Рост прибыльности производства - важная задача в условиях современной конкуренции
Компания Рустмаш видит следующие основные направления повышения рентабельности проката за счет применения частотного регулирования электродвигателей в технологиях металлургического производства:
- автоматизация прокатного стана и смежных механизмов с целью достижения требуемых показателей объема выпуска;
- повышение качества выпускаемой продукции за счет поддержания заданных параметров в линиях непрерывного производства, таких как прокат, закалка, разлив, резка металлоизделий;
- сокращение энергозатрат за счет регулирования скорости исполнительного механизма и создания оптимально момента исполнительно механизма;
- сокращение затрат на ремонт и обслуживание, которое достигается за счет исключения ударных и пиковых нагрузок на механизм.
- сокращение затрат на брак, за счёт безотказной работы преобразователя частоты преобразователей частоты.
Еще одно направление повышение производительности и рентабельности металлургического производства - это внедрение преобразователей частоты серии Рустмаш АТ24 с новыми функциональными возможностями совместно с новыми электродвигателями переменного тока на замену изношенных машин постоянного тока и построенных на их базе систем автоматизации предыдущего поколения.
В условиях широкого предложения других производителей преобразователей частоты новые функциональные возможности преобразователей частоты серии Рустмаш АТ24 являются перспективным направлением модернизации металлургического производства. Например, для прокатных станов в преобразователях частоты Рустмаш АТ24 предусмотрен специализированный программный пакет «Прокатный стан», который помимо базового функционала ПЧ содержит алгоритмы, специально разработанные для применения в механизмах прокатных станов, позволят повысить производительность, надежность и общую энергоэффективность производства проката.
Программный пакет включает в себя следующие алгоритмы:
- Векторное управление;
- Ведущий – ведомый;
- Позиционирование шпинделя;
- Компенсация изгиба;
- Компенсация ударной нагрузки.
1) Векторное управление с авторскими алгоритмами с ограничения момента двигателя и контролем скорости двигателя в преобразователях частоты серии Рустмаш АТ24 обеспечивает надежную защиту двигателя от перегрузки механизма и скручивания вала двигателя при критических нагрузках.
Когда значение созданного двигателем момента достигает предельно допустимого значения, ПЧ снижает скорость вращения двигателя для обеспечения безопасного значения момента, а соответственно и тока двигателя.
Ограничение момента двигателя:
Наложение и отпускание тормоза при 200 % уставки предела крутящего момента без блокировки вала.
Точное поддержание момента и скорости двигателя обеспечивает снижение скорости вращения двигателя при срабатывании алгоритма ограничения момента позволяет прокатывать материал при более низкой скорости, но без останова стана или его поломки из-за критической нагрузки.
Алгоритм векторного управления с оптимизацией скорости снижает потребляемую полную мощность двигателя за счет высокоточного управления и оптимизацией магнитного потока двигателя. Это позволяет снизить расходы электроэнергии до 20%.
На рисунке представлен результат измерения полной мощности на разных частотах при номинальном токе двигателя.
Снижение энергопотребления
2) Алгоритм «Ведущий - ведомый» позволяет организовать работу прокатных станов с несколькими валками, в случаях, когда прокатная клеть имеет отдельный привод на каждый валок, работающей в парном соединении (или двойной привод). Двойной привод означает, что два привода индивидуально, но согласованно контролируются (управляются) по скорости и по моменту нагрузки для перераспределения нагрузки в нужном соотношении.
Основные функции алгоритма следующие:
- автоматическое поддержание скорости или момента электродвигателей основного привода валков по сигналу задания;
- равное деление момента нагрузки между двумя приводными двигателями;
- недопущение достижения рассогласования скорости вращения двигателей до останова системы по аварии высокого напряжения ЗПТ или перегруза одного из двигателей.
Алгоритм «Ведущий - ведомый» так же включает в себя набор блокировок для одновременной работы двух систем приводов верхнего и нижнего валка в комплексе.
Структурная схема алгоритма «Ведущий/Ведомый» в векторном управлении:
Алгоритм «Ведущий-Ведомый» входящий в состав программного пакета «Прокатный стан» преобразователя частоты АТ24 позволяет решить следующие задачи:
-
Организовать автоматизацию клетей с приводом на несколько валков
-
Равномерно распределить нагрузку на двигатель и механизм, что приведёт к равномерному износу и продлению общего срока межсервисных остановок для профилактики;
-
Постоянно поддерживать скорость валков при изменениях нагрузки снизив количество брака прокатного листа из-за разности скоростей валков.
3) Алгоритм позиционирования шпинделя используется для того, чтобы установить шпиндель в заданную позицию для перевалки валков. Позиционирование шпинделя разрешено только при снятии блокировки. Снятие блокировки производится механическим оборудованием при поступлении разрешающего сигнала и при условии, что в данный момент не включены другие рабочие режимы.
Точное позиционирование шпинделя позволит снизить время и трудозатраты во время технического обслуживания клети и ускорит возобновление производства линии.
4) Компенсация изгиба. Часто начало листа имеет тенденцию к изгибу вниз при больших зазорах клети и вверх на малых при последних проходах. Важной характеристикой того, как скорость валков влияет на изгиб передней части листа является фактор формы. Он зависит от радиуса валков, толщины прокатываемого материала, и обжатия. Также изгиб зависит и от соотношения радиусов верхнего и нижнего валков. Чтобы компенсировать изгиб начала полосы разработали специальный алгоритм управления, который оказывает влияние на постоянную составляющую ошибки скорости между верхним и нижним валком в момент захвата. Исходя из того, что уровень компенсации зависит от коэффициента формы, а уровень компенсации рассчитывается на основании настраиваемой схемы компенсации в системе управления.
Использование алгоритма компенсации изгиба снизит количество отбраковки материала при прокате.
5) Адаптивная компенсация ударной нагрузки – это функция уменьшения просадки скорости в момент захвата заготовки. Производительность при захвате заготовки — это один из самых критичных показателей производительности станов горячей прокатки.
Наиболее важны следующие особенности:
-
Снижение провала скорости или ударного провала в момент захвата, приводящих к девиациям толщины
-
Снижение пиковых торсионных усилий в кинематической цепочке привода.
-
Снижение таких усилий благоприятно влияет на механическое оборудование стана, понижая его износ и соответственно уменьшая время простоя стана.
Все преобразователи частоты серии Рустмаш АТ24 снабжены модулем Wi-fi со встроенным веб-сервером, который используется в качестве пульта. Wi-fi пульт позволит выполнить настройку преобразователя частоты с любого устройства, будь то телефон, планшет или ноутбук. Меню преобразователя частоты разработано с учётом многочисленных отзывов, полученных с мест эксплуатации ПЧ серии АТ24 и построено так, чтобы сократить время на адаптацию к нему у новых пользователей.
Предлагаемые программные решения, разработанные для применения серии Рустмаш АТ24 в качестве приводов прокатных станов, позволят улучшить качество выпускаемой продукции, снизить количество отбракованного материала, снизить вероятность поломки оборудования, а также затраты на электричество, чем повысит общую рентабельность производства проката.
Рустмаш – приобретайте только эффективное оборудование!