張帥　喬匯龍　王潔　任鵬帥　李曉華

摘要：本文詳細介紹了軋機電動壓下EGC系統(tǒng)，通過對EGC自動化系統(tǒng)程序的優(yōu)化，重新設(shè)計輥縫控制邏輯，對傳動系統(tǒng)進行了參數(shù)優(yōu)化，實現(xiàn)壓下電機的同步控制，徹底解決了EGC壓下系統(tǒng)跳閘的問題，避免了電機二次啟動時電磁離合器的磨損，保證了EGC電動壓下控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

[關(guān)鍵詞]EGC自動控制同步控制

1概述

電動壓下EGC系統(tǒng)是中厚板軋機的關(guān)鍵設(shè)備，用來調(diào)整空載時的軋機輥縫。中板廠自2014年投產(chǎn)后三年來，頻繁出現(xiàn)EGC系統(tǒng)跳閘的問題，離合器內(nèi)齒磨損嚴重，已經(jīng)不能正常咬合，導(dǎo)致電磁離合器打齒，需要將壓下電機拆下后更換電磁離合器，造成重大設(shè)備事故。我們對電動壓下EGC系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)和傳動控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化和改進，徹底解決了跳閘的問題，避免電磁離合器的機械磨損，保證了電動壓下控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2電動壓下EGC系統(tǒng)組成

軋機電動壓下EGC系統(tǒng)中，操作側(cè)（OS）和傳動側(cè)（DS）各有一套壓下絲杠，壓下絲杠通過渦輪減速機和壓下電機連接。傳動側(cè)和操作側(cè)電機速度保持同步，兩臺電機通過電磁離合裝置連接，電機軸端有氣動抱閘作為制動器。電動壓下EGC系統(tǒng)用來調(diào)整空載時的輥縫，還有換輥后輥縫的校正。壓下絲杠頂部安裝MTS位移傳感器，磁環(huán)安裝在蝸桿上，實現(xiàn)對壓下絲杠的位置檢測。

3自動化系統(tǒng)介紹及優(yōu)化

電動壓下EGC系統(tǒng)采用西馬克X-PACTMotion自動化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)為西馬克公司采用的第二代自動化產(chǎn)品，編程軟件為LogiCAD，具有圖形化的特點。Xpro是整個程序的數(shù)據(jù)庫，包含程序使用的結(jié)構(gòu)變量、全局變量等。XHmi是一個基于網(wǎng)絡(luò)的用于配置和監(jiān)控控制系統(tǒng)的軟件，可以通過XHmi畫面實現(xiàn)程序內(nèi)參數(shù)的修改和設(shè)定，具有方便、快捷的特點。SCT_ED是PROBAS的一個用于配置Resource的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的工具，它是程序設(shè)計的核心理念。

通過PDA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對壓下電機跳閘情況進行分析，如圖1所示（圖中PDA數(shù)據(jù)釋義見表1），壓下電機堵轉(zhuǎn)跳閘發(fā)生在電動壓下在擺輥縫的過程中，L1級自動化系統(tǒng)接收到L2級重新下發(fā)的輥縫，自動化系統(tǒng)根據(jù)新輥縫重新下發(fā)壓下電機速度。以壓下電機在上抬未到位的過程中下壓給定為例，電機在反轉(zhuǎn)減速過程中，程序輸出正轉(zhuǎn)給定，這樣壓下電機第二次啟動時并不是在一種完全靜止的狀態(tài)，先要克服上一個動作的轉(zhuǎn)動慣量。這時電機需要的啟動轉(zhuǎn)矩是非常大的，電機自身的啟動能力不足以克服這個大力矩，那么電機實際一直處于靜止發(fā)力的狀態(tài)，最終會導(dǎo)致逆變器報堵轉(zhuǎn)故障，這說明壓下電機在頻繁啟動時加速能力不足。

解決電機堵轉(zhuǎn)的問題，需要保證壓下電機在靜止的狀態(tài)下啟動。電動壓下在擺輥縫的過程中，L2級重新下發(fā)新輥縫時，自動化系統(tǒng)將新輥縫保存，等待第一次電動壓下輥縫到位后，電機停止運行，氣動抱閘關(guān)閉，然后再執(zhí)行新下發(fā)的輥縫，避免電機堵轉(zhuǎn)情況的發(fā)生。優(yōu)化和完善程序，當自動化系統(tǒng)收到傳動系統(tǒng)發(fā)送的操作側(cè)電機和傳動側(cè)電機停止信號，延時1秒后，電動壓下開始第二次擺輥縫的動作。從PDA上可以看出，操作側(cè)抱閘動作時間為0.3s左右，傳動側(cè)抱閘動作時間為0.6s左右，因此，L1級收到傳動電機停止信號，觸發(fā)抱閘關(guān)閉命令，兩側(cè)抱閘于0.6s后全部關(guān)閉，與下次輥縫重新下發(fā)時間間隔為1s-0.6s=0.4s，因此，確保了第二次擺輥縫時壓下電機處于靜止的狀態(tài)。

4傳動系統(tǒng)優(yōu)化

傳動系統(tǒng)由兩套6SE70裝置組成，軋機壓下傳動系統(tǒng)屬于無編碼器反饋的轉(zhuǎn)矩主從跟隨矢量控制系統(tǒng)，實現(xiàn)兩臺壓下電機的同步控制。對原有電機銘牌數(shù)據(jù)、傳動參數(shù)進行了核對，主要完成傳動裝置和L1級系統(tǒng)的參考值進行了校對、將不匹配的值進行了修改。進行了電機參數(shù)自由優(yōu)化P115=2（靜態(tài)識別），P115=4（電流計算），P115=5（速度調(diào)節(jié)器優(yōu)化）。

電機抱閘控制由L1系統(tǒng)根據(jù)單電機實際速度比較后控制抱閘，更改為傳動系統(tǒng)比較后發(fā)狀態(tài)字1，bit10（P796設(shè)置門檻值）狀態(tài)給L1級系統(tǒng)后，關(guān)閉抱閘。在L1系統(tǒng)中將主電機速度零信號同時控制兩側(cè)抱閘，來保證兩側(cè)抱閘關(guān)閉時間一致。參數(shù)優(yōu)化完成后，測試了單電機分別運行在50轉(zhuǎn)，100轉(zhuǎn)、200轉(zhuǎn)、400轉(zhuǎn)、600轉(zhuǎn)、800轉(zhuǎn)、1000轉(zhuǎn)時的速度、轉(zhuǎn)矩值。電機滿足控制要求，高速穩(wěn)態(tài)精度偏差小于0.1%，低速穩(wěn)態(tài)精度小于0.15%。帶負荷軋鋼期間，檢測主動電機速度跟隨情況滿足要求，兩側(cè)電機轉(zhuǎn)矩跟隨情況良好，誤差小于1%。

5結(jié)束語

通過對EGC自動化系統(tǒng)程序的優(yōu)化，優(yōu)化輥縫控制邏輯，并且對傳動系統(tǒng)進行了參數(shù)優(yōu)化，徹底解決了EGC壓下系統(tǒng)跳閘的問題，避免了電機二次啟動時電磁離合器的磨損，保證了EGC電動壓下控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

參考文獻

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