SINAMICS S120驱动在提升系统中的运用

S120变频器是西门子公司推出的SINAMICS家族的高性能系列变频器，适用于单传动和多传动的各类系统集成和各种工程应用，可为所有传动任务提供全面解决方案。今天我们就为大家分享一个SE120变频器在提升系统中的应用。
 

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S120
S120系列变频器采用模块化设计，具有体积小、噪音低、维修方便、集成度高、互换性好、控制精度高、配置灵活等特点。
提升系统介绍

提升系统一般包括配电系统、传动系统、控制系统以及机械配套设施等，广泛运用于各类工业运用场合。
在提升系统中，传动系统采用交流矢量变频器控制提升电机，替代老式的串电阻调速控制方式或SCR控制方式，可控制提升电机的输出扭矩和转速，配合PLC实现全自动控制，提高设备可靠性，减少设备维护，提高生产效率。
本文介绍某钢厂钢卷运输系统提升机部分的升级改造，改造后的提升系统运行稳定可靠，响应快速，为客户取得良好的经济效益。

上图为某大型钢厂的钢卷运输系统提升机，用于将运输钢卷的无人驾驶小车垂直托运至卷曲机平台，替代了原来的天车吊装运输方式。

系统方案

该项目传动系统采用西门子SINAMICS S120单传驱动方案。提升电机为一台380V/30KW交流异步电机，采用1台3变频器驱动，通过Profinet网线与西门子S7-1500 PLC进行快速数据交换，将提升系统集成到运输系统中，实现自动控制、状态监测、故障连锁、数据共享，降低工作强度，减少意外事故发生。
变频采用速度闭环矢量控制方式，提高控制精度；采用能耗制动方式，实现提升电机四象限运行以及悬停，提高系统稳定性，利用120变频器自带的“Brake Control”功能，可以实现电机抱闸的控制。
本系统电机抱闸控制*采用变频器的“Brake Control”功能，变频器实时检测电机输出扭矩，开抱闸的阀值可以通过参数设置。当输出扭矩达到提升所需的扭矩时自动打开抱闸，当变频器故障，或者使能信号丢失，或者速度低于某一设定阀值时，抱闸会自动闭合，确保设备运行可靠。

当电机编码器故障时，可切换到速度开环模式（sensorless）。该模式下，由于电机低速时特性差、精度低，极容易出现抱闸打开时重物下坠的问题，可以通过S120变频器软件强大的编程能力，提升开环状态下静态扭矩设定值和扭矩附加值，以弥补低频时电机输出力矩，达到提升工况的使用需求。
所有提升和下放操作、状态显示均由控制室的工作站完成，而当通讯系统故障时，可以通过设置在提升机旁的就地操作站实现本地控制，提高系统可靠性。

该提升系统自投产至今，设备运行稳定，响应快捷。从提升机接车，垂直托运，到下行至接车位置，全过程自动控制，实现无人值守，整个过程仅需90S，满足了客户生产快速，响应入库及每日产量统计的要求，为客户大大节省了生产产本，经济效益显著。

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