西门子S7-400与S120应用实例

衡水高速电镀锡生产线

　项目简介 Project Introduction

河北钢铁集团衡水板业有限公司的 400m/min 高速电镀锡生产线，是目前国内自主设

计制造的最快的电镀锡生产线，生产能力 20 万吨/年。生产线采用不溶阳极电镀、变

频电阻软熔、边缘罩伺服控制、全线张力闭环控制等先进的生产及控制技术，确保产

品质量达到国际先进水平。传动系统全部采用西门子最新的 SINAMICS S120 变频器。

　工艺流程图 Work Flow Chart

生产线由左至右，生产线由以下几段组成：开卷段、焊接段、前活套、前处理段、拉

矫段、酸洗段、电镀段、软熔段、钝化段、涂油段、后活套、质检段、卷取段。

钢带在工艺段经过化学脱脂、电解脱脂、拉矫、电解酸洗后，采用不溶性阳极技术的

弗洛斯坦法，在钢带表面镀上特定厚度的锡层。再经过软熔后，一部分锡和带钢起反

应生成锡铁合金层提高电镀锡板的抗腐蚀性能。最后在钝化涂层后利用静电涂油方式

在成品表面涂上 2~5mg/m 2 的保护油膜。

系统配置图 System Configuration

该自动控制系统采用分级控制系统，包括 L0 现场执行级，L1 基础自动化级和 L2 过程

控制级，并为 L3 生产控制级预留了接口。

HMI 系统基于西门子 WINCC 平台开发，采用服务器/客户端网络结构。

L1 基础自动化级控制系统的 PLC 采用西门子 SIEMENS 高性能 S7-416-3DP 可编程控制

器。该 PLC 适用于中、大规模复杂快速的自动化生产线，具有高速指令处理功能。通

过 PROFIBUS-DP 总线，PLC 与入口、工艺、出口的远程 I/O 模块、西门子 S120 变频调

速器及其它站点连接，组成了高速、可靠、并有很强扩展性的工业控制网络。

L0 现场执行级传动电机及伺服电机的驱动装置采用西门子 S120 驱动器，由两台并联

整流单元统一提供直流母线电源，这种配置方式使得处于发电或电动状态的设备控制

单元之间可以通过中间回路进行能量交换，大量减少电耗并能防止由此引发传动装置

的电源波动。

亮点及客户受益 Highlights and Benefits

• S120 变频调速器提供了多种电机控制模式，既能采用矢量控制方式控制普通的交流感应电机也能采用位置控制方式控制伺服电机，大大减少了所需控制单元种类，易于维护、替换、备件

• 同一 CU320 控制单元下的各传动点之间能快速进行数据交换，可以高速实现负荷平衡等控制功能

• 集成的 Profibus-DP 接口，容易和上位机连接，并且由于一个 CU320 集中控制多台变频调速器，大大减少了 DP 从站的数量