摘要：
本文以薄板冷轧及酸洗生产线中的应用为背景，介绍了西门子标准变频器在冶
金行业生产线的应用。
关键词：MM440 冷轧酸洗
一．引言
随着人民生活水平及物质需求的提高，尤其是汽车、家电、食品行业的快速发
展，冷轧和涂层深加工产品的生产能力、品种质量与市场需求的差距加大，对冷轧产
品的需求量急剧增加。冷轧带钢轧机最初是以可逆轧制的方式进行生产，但由于这种
轧机速度低，产量低，因此大规模、高效率的生产优质冷轧薄带钢，目前主要在连续
式冷连轧上进行。
冷轧板带材具有尺寸精度高、表面质量好、组织性能好等特点，但摩擦磨损对
轧制过程的影响，借助轧制工艺润滑可以有效的降低和控制轧制过程摩擦磨损。
典型的冷轧联合机组是由酸洗部分与冷轧机组成全连续无头轧制。连续酸洗生
产线由入口段、酸洗工艺段、出口段三部分组成。其中酸洗工艺段主要进行带钢酸
洗、漂洗、烘干等处理。酸液、冷凝水都要循环供给，控制浓度。
板带冷轧工艺润滑采用的是乳化液循环使用，以前多用电机带泵定速运行靠阀
调节压力，今年多采用电机调速根据轧制速度调压。酸洗、漂洗也需要根据带钢运行
速度、张力调节酸洗槽、漂洗槽中液位及湍流系数，已达到良好的酸洗效果。其中传
动部分大量采用西门子MM440 变频器，在实际生产中取得了令人满意的效果。
二．系统介绍
在冷连轧生产线自动化系统中，采用西门子 PLC 作为系统的控制中心，传动
部分中回乳泵、供乳泵、酸循环泵的传动采用MM440，运行稳定。
三．控制系统构成
驱动设备：采用西门子通用变频器 MM440 系列，是用于控制三相交流电动机
速度的变频器系列。MM440 系列变频器是由微处理器控制，采用IGBT 作为功率输
出器件的西门子最新一代变频器。他们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉
冲宽度调制的开关频率是可选择的，因而降低了电动机运行噪声。全面而完善的保护
功能为变频器和电动机提供了良好的保护。
控制器：采用西门子 S7 系列控制器，通过PROFIBUS－DP 现场级总线，将
生产线各部分的信号集合到PLC 完成出口及收集区自动化控制，继电连锁以及故障
检测。并实现了多种设备之间的联系。
四．运行原理及功能
在轧制过程中需要对乳化液的压力和流量进行调整，并保证压力的稳定。
从理论上讲，泵具有以下特点：
• Q2=Q1(n2/n1),H2=H1(n2/n1)2,N2=N1(n2/n1)3
• 式中：Q-流量（米3/秒）；H-压力（公斤/米2 ）；N-总功率（千瓦）；n-
转速（转/秒）
• 即流量 Q 与转速的一次方成正比，压力H 与转速的平方成正比，轴功率N
与转速的三次方成正比。
由泵的特性曲线所示：曲线 1 为泵在恒速n1 下压力—流量（H—Q）特性，曲
线2 为泵的管网阻力（阀开度全开）特性，假设泵在设计时工作在A 点效率最高，
输出流量Q1 为100%，此时轴功率N1 与Q1、H1 的乘机面积AH1OQ1 成正比。根
据生产工艺要求，当流量需从Q1 减少到Q2（例如50%流量）时，如采用阀调节方
法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线3，系统由原来的工况点A 变到新
的工况点B 运行，图中看出，压力反而增加，轴功率与面积BH2OQ2 成正比，减少
不多。如果采用调速方式，泵转速由n1 降到n2，根据泵参数的比例定律，画出在转
速n2 下的压力—流量（H—Q）特性如曲线4 所示，可见在满足同样流量的情况
下，压力H3 大幅度降低，功率N3（相当于面积CH2OQ2）随着显著减少，节能的
经济效益是很明显的。
在本冷连轧项目中应用了 24 台45KW、75KW 和160 KW MM440 控制循环
泵、回乳泵、供乳泵电机。
五．变频器的主要调试参数
考虑到冷轧生产的技术保密问题，下面仅将涉及到的主要参数做简单罗列：
六．应用体会
在冷连轧生产线上应用MM440 变频器以来，由于有MM440 变频器性能合可
靠性作为保证，不但控制精度提高而且产品质量大大提高了，而且节省了用电和维修
费用，体会到了西门子MM440 变频器在技术上的可靠性以及在节能方面的优越性。
参考文献：
1. 《轧制工艺润滑原理技术与应用》孙建林 冶金工业出版社
2. Siemens．MicroMaster 440 标准变频器使用大全．2007