高
      使用匯川MD380變頻器替代西門子S120變頻器，滿足客戶要求，標(biāo)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(wǎng)質(zhì)量低及惡劣環(huán)境下的使用壽命。
5、 節(jié)能控制
共母線的控制方案使發(fā)電負(fù)載的能量回饋用于電動(dòng)負(fù)載中，系統(tǒng)更加節(jié)能。
七、總結(jié)
      板材生產(chǎn)線中重要兩部分負(fù)荷分配和卷徑計(jì)算均靠變頻器實(shí)現(xiàn)后，現(xiàn)場調(diào)試極為方便，在鍍鋅線應(yīng)用成功的同時(shí)也同樣意味著MD380系列變頻器可在彩涂生產(chǎn)線機(jī)組、電鍍鋅生產(chǎn)線機(jī)組、酸洗生產(chǎn)線機(jī)組、退火生產(chǎn)線機(jī)組和清洗生產(chǎn)線機(jī)組進(jìn)行應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：
深圳市匯川技術(shù)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(shù)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(shù)股份有限公司，《CANlink通訊擴(kuò)展卡（MS38CAN1）使用說明》