作者：北雪雪纷飞 

       PQF连轧机中限动齿条用于芯棒的驱动和控制，由四台电机通过减速机，传动齿条以及齿轮组成，四台电机工作过程中要求转矩主从控制，由于设计安装，调试等一列的问题，导致该系统多次出故障，造成了大量的损失。

  系统通过Profibus -DP通信方式与四台变频器进行数据交换，在程序中将控制字与速度给定传给1#逆变器，1#与其他3台再通过simolink进行力矩主从控制，四台逆变器的状态字经DP返回PLC。限动做往返运动，先启动给定使能，速度给0，然后加速到60Hz，运行5s，转入限动状态约20Hz，运行7s，前进到位停止，延时1s高速返回，约70Hz运行5s，再降到10Hz，运行2s，停止，为一个周期。

        生产时变频器报F082故障。本系统从站约100个，其中变频器60个，IM153约20个，编码器约20个，生产过程中突然限动报故障停止，（由于程序当时还不是很完善，也是为了保证扎完一只钢，）主机不停止，主机高速旋转，带着芯棒与毛管就将限动拖之主机前，线速度三米每秒，撞向轧机，齿条大约30T，撞向轧机，造成长时间停机，以及数十万元的直接损失。

       生产停止后，我们在WINCC画面上发现限动逆变器报DP通讯故障，CPU显示IO访问故障，通过查看西门子大全，以及上网查看资料，对可能出现问题的一一进行排查。

      1，把这一网络的DP头DP线进行检查，发现异常的进行处理，

      2，优化程序，重新下载OB122，OB86。

      3，安装CP443-5模板，将这四台逆变器与控制位移的编码器组成一个DP网络。

       就这样，全厂都在忙碌，生产与机械人员进行主机和齿条的恢复，电气人员进行故障的

查找处理，从上午一直忙到下午，中午饭大家也没有心思吃，查找的时候发现限动位移编码

器的终端电阻没在ON位置上，由于它在限动网络最后一个站，理论上一开始就应该通不上啊，当时怎么通上了？？到下午下班时候差不多就完成了，重新上电，恢复正常。

       但是过了几天，在停机时间主机又报F082故障，有了上次的事故，领导对这种故障特别重视，全力支持，不管停机多长时间，都必须解决，没办法，我们又开始加班，经过上次的事件，多少对DP也有了点了解，我们又制定了针对通信的停机计划，

     1，程序优化，西门子本身的FB125 0B122通过编写程序，可以检测把每一个从站的状态，我们把所有的从站全部做检测。从站与其他条件加强互锁，一报故障立即停车，在WINCC闪烁报警。

     2，443-5到逆变器之间的通信线全部更换，重新焊接镀锌钢管，因为从逆变器到现场编码器的距离很远，中间有大量的动力电缆，期间的干扰不好消除，所以在逆变器与编码器之间去掉DP线，用DP/光纤耦合器，光纤代替DP线。

     3，主机设计时就有两种通信方式，一是DP，二是simolink光纤通信方式，CPU后面就有FM458，所以这次的DP线全部拆除，更换光纤通信，这次没有干扰了吧，不过西门子的光纤不好防护，很细，这是一个问题。

     4，其余从站，距离超过200米的，全部添加485中继器，加强信号强度。

  就这样，通过几天设备的改造，此后通信能力都得到了大幅提高，保证了设备的作业率，维护的工作量也减少了，对通信有了更加深刻的理解，对设备也更加熟悉。

 过后自己思考总结，1,电气设备在运行中，报警，报故障是不可避免的，那么当限动电机在运行中突然停止，液压抱闸已经抱死，却没有抱住？抱住则可以避免撞向主机，是设备的选型问题，还是其他原因? 2,当限动报故障停车以后，主机拖着它高速向前走，电机处于发电状态，是否可以在程序中做复位，如果故障立即复位，再给定速度，，这样不知是否可以。3，西门子的WINCC采集数据的速度很慢，有没有一种可以跟西门子配套的数据采集软件，达到毫秒级采集速度，能够把各个状态，或者操作记录快速的记录下来，方便我们进行故障分析。4，此系统的四台电机为硬链接，难道只能用力矩控制？？如果1#电机的安全联轴器断裂，1#空载，其余从电机就没有力矩输出了，那样就造成飞车。现在，用1#与其他三台电机电流做比较，来解决此问题，但是有时电流的波动大，经常误动作，有没有更好的方法？

      随着时间的推移，到了正式生产的时候，有时在限动状态下，装置会报过流故障，当时没有造成很大损失，就以为是生产的工艺问题，后来各个机台都进行了大幅提速，提高节奏来保证产量，而限动齿条的循环周期作为整体节奏的关键。

      当返回高速70Hz转20Hz时，1#电机报F006过压故障，这次由于是后退，后面没有太大的障碍物，自由停车，所以齿条撞到后座，导致齿条严重变形，本身重30t，全国没有备件，我们是第一条线，供货周期半年，当时领导直接无语啦，，做生产线的都知道，一条轧钢生产线的辅耗多么高，停车的损失，，，，，，

      又是一次大事故，我们紧急与设计方进行沟通，商量解决办法。

      第一，前一次的限动被主机拖着走，导致过流，设计上限动电机的输出力矩足以保证与轧制力相匹配，每台电机按11210N.m招标的，四台电机保证20000N.m的限动力，工艺应该是没有问题的。

      第二，690V进线，电机540Kw，额定速度为37.5Hz，转速743转/分，整流变为4300kva，进线为主从两整流回馈，带四台逆变器，容量为2000kw，主的回馈百分之八十，从的回馈六十，两自耦变压器为2000，逆变器的额定输出电流为1080A，。难道是整流回馈选型小了，才导致的过压故障。

      通过查看电机的参数，发现电机的额定转矩设定为3420N.M,其他专业的人员通过几天几夜的努力，终于将齿条恢复，我们将逆变器的参数重新进行了调整，限动状态下的力矩输出不够才导致的过流故障，这是不符合设计要求的，我们询问了电机的生产厂家，厂家回复，此电机可以达到11210N.m，于是我们将电机的额定转矩设定为11210，额定转速743，通过公式得到功率800多Kw，电机电压690v，此时电机的额定电流约700多A，（逆变器的额定电流1080A）将电机进行优化，空转电机，运行正常，而且当初很严重的齿轮间卡卡的异响消失了。

       装置报过电压故障可能是由于回馈侧电压太高，无法瞬时将能量返回电网，所以将主回馈改为百分之百，从回馈百分之八十，就这样，我们把各个速度稍微降低又一次进行了生产，当限动齿条前进速度从零达到60Hz时，或者处于限动状态时，70逆变器报F011故障，由于操作工及时按急停，没有造成事故，我们通过查看电流力矩曲线，发现电机的电流很大，但不至于过流啊，可能是瞬时的过流，wincc没有采集到，当时不知道怎么回事，生产很急啊，无奈我们又将原来的参数下载，以维持生产，电气又一次成了焦点，学习，又有点找不到方向，有时感觉电气怎么该学的那么多，通过几天的查找资料，我们与设计方又一次进行了讨论，我们要求设计方将逆变器，整流回馈全部跟换大容量的，抱闸更换大力矩的（总成本在一千万以上），设计方只同意更换整流回馈，对系统的参数进行优化，保证电机的正常运行，电机的功率还是540，转矩改为6940N.m，四台约30000N.m，能够保证正常的20000N.m。

       参数优化，四台电机全部进行115等于1到5的优化，动态响应原来设定为百分之200，这次我们主电机改为了50，从40，优化完毕，励磁电流为百分之45，我们觉得太高就再做优化，做到了37，优化后，正常生产了，，，

       在以后的一年里，整流回馈的问题终于解决，原来的可控硅电流为2500A，现在改为了3200A，容量为3000kw主的回馈为100，从80，回馈的电流高了，由于此设备为间歇作业，自耦变压器又是百分百工作制，所以没有问题。

       这样我们又进行了测试，速度提高，后退高速提到80多Hz时，设备没有问题。

       我们购买了一套跟西门子配套的数据采集系统，可以直接连接到DP线，串联到simolink光纤中，对现场的开关量模拟量以及各个电机的状态进行采集，5ms采集一次，比wincc的采集速度快很多，大大提高了解决问题的效率。

我们又请来了西门子编程专家，对这四台电机的程序进行优化。一些电机的报警故障在实践中得到了良好的运用。这四台电机搞了一年多的时间，终于得到了解决。

 作为电气人员，能够最后解决，很高兴，也深知，电气控制的安全，可靠，精准是多么重要，面对一系列的问题，我们只有不断地学习，将书本中的知识运用到实际的工作中，用书本的知识来解决问题，用实际的问题来巩固知识，只有这样，我们才能更好地服务，更好地解决问题。