摘  要：在鋼鐵生產的過程中，各種資源和能源的消耗都非常大，我國作為一個能源短缺的國家

，節能尤為重要。隨著變頻器行業的日新月異的發展，在風機水泵類負載中
，變頻器的應用越來越廣泛。本文主要介紹由INVT IPE200係列變頻器組成的傳動係統在國內508無縫鋼管線供水係統上的應用。

關鍵詞：IPE200變頻器   S7-400 PLC  PROFIBUS-DP總線

一
、引言

為wei了le能neng夠gou可ke持chi續xu的de經jing濟ji發fa展zhan

，也ye為wei了le降jiang低di產chan品pin的de生sheng產chan成cheng本ben，節jie能neng降jiang耗hao成cheng為wei各ge鋼gang鐵tie企qi業ye的de必bi由you之zhi路lu。在zai風feng機ji水shui泵beng類lei負fu載zai中zhong，變bian頻pin器qi的de應ying用yong可ke以yi明ming顯xian的de起qi到dao節jie能neng目mu的de，在zai較jiao短duan時shi間jian內nei可ke以yi收shou回hui投tou資zi成cheng本ben

，因yin此ci變bian頻pin器qi的de應ying用yong越yue來lai越yue廣guang泛fan。國guo內nei某mou公gong司si新xin上shang508無縫鋼管生產線，其工廠供水係統水泵驅動采用INVT IPE200變頻器
，通過SIEMENS S7-400 PLC協調控製各工藝段，完成整個工廠的供水控製。

二、係統說明

整個供水係統采用西門子S7-400ＰＬＣ主控
，通過PROFIBUS-DP現場總線完成對34台IPE200變頻器的功能控製，采用WINCC 6.2 上位機監控係統
，PLC和上位機之間采用以太網通訊

 係統配置大致如下圖：

變頻主回路如下圖：

變頻主回路如下圖：

控製方式簡單描述：

　　單個變頻係統的控製方式分為：自動、手動
、就地。

　　自動模式是最常采用的控製模式。

　　操作員在WINCC界麵上選擇“自動”模式
，在變頻器櫃允許動作的前提下（如刀熔已經合上、變頻器櫃無故障等），操作員按動相應水泵的“起動”按(an)鈕(niu)，則(ze)變(bian)頻(pin)器(qi)即(ji)開(kai)始(shi)運(yun)行(xing)。操(cao)作(zuo)員(yuan)輸(shu)入(ru)水(shui)壓(ya)的(de)設(she)定(ding)值(zhi)，控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)以(yi)泵(beng)出(chu)口(kou)管(guan)線(xian)的(de)壓(ya)力(li)測(ce)量(liang)值(zhi)為(wei)反(fan)饋(kui)進(jin)行(xing)閉(bi)環(huan)調(tiao)節(jie)，並(bing)將(jiang)運(yun)算(suan)的(de)結(jie)果(guo)通(tong)過(guo)PROFIBUS-DP總線送至變頻器執行。

　　手動模式也是常用的控製模式。

操作員在WINCC界麵上選擇“手動”模式，在變頻器櫃允許動作的前提下
，操作員按動相應水泵的“起動”按鈕
，則變頻器即開始運行。變頻器的頻率輸出采用開環調節模式，由操作員在畫麵上直接對變頻器頻率進行設置。

就地模式用於調試或檢修時的操作。

　　在機旁操作箱上的選擇開關都位於“機旁”時，在變頻器櫃允許動作的前提下，操作員按動機旁操作箱的“起動”按鈕，則變頻器即開始運行。變頻器的頻率輸出固定值的方式，該值可以在變頻器的參數設定中調整。

傳動對應選型：

電機型號	電機功率	電壓等級	變頻器選型	變頻器功率
Y2-315M-4	132KW	AC 380	IPE200-12-0200-4	200KW
Y2-355L-4	160KW	AC 380	IPE200-12-0200-4	200KW
Y2-355M-4	250KW	AC 690	IPE200-12-0300-6	300KW
YLV400-2-4	400KW	AC 690	IPE200-12-0500-6	500KW
YLV400-3-4	450KW	AC 690	IPE200-12-0500-6	500KW

 

櫃體間PROFIBUS-DP網絡連接如下圖：

三、係統功能程序實現

Ｓ７－４００ＰＬＣ通過PROFIBUS-DP現場總線與３４台變頻器進行動態數據的交換
，完成整個係統的協調控製；通過遠程站收集並協調各個傳動設備的運行。上位機采用WINCC畫麵監控係統，對整個供水係統進行集中控製和監控在線畫麵能夠實時了解變頻器運行狀態。

Ｓ７－４００ＰＬＣ與ＩＰＥ２００變頻器通訊數據采用PPO4(Parameter Process Data Object)型傳輸PZD(過程數據)數據

， STEP7 通過調用SFC14（讀狀態字和實際值） 和SFC15（寫控製字和設定值）
，完全實現數據的網絡化傳輸與控製，速率自適應。
通訊程序如下：

CALL SFC 14
LADDR :=W#16#200　　　　// IPE200的DP地址
RET_VAL:=DB3.DBW0 //通訊錯誤數據
RECORD :=P#DB2.DBX0.0 BYTE 12　//通訊數據
CALL SFC 15
LADDR :=W#16#200　　　　// IPE200的DP地址
RECORD :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 12　　//通訊數據
RET_VAL:=DB3.DBW2　　　　//通訊錯誤數據

對於變頻器的啟動與停止，程序實現了不同操作地點對變頻器的操作及設備間的相互連鎖，運算結果通過PROFIBUS-DP總線送至變頻器
；對於PID控製，程序完成了水壓的自動閉環控製，同時支持手動控製功能，程序對也對PID輸出進行限幅處理和添加死區功能
，確保變頻器能夠更穩定的運行
；對於PID的輸出值程序中進行REAL/DWORD轉換，同時對給定字進行字節的高低倒置，以滿足實際IPE200變頻器的需要

 

四
、現場櫃體圖片

 

五
、結束語

英威騰IPE200交流傳動係統以其高性能的矢量控製技術和功能完善穩定的PROFIBUS-DP網絡支持，在國內508無wu縫feng鋼gang管guan生sheng產chan線xian供gong水shui係xi統tong中zhong成cheng功gong運yun行xing
，其qi核he心xin控kong製zhi及ji其qi功gong率lv單dan元yuan實shi踐jian證zheng明ming穩wen定ding可ke靠kao。從cong運yun行xing效xiao果guo來lai看kan
，被bei控kong的de水shui壓ya能neng夠gou良liang好hao的de跟gen隨sui設she定ding點dian，係xi統tong地di響xiang應ying速su度du也ye能neng夠gou完wan全quan滿man足zu工gong藝yi的de要yao求qiu
，節jie能neng效xiao果guo明ming顯xian，贏ying得de了le客ke戶hu的de讚zan譽yu和he認ren同tong。

 

參考文獻：

[１]《IPE200係列變頻器說明書》   深圳英威騰電氣股份有限公司

 

關於英威騰：

英威騰，成立於2002年，致力於成為全球領先
、受人尊敬的電氣傳動、工業控製、新能源領域的產品與服務供應商，2010年在深交所A股上市
，股票代碼：002334。英威騰是國家火炬計劃重點高新技術企業
，目前擁有11家控股子公司
，依托於電力電子
、自動控製、電機控製
、節能環保、物聯網、信息化等關鍵技術的掌握，主要產品涵括高、中、低壓變頻器、電梯智能整體機、伺服係統、PLC、HMI

、電機和電主軸
、SVG、UPS、光伏逆變器等。英威騰現有員工1600多人，大型生產基地4個
，營銷網絡遍布國內及海外60多個國家和地區。

更多詳情
，請訪問公司官網www.invt.com或關注“英威騰官方微博”  http://e.weibo.com/invt