安鋼1780熱連軋生產線卷取機跳閘原因及對策的探究

金燦華（安陽鋼鐵股份有限公司第二煉軋廠,河南　安陽　455004）

安鋼1780熱連軋生產線卷取機跳閘原因及對策的探究

金燦華
（安陽鋼鐵股份有限公司第二煉軋廠,河南安陽455004）

安鋼鋼鐵公司1780熱連軋卷取機位于精軋區域后面，3臺卷取機輪流工作，將帶鋼卷成鋼卷，由卸卷小車運走，卷取機最終是把鋼板卷取成鋼卷成品。2007年6月投產以來，在卷取薄規格的時候，卷取機速度達額定轉速的80%時，低檔360MPM，高檔780MPM速度時，卷取機會跳閘，6RA70報F043。這個故障是磁場反電勢過大，屏蔽掉這個故障后，就會燒整流單元的快熔。堆鋼處理需3個多小時。影響生產節奏，廢鋼造成極大的成本浪費。因此，解決卷取機跳閘攻關成為提升安鋼1780生產線競爭力的重要一環。

同步機T400工藝模板；碼盤；同步機初始角

1　安鋼1780熱連軋卷取機傳動系統概述

（1）安鋼1780熱連軋卷取機所選用的設置為：逆變器裝置為6SE7042-1WN60（主/從）（1900kW）+CBP2+SLB+T400；勵磁裝置為6RA7085-6DS22-Z(600A)+CBP2+SLB;一臺S7-300組成的控制系統。是北京金字天正公司在國內選用的第一套系統。

（2）通訊：1）6SE70與基礎自動化之間采用DP網進行連接：PLC的控制字及速度給定值先到T400，然后通過T400再傳送給CUVC。CUVC的狀態字與速度反饋等先到T400，然后通過T400再傳送給PLC；2）6RA70與6SE70的通訊：采用光纖通過SLB通訊板進行數據交換。

（3）工藝模板T400。卷取機傳動裝置配用西門子公司工藝模板T400，它主要完成轉子位置的記憶以及電流、電壓的顯示。T400模板是SIMADYND系統新一代的工藝類型產品，它因有一個32位CPU板而具有極高的運算能力和強大功能。T400的運算能力相當于功能強大的SIMADYND-DCPU，它可以做為一種選件插入西門子的交直流驅動裝置中，數據由T400經驅動器的高速雙口RAM傳送到驅動器的主控制模塊和通訊模塊中。

2　對安鋼1780熱連軋卷取機傳動系統改造實施過程

2.1對卷取機碼盤的改造

當逆變器控制單元CUVC斷電時，轉子的位置是靠絕對值碼盤記憶，當CUVC上電，T400要將絕對值碼盤所記憶的角度傳給CUVC，作為電機起車的初始角。但以后轉子的位置角要靠帶零脈沖的增量式碼盤所產生（在CUVC中的r186觀察）。

同步機的控制還有一點是需要我們知道的，當電機高轉速時，逆變器控制單元主要采用電壓模型控制電機的，此模型基本不依賴由帶零脈沖的增量式碼盤所產生轉子角；而電機低速運轉時，逆變器控制單元主要是電流模型起作用，此模型對由帶零脈沖的增量式碼盤所產生轉子角依附力很大。

由以上兩點可知，可靠穩定的增量式碼盤和絕對值碼盤是卷取同步電機能正常運行的一個必要條件。我們在T400中編了一塊程序，在逆變器無運行信號且卷取電機零速時，將絕對值碼盤的記憶角度傳送給CUVC，及時對轉子角度進行校準。

2.2卷取初始角位置設定：

由于卷取電機是交流同步電機，眾所周知，轉子的起始角對電機起車是非常重要的，如果轉子角不準，電機起車就會失步。我們定期找初始角，保證其準確性。初始角位置設定步驟如下：

（1）P172＝KK 420（單字轉換為雙字模塊），KK 420＝U070.01+U070.02；激活該模塊U950.56＝10

（2）U070.01=K 0000

（3）U070.02=K 0409（固定設置模塊，K 0409＝U009.01）

（4）將增量式碼盤線電源線斷開

（5）將逆變器參數：U009.01＝1，使得r186＝0；P401＝0；P492＝20%；P498＝－20%：P161＝160A

（6）電動機勵磁最低設置為8%，在PMU面板上按下逆變器的啟動鍵，轉子定位開始。待轉子不動后，P161＝0A，按下逆變器的停止鍵；

（7）在S7－300中程序中將M15.5進行強制為1，然后在XF3：16，17上用短接線，短接一下，將絕對值碼盤清零。然后在6SE70中，將U070.02=K 3009(來自T400)

（8）恢復碼盤接線，轉子定位完成。

初始角效驗準確后，在逆變器上按PMU的“啟動”鍵及“加速”鍵，使電機逐漸旋轉起來，觀察速度給定與反饋值，定子電流給定與反饋值，轉子電流給定與反饋值，是否能及時跟隨并能穩定運行。在速度上升到38%以上時電機應開始弱磁，觀察電機是否能穩定上升到最高速40Hz。

控制系統斷電時，轉子初始角記憶通過T400完成此功能。轉子位置采用單圈絕對值編碼器，使轉子位置的檢測具有斷電記憶功能。通過T400將絕對值編碼器的的所記憶位置傳送給6SE70，以使電機順利起車。對于更換碼盤，需在電機軸與絕對值碼盤的軸上作相應標記，將新碼盤按對應標記對準安裝即可。

3　結論

安鋼卷取機從投入使用以來經常出現頭部打滑傳動跳閘堆鋼事故和尾部定位反轉事故，嚴重影響正常生產，給第二連軋廠帶來巨大損失。對于卷取機傳動系統的優化，圓滿地解決了該設備現存的問題，減輕了操作工處理堆鋼和設備維護的工作量，更好地保證了設備的使用壽命，又大大減少了卷取機對軋制節奏的影響，極具應用及經濟價值。提高了產品的成材率和產品質量，提高了過鋼速度，降低了備件消耗，減少了維護時間，取得了較好的經濟效益。

金燦華（1973—），男，河南安陽人，本科，電氣工程師。