2024年3月26日发(作者：璩谷兰)
6SE70变频器在方坯连铸拉矫机自动化控制中的应用
发布时间：2022-10-28T08:15:47.572Z 来源：《科技新时代》2022年12期 作者： 耿庆红
[导读] 本文以6SE70变频器在攀钢炼钢厂方坯连铸拉矫机中的应用为背景
耿庆红
攀钢提钒炼钢厂设备室 617062
摘 要：本文以6SE70变频器在攀钢炼钢厂方坯连铸拉矫机中的应用为背景，简要介绍了拉矫机的电气设备概况及自动化系统结构、
PLC的硬件组态及控制程序。同时详细描述了6SE70变频器控制字及自由功能块的参数设置，最后对系统的经济效益进行了简要分析。
关键词：拉矫机 PLC 变频器控制字 参数设置
1 引言
随着用户市场对钢材品种、质量要求的不断提高，方坯连铸技术的应用可以较好地改善钢水的成材率和市场对钢材品种多样性的要
求。
2 拉矫机电气设备概况
方坯连铸拉矫机实质上由7组夹送辊组成，如图1所示。
图1 拉矫机组成示意图
其中仅有1#上辊、1#下辊、3#辊、5#辊、7#辊具有电气传动功能（5#辊、7#辊无制动器），其余辊子均为从动辊。拉矫机电气传动辊的电
气设备主要由三相交流电动机、制动器、编码器、Siemens 6SE7022变频器构成。
3 拉矫机自动化系统结构
本系统采用SIEMENS S7-400 PLC通过ProfiBus-DP总线技术控制5台变频器驱动5台电动机作无级调速运行，每台编码器信号经硬线连接
至各自的变频器作为速度反馈信号，再经ProfiBus-DP网络传送到S7-400 PLC处理后作为铸坯的长度值跟踪。
3．1 PLC硬件组态
运用西门子Simatic Step7软件将S7-400 PLC的Profibus通讯方式设为DP主站。在DP总线上添加支持Profibus协议的CBP2，并设定它的DP
地址号为13。然后根据数据交换量来确定通讯板CBP2的PPO类型，共有PPO：1—PPO：5五种可选。本文选用PPO：5，即：
4PKW/10PZD。PKW（参数标识符）的作用是提供通过PLC编程对变频器参数进行读写操作的通道。
3．2 拉矫机运行及制动器控制程序
当拉矫机正转命令有效时，PLC通过CBP向变频器发运行命令W#16#9C7F，同时将变频器速度给定通过第3个字PQW612送到变频器；
当拉矫机需要反转时，发运行命令W#16#9C7F，且将速度给定量的极性反号。当拉矫机需要停车时，PLC通过CBP向变频器发停车命
令W#16#9C7E，使变频器控制字1的第0位为“0”，并将速度给定值设为0。
4 变频器参数设置
4．1电机相关的主要参数设置
电机额定电压P101=380V；电机额定电流P102=14A；电机额定功率因数P104=0.72；电机额定功率P105=5.5KW；电机额定频率
P107=50HZ；电机额定转速P108=970rpm。
4．2变频器控制字参数设置
由于变频器采用Profibus-DP通讯控制，参数P918必须与PLC硬件组态DP地址一致，设置为13。参数P368=6，设置变频器的给定源和命
令源的来源为PLC。参数P443=K3003， K3003表示变频器的速度给定来自CBP过程数据的第3个字PQW612。
4．3 变频器自由功能块参数设置
4．3．1自由功能块“或”门参数设置
P654.001=B619 OR 0.90 。P654：数字端口4（X101的6#端子）功能定义参数。B619 OR 0.90表示变频器数字输出端口4作为制动器控制
输出，其动作取决于B619。B619是变频器内部的“或”门U239的输出端。来自CBP板 CB/TB WORD 4，Bit0的B3400和B275在逻辑上是“或”
的关系。
4．3．2自由功能块“bit→word”转换器参数设置
K431是“bit→word”转换器U076的输出。由于变频器向PLC传送信号的最小单位是字。因此，“bit→word”转换器U076由用户将一个或多
个（最多可达16个）位信号通过“bit→Word”的转换器整合成为一个字向PLC发送。“bit→word”转换器U076由参数U952.89参数激活。
4．4 变频器送PLC信号的参数设置
变频器向PLC传送信号的功能由参数P734来设置。P734共有16个下标量（P734.001- P734.016），意味着最多可以向PLC传送16个字。
本文介绍的实际只使用7个字。
K32：变频器的状态字1。将变频器的实际状态信号送到PLC，作为自动控制系统的连锁、显示。
KK120：将编码器信号发送回PLC，作为铸流长度跟踪信号。
K22：变频器的实际输出电流值。
KK148：变频器实际速度/频率值。
K24：变频器实际输出转矩值。
5 结束语
本文介绍的拉矫机自动控制系统不仅充分利用了西门子Simatic S7-400 PLC与西门子Masterdrives 6SE70变频器之间的DP通讯功能，大量
的数据交换通过DP网络传输，有效地减少了控制电缆的使用量；而且充分利用利用了6SE70变频器内部的自由功能块，使PLC控制程序得
以简化。
参考文献
[1] 孙海维 主编，SIMATIC可编程序控制器及应用，机械工业出版社，2005.1
[2] 崔 坚 主编，西门子工业网络通信指南（上册），机械工业出版社，2005.6
[3] 西门子公司， Simovert Masterdrives使用大全，2003.5
作者简介：耿庆红 1973.04.17 男 重庆合川 汉 大专 四川机电职业技术学院 工程师 攀钢提钒炼钢厂设备室 研究方向:电气自动化
2024年3月26日发(作者：璩谷兰)
6SE70变频器在方坯连铸拉矫机自动化控制中的应用
发布时间：2022-10-28T08:15:47.572Z 来源：《科技新时代》2022年12期 作者： 耿庆红
[导读] 本文以6SE70变频器在攀钢炼钢厂方坯连铸拉矫机中的应用为背景
耿庆红
攀钢提钒炼钢厂设备室 617062
摘 要：本文以6SE70变频器在攀钢炼钢厂方坯连铸拉矫机中的应用为背景，简要介绍了拉矫机的电气设备概况及自动化系统结构、
PLC的硬件组态及控制程序。同时详细描述了6SE70变频器控制字及自由功能块的参数设置，最后对系统的经济效益进行了简要分析。
关键词：拉矫机 PLC 变频器控制字 参数设置
1 引言
随着用户市场对钢材品种、质量要求的不断提高，方坯连铸技术的应用可以较好地改善钢水的成材率和市场对钢材品种多样性的要
求。
2 拉矫机电气设备概况
方坯连铸拉矫机实质上由7组夹送辊组成，如图1所示。
图1 拉矫机组成示意图
其中仅有1#上辊、1#下辊、3#辊、5#辊、7#辊具有电气传动功能（5#辊、7#辊无制动器），其余辊子均为从动辊。拉矫机电气传动辊的电
气设备主要由三相交流电动机、制动器、编码器、Siemens 6SE7022变频器构成。
3 拉矫机自动化系统结构
本系统采用SIEMENS S7-400 PLC通过ProfiBus-DP总线技术控制5台变频器驱动5台电动机作无级调速运行，每台编码器信号经硬线连接
至各自的变频器作为速度反馈信号，再经ProfiBus-DP网络传送到S7-400 PLC处理后作为铸坯的长度值跟踪。
3．1 PLC硬件组态
运用西门子Simatic Step7软件将S7-400 PLC的Profibus通讯方式设为DP主站。在DP总线上添加支持Profibus协议的CBP2，并设定它的DP
地址号为13。然后根据数据交换量来确定通讯板CBP2的PPO类型，共有PPO：1—PPO：5五种可选。本文选用PPO：5，即：
4PKW/10PZD。PKW（参数标识符）的作用是提供通过PLC编程对变频器参数进行读写操作的通道。
3．2 拉矫机运行及制动器控制程序
当拉矫机正转命令有效时，PLC通过CBP向变频器发运行命令W#16#9C7F，同时将变频器速度给定通过第3个字PQW612送到变频器；
当拉矫机需要反转时，发运行命令W#16#9C7F，且将速度给定量的极性反号。当拉矫机需要停车时，PLC通过CBP向变频器发停车命
令W#16#9C7E，使变频器控制字1的第0位为“0”，并将速度给定值设为0。
4 变频器参数设置
4．1电机相关的主要参数设置
电机额定电压P101=380V；电机额定电流P102=14A；电机额定功率因数P104=0.72；电机额定功率P105=5.5KW；电机额定频率
P107=50HZ；电机额定转速P108=970rpm。
4．2变频器控制字参数设置
由于变频器采用Profibus-DP通讯控制，参数P918必须与PLC硬件组态DP地址一致，设置为13。参数P368=6，设置变频器的给定源和命
令源的来源为PLC。参数P443=K3003， K3003表示变频器的速度给定来自CBP过程数据的第3个字PQW612。
4．3 变频器自由功能块参数设置
4．3．1自由功能块“或”门参数设置
P654.001=B619 OR 0.90 。P654：数字端口4（X101的6#端子）功能定义参数。B619 OR 0.90表示变频器数字输出端口4作为制动器控制
输出，其动作取决于B619。B619是变频器内部的“或”门U239的输出端。来自CBP板 CB/TB WORD 4，Bit0的B3400和B275在逻辑上是“或”
的关系。
4．3．2自由功能块“bit→word”转换器参数设置
K431是“bit→word”转换器U076的输出。由于变频器向PLC传送信号的最小单位是字。因此，“bit→word”转换器U076由用户将一个或多
个（最多可达16个）位信号通过“bit→Word”的转换器整合成为一个字向PLC发送。“bit→word”转换器U076由参数U952.89参数激活。
4．4 变频器送PLC信号的参数设置
变频器向PLC传送信号的功能由参数P734来设置。P734共有16个下标量（P734.001- P734.016），意味着最多可以向PLC传送16个字。
本文介绍的实际只使用7个字。
K32：变频器的状态字1。将变频器的实际状态信号送到PLC，作为自动控制系统的连锁、显示。
KK120：将编码器信号发送回PLC，作为铸流长度跟踪信号。
K22：变频器的实际输出电流值。
KK148：变频器实际速度/频率值。
K24：变频器实际输出转矩值。
5 结束语
本文介绍的拉矫机自动控制系统不仅充分利用了西门子Simatic S7-400 PLC与西门子Masterdrives 6SE70变频器之间的DP通讯功能，大量
的数据交换通过DP网络传输，有效地减少了控制电缆的使用量；而且充分利用利用了6SE70变频器内部的自由功能块，使PLC控制程序得
以简化。
参考文献
[1] 孙海维 主编，SIMATIC可编程序控制器及应用，机械工业出版社，2005.1
[2] 崔 坚 主编，西门子工业网络通信指南（上册），机械工业出版社，2005.6
[3] 西门子公司， Simovert Masterdrives使用大全，2003.5
作者简介：耿庆红 1973.04.17 男 重庆合川 汉 大专 四川机电职业技术学院 工程师 攀钢提钒炼钢厂设备室 研究方向:电气自动化