基于西门子Sinamics技术的冷轧线传动系统的研究-控制工程专业论文.docx

A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for Master Degree of Engineering RESEARCH OF COLD MILL LINE DRIVE SYSTEM BASED ON SIEMENS SINAMICS Author : Zhuyanjun Specialty : Control Engineering Advisor I : Asso. Prof. Fanqifu Advisor II : Senior Engineer Shijingshan Shanghai Jiao Tong University Shanghai, P.R. China 第 第 I 页 基于西门子 Sinamics 技术的冷轧线传动系统的研究 摘 要 冷轧产品作为钢铁行业里的一个重要的组成部分，在国民生产生活 中占有非常重要的地位，如今对高端高精度的冷轧产品的要求越来越高。 西门子产品长期以来都是工业生产线上使用的高端品牌，对产品质量要 求较高的生产线上占据重要位置。最近，西门子新的传动产品 Sinamics 在许多新投产的生产线上已经被用到，本文通过一个实际的生产线来对 该传动系统进行研究。 本文先对钢铁及冷轧行业进行了分析，然后对冷轧生产线及关键技 术进行了研究，接着便叙述了西门子 Sinamics 产品以及不同矢量控制的 原理，并引入了一个冷轧生产线的例子对该传动系统进行了研究。 本文的可逆冷轧机生产线项目，涉及的工作包括传动系统硬件设计、 电气控制柜的制造测试、现场设备的安装指导以及传动系统的调试。本 文的一个重点是主传动电机使用了交流同步电机。交流调速系统具有成 熟，可靠，过载能力强，效率高等特点，性能已与直流传动非常接近， 且维护成本相对直流电机要低，功率因数较高。因此在大容量调速传动 中，国内外已陆续采用并推广交流变频同步电机调速技术。另外，西门 子的张力控制方案也在单机架可逆冷轧机的情况下取得了良好的效果。 本文设计的生产线目前已经投产，运行情况良好，得到了用户的认 可和好评，该条生产线也达到了世界领先水平。 第 第 II 页 关键字：冷轧，西门子 Sinamics，矢量控制，张力控制，同步电机 RESEARCH OF COLD MILL LINE DRIVE SYSTEM BASED ON SIEMENS SINAMICS ABSTRACT The cold mill product as an important part in the steel industry has a great status on the national production and life. And meanwhile, require for the high-precision steel products becomes higher and higher. Siemens products are always high-end products in the field of industry and have a high status on the product lines requiring high quality. Recently, new Siemens drive product ‘Sinamics’ has been used in many new product lines. The paper makes a research on a product line drive system based on Sinamics. The paper analyzes the steel industry and the cold mill industry, and makes a research on the cold mill line and the key technology. Then Siemens Sinamics and the several vector control principles are introduced, and apply a cold mill line example to analyze the drive system. The project of the reversible cold mill in the paper includes the work of hardware design of drive system, manufacturing and test of the electrical control c