新型准则的最新形式变频器在腈纶液浆设施里的运用

　　系统采用SIEMENSS7300CPU315－2DP中央处理器主站。采用S7300ET200M处理器作为从站，采集主料加工、消光处理、供胶增压、B组分三套子系统的现场信号和DCS连锁。主站直接控制变频器。主站与变频器之间采用高USS总线通讯技术。

　　传动采用SIEMENS公司Micromaster440系列变频器。

　　技术指标

　　高性能变频器使系统各工位流量、液位控制精度在系统给定的±1％ㄇ以内。

　　而且变频器正常运行范围可在3－60HZ之内可靠运行，特殊情况下变频器最高运行频率为70HZ，最低运行频率为3HZ；增压、供纺泵的流量比例准确稳定度达到±1％以内，并且满足最大牵伸比要求，网络化机构使系统具有良好的抗干扰性能；系统无论是单机、多机或全线联机时的起跳、调速、高低速换档、停车和过渡过程平稳，并且保持比例同步运行；系统各工位流量、液位控制衰减率达到90％，系统超调量不超过10％；系统启动时间：15秒；系统停车时间；5秒；控制系统设立高低速控制，并解决高、低速切换过程中原液供胶泵易跳车的问题，系统切换时间为120秒；系统抗电网波动范围：最高电压为额定电网电压的±15％；最低电压为额定电网电压30％。

　　系统构成系统主要器件选型

　　变频器。由于原液装置各泵的负载为恒转矩负载，并要求有较大起动转矩，根据这些特点，本系统选用了西门子的第四代标准变频器MM440（MicroMaster440），MM440变频器主要特点有：

　　丰富的控制功能：通过P1300参数可以选择从V／F控制到带传感器的矢量控制VC等12种不同特点的控制模式，适用于恒转矩、变转矩等各种性质负载，满足各行业的驱动控制要求。在本控制系统中，采用矢量控制方式来驱动各分部电机。

　　强大的通讯功能：具有标准的RS485接口，利用MM440内部的USS标准协议，可方便组成USS串行主－从控制系统，硬件支持高达115.2Kb／S波特率，可构成满足大多数应用场合的低成本、高性能的网络通讯控制系统。同时，利用PROFIBUS通讯可选件，便可以将MM440接入开放的、高速（12Mb／S）的DP网，实现性能更佳、精度更高的通讯控制。在本系统中便采用前一方案。

　　自由功能模块和BICO技术：MM440继承和吸收了6SE70工程型变频器的许多优良特点，其中最具实用性的是具有区别一般通用变频器的自由功能模块和BICO技术，利用丰富的自由功能模块和灵活的BICO技术，可方便地实现各种不同目的的组态设计，完成复杂控制设计的要求。

　　丰富的停车和制动功能：MM440具有3种停车方式，即按斜坡减速停车（OFF1）、惯性停车（OFF2）快速停车（OFF3）。3种制动功能，即直流制动、复合制动、动力制动（须外接制动电阻，75kW以下已内置制动单元）。停车方式和制动方式的灵活配用，可适应不同机械惯性负载的要求。本系统选用了OFF1、OFF3、直流制动、动力制动等功能以适应高速时的停车制动不同要求。

　　多种参数设置方式：通过基本操作板、高级操作面板进行参数设置、更改、拷贝，也可利用DriverMonitor和Starter调试软件进行参数操作，同时可以运用调试软件监视控制中的各种过程变量。

　　可编程控制器（PLC）

　　由于系统要采用基于USS协议的RS－485串行总线控制方式，对可编程控制器（PLC）的性能、容量、速度等都有较高的要求，所以本系统选用西门子S7－300系列的CPU313－2PTP紧凑型CPU模块，其独特的MMC存储卡，无须后备电池便可对程序和数据进行可靠的保存。位操作和浮点数操作的执行时间仅为0.1μs和15μs，CPU还集成了16DI／16DO数字接口，包含两个30KHZ的高速计数器，不必再单独购置FM350计数功能模板。另外，CPU还集成MPI和PTP两个RS845通信接口，利用PTP接口可直接组成基于USS的串行总线控制系统，也无须再购置CP34X通信模块。

　　此外，根据系统I／O点分布和设置需要，本系统还需要3个32点数字输入模块（DI）和2个32点数字输出模块（DO），64kB的MMC存储卡。

　　人机界面（HMI）

　　为了对系统的工艺参数、电机参数、变频器参数、过程参数及I／O点的设置和实时监控，本系统选用西门子OP270触摸屏作为人机界面，对控制系统进行全面的管理，为设备维修人员提供便利。

　　系统构成

　　1＃PLC主站的CP314通讯模板接口连接23个变频器的RS－485口，构成了原液主供料USS串行总线系统。2＃PLC主站的CP314通讯模板接口连接23个变频器的RS－485口，构成了原液增压供胶USS串行总线系统。3＃PLC主站的CP314通讯模板接口连接14个变频器的RS－485口，构成了原液B组份USS串行总线系统。三个PLC主站的MPI口连接到0P270.变频器通过外接电阻构成动力制动，变频器的进线端加入交流电抗器，可抑制来自电网的干扰和谐波，同时也可限制本系统对电网的冲击和谐波干扰。

　　系统的测试

　　通过系统的现场调试，整机运行良好，起停平稳，设备连续长时间高速运行稳定、可靠，调谐辊的摆动小，各种制动功能良好，其中紧急制动平均时间为1.97s，断线率低，综合指标完全达到设计要求。设备在用户现场运行近一年，无任何质量问题，工作可靠，故障率低，受到了用户的高度评价和赞扬。