安鋼1780熱連軋生產(chǎn)線卷取機(jī)跳閘原因及對(duì)策的探究

金燦華（安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉軋廠,河南　安陽(yáng)　455004）

安鋼1780熱連軋生產(chǎn)線卷取機(jī)跳閘原因及對(duì)策的探究

金燦華
（安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉軋廠,河南安陽(yáng)455004）

安鋼鋼鐵公司1780熱連軋卷取機(jī)位于精軋區(qū)域后面，3臺(tái)卷取機(jī)輪流工作，將帶鋼卷成鋼卷，由卸卷小車(chē)運(yùn)走，卷取機(jī)最終是把鋼板卷取成鋼卷成品。2007年6月投產(chǎn)以來(lái)，在卷取薄規(guī)格的時(shí)候，卷取機(jī)速度達(dá)額定轉(zhuǎn)速的80%時(shí)，低檔360MPM，高檔780MPM速度時(shí)，卷取機(jī)會(huì)跳閘，6RA70報(bào)F043。這個(gè)故障是磁場(chǎng)反電勢(shì)過(guò)大，屏蔽掉這個(gè)故障后，就會(huì)燒整流單元的快熔。堆鋼處理需3個(gè)多小時(shí)。影響生產(chǎn)節(jié)奏，廢鋼造成極大的成本浪費(fèi)。因此，解決卷取機(jī)跳閘攻關(guān)成為提升安鋼1780生產(chǎn)線競(jìng)爭(zhēng)力的重要一環(huán)。

同步機(jī)T400工藝模板；碼盤(pán)；同步機(jī)初始角

1　安鋼1780熱連軋卷取機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)概述

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

（2）通訊：1）6SE70與基礎(chǔ)自動(dòng)化之間采用DP網(wǎng)進(jìn)行連接：PLC的控制字及速度給定值先到T400，然后通過(guò)T400再傳送給CUVC。CUVC的狀態(tài)字與速度反饋等先到T400，然后通過(guò)T400再傳送給PLC；2）6RA70與6SE70的通訊：采用光纖通過(guò)SLB通訊板進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

（3）工藝模板T400。卷取機(jī)傳動(dòng)裝置配用西門(mén)子公司工藝模板T400，它主要完成轉(zhuǎn)子位置的記憶以及電流、電壓的顯示。T400模板是SIMADYND系統(tǒng)新一代的工藝類(lèi)型產(chǎn)品，它因有一個(gè)32位CPU板而具有極高的運(yùn)算能力和強(qiáng)大功能。T400的運(yùn)算能力相當(dāng)于功能強(qiáng)大的SIMADYND-DCPU，它可以做為一種選件插入西門(mén)子的交直流驅(qū)動(dòng)裝置中，數(shù)據(jù)由T400經(jīng)驅(qū)動(dòng)器的高速雙口RAM傳送到驅(qū)動(dòng)器的主控制模塊和通訊模塊中。

2　對(duì)安鋼1780熱連軋卷取機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)改造實(shí)施過(guò)程

2.1對(duì)卷取機(jī)碼盤(pán)的改造

當(dāng)逆變器控制單元CUVC斷電時(shí)，轉(zhuǎn)子的位置是靠絕對(duì)值碼盤(pán)記憶，當(dāng)CUVC上電，T400要將絕對(duì)值碼盤(pán)所記憶的角度傳給CUVC，作為電機(jī)起車(chē)的初始角。但以后轉(zhuǎn)子的位置角要靠帶零脈沖的增量式碼盤(pán)所產(chǎn)生（在CUVC中的r186觀察）。

同步機(jī)的控制還有一點(diǎn)是需要我們知道的，當(dāng)電機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，逆變器控制單元主要采用電壓模型控制電機(jī)的，此模型基本不依賴(lài)由帶零脈沖的增量式碼盤(pán)所產(chǎn)生轉(zhuǎn)子角；而電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，逆變器控制單元主要是電流模型起作用，此模型對(duì)由帶零脈沖的增量式碼盤(pán)所產(chǎn)生轉(zhuǎn)子角依附力很大。

由以上兩點(diǎn)可知，可靠穩(wěn)定的增量式碼盤(pán)和絕對(duì)值碼盤(pán)是卷取同步電機(jī)能正常運(yùn)行的一個(gè)必要條件。我們?cè)赥400中編了一塊程序，在逆變器無(wú)運(yùn)行信號(hào)且卷取電機(jī)零速時(shí)，將絕對(duì)值碼盤(pán)的記憶角度傳送給CUVC，及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子角度進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.2卷取初始角位置設(shè)定：

由于卷取電機(jī)是交流同步電機(jī)，眾所周知，轉(zhuǎn)子的起始角對(duì)電機(jī)起車(chē)是非常重要的，如果轉(zhuǎn)子角不準(zhǔn)，電機(jī)起車(chē)就會(huì)失步。我們定期找初始角，保證其準(zhǔn)確性。初始角位置設(shè)定步驟如下：

（1）P172＝KK 420（單字轉(zhuǎn)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(shè)置模塊，K 0409＝U009.01）

（4）將增量式碼盤(pán)線電源線斷開(kāi)

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

（6）電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁最低設(shè)置為8%，在PMU面板上按下逆變器的啟動(dòng)鍵，轉(zhuǎn)子定位開(kāi)始。待轉(zhuǎn)子不動(dòng)后，P161＝0A，按下逆變器的停止鍵；

（7）在S7－300中程序中將M15.5進(jìn)行強(qiáng)制為1，然后在XF3：16，17上用短接線，短接一下，將絕對(duì)值碼盤(pán)清零。然后在6SE70中，將U070.02=K 3009(來(lái)自T400)

（8）恢復(fù)碼盤(pán)接線，轉(zhuǎn)子定位完成。

初始角效驗(yàn)準(zhǔn)確后，在逆變器上按PMU的“啟動(dòng)”鍵及“加速”鍵，使電機(jī)逐漸旋轉(zhuǎn)起來(lái)，觀察速度給定與反饋值，定子電流給定與反饋值，轉(zhuǎn)子電流給定與反饋值，是否能及時(shí)跟隨并能穩(wěn)定運(yùn)行。在速度上升到38%以上時(shí)電機(jī)應(yīng)開(kāi)始弱磁，觀察電機(jī)是否能穩(wěn)定上升到最高速40Hz。

控制系統(tǒng)斷電時(shí)，轉(zhuǎn)子初始角記憶通過(guò)T400完成此功能。轉(zhuǎn)子位置采用單圈絕對(duì)值編碼器，使轉(zhuǎn)子位置的檢測(cè)具有斷電記憶功能。通過(guò)T400將絕對(duì)值編碼器的的所記憶位置傳送給6SE70，以使電機(jī)順利起車(chē)。對(duì)于更換碼盤(pán)，需在電機(jī)軸與絕對(duì)值碼盤(pán)的軸上作相應(yīng)標(biāo)記，將新碼盤(pán)按對(duì)應(yīng)標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)安裝即可。

3　結(jié)論

安鋼卷取機(jī)從投入使用以來(lái)經(jīng)常出現(xiàn)頭部打滑傳動(dòng)跳閘堆鋼事故和尾部定位反轉(zhuǎn)事故，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，給第二連軋廠帶來(lái)巨大損失。對(duì)于卷取機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化，圓滿地解決了該設(shè)備現(xiàn)存的問(wèn)題，減輕了操作工處理堆鋼和設(shè)備維護(hù)的工作量，更好地保證了設(shè)備的使用壽命，又大大減少了卷取機(jī)對(duì)軋制節(jié)奏的影響，極具應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。提高了產(chǎn)品的成材率和產(chǎn)品質(zhì)量，提高了過(guò)鋼速度，降低了備件消耗，減少了維護(hù)時(shí)間，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

金燦華（1973—），男，河南安陽(yáng)人，本科，電氣工程師。