張雷 段偉

摘 要:本文簡(jiǎn)要介紹了熱矯直機(jī)主傳動(dòng)控制理論以及在矯直過(guò)程中出現(xiàn)傳動(dòng)異響的原因,并對(duì)此問題做出的一些程序上的修改。

關(guān)鍵詞:熱矯直TCS主從控制扭矩

中圖分類號(hào):TG335 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0055-01

1 引言

本熱矯直機(jī)是采用法國(guó)克萊西姆公司技術(shù)設(shè)計(jì)制造的,該矯直機(jī)為四重式對(duì)稱結(jié)構(gòu),以便鋼板從任何一方都能通過(guò)。矯直機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)是非對(duì)稱設(shè)計(jì)(第一組4輥、第二組5輥),矯直鋼板的厚度6～100mm,不矯直通過(guò)鋼板的最大厚度150mm,最大開口度300mm,本文主要是介紹熱矯直機(jī)主傳動(dòng)控制理論以及在矯直過(guò)程中傳動(dòng)出現(xiàn)異響的分析。

2熱矯直機(jī)主傳動(dòng)控制理論

熱矯直機(jī)主傳動(dòng)采用的是ABB ACS800交直交變頻控制,工作輥通過(guò)萬(wàn)向軸、小齒輪箱和減速機(jī)并由2臺(tái)電機(jī)控制,電機(jī)功率是650KW,入口電機(jī)帶4個(gè)工作輥,出口電機(jī)帶5個(gè)工作輥,在電機(jī)和減速機(jī)之間有安全接手,保護(hù)萬(wàn)向軸不過(guò)載。

熱矯直機(jī)主傳動(dòng)是主從控制,主電機(jī)是速度控制,而從電機(jī)則是轉(zhuǎn)矩控制,當(dāng)從裝置的速度差值在設(shè)定范圍內(nèi)的話,從裝置的轉(zhuǎn)矩系數(shù)不起作用,當(dāng)從裝置的速度差值在設(shè)定范圍外的話,從裝置的轉(zhuǎn)矩系數(shù)這個(gè)時(shí)候起作用,將在從裝置給定轉(zhuǎn)矩上再加上一個(gè)轉(zhuǎn)矩(主電機(jī)轉(zhuǎn)矩*轉(zhuǎn)矩系數(shù)),以便滿足主從控制要求。設(shè)定限幅和轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)都是從熱矯TCS發(fā)給ABB傳動(dòng)的,而TCS又是從熱矯L2接收到這些數(shù)值。

3主傳動(dòng)矯直過(guò)程中異響分析及處理措施

目前,在生產(chǎn)過(guò)程中,偶爾會(huì)出現(xiàn)鋼板矯直過(guò)程中,主傳動(dòng)會(huì)發(fā)出異響,異響來(lái)源于小齒輪箱,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為異響是因?yàn)闊岢C主從控制時(shí)兩臺(tái)電機(jī)速度不一致造成從電機(jī)小齒輪箱內(nèi)齒輪咬合不順暢造成的。從圖1我們可以直觀地看出,主電機(jī)和從電機(jī)在矯直過(guò)程中出現(xiàn)的線速度不一致,我們一共監(jiān)控了5個(gè)信號(hào),第一行的藍(lán)色曲線是主電機(jī)的實(shí)際線速度,紅色的為從電機(jī)的實(shí)際線速度,第二行為電機(jī)的給定速度,第三行藍(lán)色的為主電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩,紅色的從電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩,從圖上不難看出,在鋼板矯直過(guò)程中,主從電機(jī)的轉(zhuǎn)矩跟隨是良好的,而速度跟隨從電機(jī)速度要明顯低于主電機(jī)的速度,這就是導(dǎo)致矯直過(guò)程中主傳動(dòng)出現(xiàn)異響的直接原因。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的觀察,可以得出造成傳動(dòng)異響的主要原因是由于板型不好或鋼板表面溫度不均勻造成的,當(dāng)板型不好或者鋼板表面溫度不均勻的時(shí)候,入口輥縫就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),這種波動(dòng)導(dǎo)致矯直力波動(dòng),從而致使矯直速度也產(chǎn)生波動(dòng),從下面公式可以看出:

T=(P*9550)/N

速度一旦波動(dòng),那么轉(zhuǎn)矩也隨即成反比變化,也就造成入口主電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng),由于從電機(jī)是轉(zhuǎn)矩控制,轉(zhuǎn)矩的給定來(lái)至于主電機(jī),因此從電機(jī)也會(huì)造成轉(zhuǎn)矩波動(dòng),最終表現(xiàn)到從電機(jī)的速度出現(xiàn)大的波動(dòng),造成矯直過(guò)程中主傳動(dòng)出現(xiàn)異響。

4異響處理措施

Level 1的TCS控制系統(tǒng)是無(wú)法進(jìn)行修改的,因?yàn)檗D(zhuǎn)矩系數(shù)和速度的設(shè)定限幅都是由熱矯Level 2系統(tǒng)直接下發(fā)過(guò)來(lái)的,因此只能從傳動(dòng)參數(shù)著手進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。通過(guò)對(duì)熱矯直機(jī)主傳動(dòng)的數(shù)據(jù)采集,經(jīng)分析,我們將傳動(dòng)中自己編寫的一些邏輯功能塊停掉,將從裝置由原來(lái)的轉(zhuǎn)矩控制改為速度控制,速度的設(shè)定限幅修改為0,轉(zhuǎn)矩系數(shù)也甩開,并對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以改善主從的速度跟隨響應(yīng),這樣以來(lái)雖然解決了從電機(jī)的速度跟隨不好情況,但是轉(zhuǎn)矩明示比以前大了許多,這種控制邏輯在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)造成對(duì)機(jī)械設(shè)備的損壞,因此這種修改是不可取的。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)二級(jí)系統(tǒng)主要模型的研究與分析,目前已經(jīng)基本上搞清楚主要模型的運(yùn)行情況、預(yù)測(cè)精度以及調(diào)節(jié)參數(shù),對(duì)于日后穩(wěn)定雙機(jī)架軋制模式、優(yōu)化模型參數(shù)、提高產(chǎn)量和模型計(jì)算的精度都有很好的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙元國(guó).軋鋼生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備操作與自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)用手冊(cè).中國(guó)科技文化出版社,2005年3月.

[2] AA7350-E00012 Rev1-HL Speed Master DFS SVAIC.

[3] ABB ACS800固件手冊(cè).ABB.