轧机电动压下EGC系统的优化

张帅　乔汇龙　王洁　任鹏帅　李晓华

摘要：本文详细介绍了軋机电动压下EGC系统，通过对EGC自动化系统程序的优化，重新设计辊缝控制逻辑，对传动系统进行了参数优化，实现压下电机的同步控制，彻底解决了EGC压下系统跳闸的问题，避免了电机二次启动时电磁离合器的磨损，保证了EGC电动压下控制系统的稳定运行。

[关键词]EGC自动控制同步控制

1概述

电动压下EGC系统是中厚板轧机的关键设备，用来调整空载时的轧机辊缝。中板厂自2014年投产后三年来，频繁出现EGC系统跳闸的问题，离合器内齿磨损严重，已经不能正常咬合，导致电磁离合器打齿，需要将压下电机拆下后更换电磁离合器，造成重大设备事故。我们对电动压下EGC系统的自动化控制系统和传动控制系统进行了优化和改进，彻底解决了跳闸的问题，避免电磁离合器的机械磨损，保证了电动压下控制系统的稳定运行。

2电动压下EGC系统组成

轧机电动压下EGC系统中，操作侧（OS）和传动侧（DS）各有一套压下丝杠，压下丝杠通过涡轮减速机和压下电机连接。传动侧和操作侧电机速度保持同步，两台电机通过电磁离合装置连接，电机轴端有气动抱闸作为制动器。电动压下EGC系统用来调整空载时的辊缝，还有换辊后辊缝的校正。压下丝杠顶部安装MTS位移传感器，磁环安装在蜗杆上，实现对压下丝杠的位置检测。

3自动化系统介绍及优化

电动压下EGC系统采用西马克X-PACTMotion自动化控制系统，该系统为西马克公司采用的第二代自动化产品，编程软件为LogiCAD，具有图形化的特点。Xpro是整个程序的数据库，包含程序使用的结构变量、全局变量等。XHmi是一个基于网络的用于配置和监控控制系统的软件，可以通过XHmi画面实现程序内参数的修改和设定，具有方便、快捷的特点。SCT_ED是PROBAS的一个用于配置Resource的状态转换表的工具，它是程序设计的核心理念。

通过PDA数据采集系统对压下电机跳闸情况进行分析，如图1所示（图中PDA数据释义见表1），压下电机堵转跳闸发生在电动压下在摆辊缝的过程中，L1级自动化系统接收到L2级重新下发的辊缝，自动化系统根据新辊缝重新下发压下电机速度。以压下电机在上抬未到位的过程中下压给定为例，电机在反转减速过程中，程序输出正转给定，这样压下电机第二次启动时并不是在一种完全静止的状态，先要克服上一个动作的转动惯量。这时电机需要的启动转矩是非常大的，电机自身的启动能力不足以克服这个大力矩，那么电机实际一直处于静止发力的状态，最终会导致逆变器报堵转故障，这说明压下电机在频繁启动时加速能力不足。

解决电机堵转的问题，需要保证压下电机在静止的状态下启动。电动压下在摆辊缝的过程中，L2级重新下发新辊缝时，自动化系统将新辊缝保存，等待第一次电动压下辊缝到位后，电机停止运行，气动抱闸关闭，然后再执行新下发的辊缝，避免电机堵转情况的发生。优化和完善程序，当自动化系统收到传动系统发送的操作侧电机和传动侧电机停止信号，延时1秒后，电动压下开始第二次摆辊缝的动作。从PDA上可以看出，操作侧抱闸动作时间为0.3s左右，传动侧抱闸动作时间为0.6s左右，因此，L1级收到传动电机停止信号，触发抱闸关闭命令，两侧抱闸于0.6s后全部关闭，与下次辊缝重新下发时间间隔为1s-0.6s=0.4s，因此，确保了第二次摆辊缝时压下电机处于静止的状态。

4传动系统优化

传动系统由两套6SE70装置组成，轧机压下传动系统属于无编码器反馈的转矩主从跟随矢量控制系统，实现两台压下电机的同步控制。对原有电机铭牌数据、传动参数进行了核对，主要完成传动装置和L1级系统的参考值进行了校对、将不匹配的值进行了修改。进行了电机参数自由优化P115=2（静态识别），P115=4（电流计算），P115=5（速度调节器优化）。

电机抱闸控制由L1系统根据单电机实际速度比较后控制抱闸，更改为传动系统比较后发状态字1，bit10（P796设置门槛值）状态给L1级系统后，关闭抱闸。在L1系统中将主电机速度零信号同时控制两侧抱闸，来保证两侧抱闸关闭时间一致。参数优化完成后，测试了单电机分别运行在50转，100转、200转、400转、600转、800转、1000转时的速度、转矩值。电机满足控制要求，高速稳态精度偏差小于0.1%，低速稳态精度小于0.15%。带负荷轧钢期间，检测主动电机速度跟随情况满足要求，两侧电机转矩跟随情况良好，误差小于1%。

5结束语

通过对EGC自动化系统程序的优化，优化辊缝控制逻辑，并且对传动系统进行了参数优化，彻底解决了EGC压下系统跳闸的问题，避免了电机二次启动时电磁离合器的磨损，保证了EGC电动压下控制系统的稳定运行。

参考文献

[1]陈伯时，电力拖动自动控制系统[M].北.京：机械工业出版社，1999.

[2]顾绳谷，电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社，2003.