一、国产化提上日程

随着我国冶金行业的不断发展，目前，我国很多冶金技术已经走在世界前列。然而，有业内人士指出，我国要成为世界钢铁强国，冶金装备制造自主创新还需进一步增强，装备的国产化率还需提升。而作为在冶金传动装备中，占比大、应用广，具有举足轻重地位的变频器，其国产化替代也已经提上日程。

二、钢板热处理工艺简单介绍

钢板在轧制后，为均匀组织、细化晶粒，消除轧制影响，得到所要求的组织和性能，一般要进行正火、调质等热处理，其简单工艺流程如下：

1、钢板进入热处理炉之前，先要进行表面抛丸处理，除去钢板表面的氧化铁皮和污物。以保证钢板热处理质量。随后钢板在炉内按相应的热处理制度加热、保温，根据相应工艺制度加热到目标温度，经保温后由炉底辊运送出炉。

在钢板热处理工艺中辊道在变频电机的驱动下匀速旋转，将辊上钢板传送至每个热处理环节，比如热处理炉内、外等；炉底辊则是在热处理炉加热工艺中运送钢板的辊道。口径Φ60mm左右，是一种多材质的耐热合金钢空腹辊。

图1 热处理工艺流程图

2、炉底辊作为热处理炉内部重要设备，需要运送钢板进、出炉内，变频器控制炉底辊电机，以设定速度让电机匀速旋转，动作比较简单，但多条辊道需运送同一钢板，速度同步性要求较高。并且炉内温度高，炉底辊无负载时也需要缓慢转动，以免受热不均引起炉底辊变形损坏。

三、炉底辊变频器改造需求

在湖南某钢厂，需要对炉底辊变频器进行改造。其中改造的变频器包含正火炉炉底辊及回火炉炉底辊，其数量达300多台；是该厂宽厚板热处理线重要的驱动设备。其具体要求如下：

1、根据热处理炉加热钢板的时间，钢板的平移速度根据工艺要求提前设定，并且保持每根炉辊转速一致，且每根辊的速度偏差不能太大，否则会在板料上留下由速度偏差引起的辊印。当钢板生产完毕，炉底辊依然保持低速运行，防止炉底辊在热处理炉内局部高温损坏；所以要求变频器具有较快的动态响应及总线控制速度的一致性。

2、由于辊道上传动的最大钢板长度超过5m、厚度超过20mm，惯量较大。对大惯量负载控制性能、以及高速运行下的高转矩、高过载等性能具有较高要求。

3、需正确匹配原有进口变频器硬件接线，正确配置控制端子功能以及DP通讯控制字功能，匹配PLC及上位机控制系统。

四、英威腾方案

剖析国外变频器参数设置、逻辑功能及梳理端子功能配置后，得出英威腾IPE300变频器端子功能方案如下图所示：

1、方案系统图

图2 方案系统图

2  方案配置表

五、方案优势

英威腾IPE300变频器，可完美替代国外品牌变频器端口接线及总线控制功能，也能与其同时在线兼容运行。除此之外，还具有如下优点：

1. IPE300变频器具有快速停机直流制动功能，可在较短的时间内，提供停机制动电流，使大惯量负载在3s内停车。

2. 闭环矢量控制速度精度高（±0.02%），可以保持多条辊道速度同步。且闭环控制可靠稳定，低频高转矩、高过载输出性能优越。

3. 具有灵活自由编程模块，及通讯扩展功能，可根据国外变频器内部自由功能块正确配置相关功能；无缝匹配上位机GSD文件，DP通讯控制字、状态字响应等；用户不需修改任何PLC内部程序。

六、现场应用图片与视频

场应用图片

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场应用视频

七、结束语

英威腾在冶金行业深耕十余年，其变频器技术日益成熟，凭借其性能稳定、简单易用等特点，已经广泛应用于焦化、热处理、棒材轧机及连退线等工艺中，而在国产替代方便，英威腾变频器依托自身技术优势及经验积累也是成果颇丰。除了炉底辊，还有轧机、板坯去毛刺及煤气鼓风机等。英威腾都对国外大牌进行了无缝替代。在保障稳定运行的同时，大大降低了企业的生产和使用成本。