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　　一、前言
　　
　　武鋼集團(tuán)鄂鋼公司電爐煉鋼廠于2002年9月建成投產(chǎn)，全線自動化程度高，按區(qū)域劃分為一座60噸CONSTEEL電爐、一座70噸精煉爐和一臺四流小方坯合金鋼連鑄機(jī)。全線共有9套S7-400PLC、7套S7-300PLC、12套S7-200PLC、30套6SE70系列書本型變頻器、18套MM4系列變頻器被投入使用。本文主要介紹6SE70系列書本型變頻器在連鑄區(qū)域特別是在兩臺中包車上的應(yīng)用及改進(jìn)情況。
　　
　　二、連鑄區(qū)變頻器的使用情況
　　
　　連鑄區(qū)域分為公用部分和各流部分。
　　
　　因生產(chǎn)工藝對相關(guān)設(shè)備的調(diào)速需求，同時(shí)根據(jù)控制系統(tǒng)的要求以及受主控室面積的限制，公用部分的大包旋轉(zhuǎn)臺、兩臺中包運(yùn)輸車、出坯輥道，以及各流部分的振動臺、拉矯機(jī)、中間輥道、運(yùn)輸輥道均使用6SE70系列書本型變頻器，并通過ProfibusDP網(wǎng)與各自區(qū)域的S7-400PLC交換信息。整個(gè)連鑄區(qū)域變頻器的使用量大，且與PLC之間的數(shù)據(jù)交換量大。因?yàn)槭褂昧薖rofibusDP網(wǎng)，不僅節(jié)省大量的數(shù)字、模擬量輸入、輸出模板，還降低了電纜的敷設(shè)費(fèi)用，縮短了工期。特別是6SE70系列變頻器的BiCo功能的靈活性在本項(xiàng)目連鑄區(qū)的變頻器的應(yīng)用中得到了充分體現(xiàn)。
　　
　　1)、BiCo功能和“FreeBlock”在用戶自定義功能中的使用
　　
　　BiCo功能的作用就是利用變頻器基本軟件中的開關(guān)量連接器和連接器對開關(guān)量的數(shù)字量的輸入輸出信號和模擬量的輸入輸出信號按需要進(jìn)行分配，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制，使變頻器具有簡單的控制系統(tǒng)的功能。變頻器基本軟件中有大量的可由用戶定義的“FreeBlock”，利用它們可實(shí)現(xiàn)簡單的邏輯控制、字到位的轉(zhuǎn)換、位到字的轉(zhuǎn)換、計(jì)算、定時(shí)，結(jié)合BiCo功能，可由用戶自定義4種故障等功能，擴(kuò)展了變頻器的應(yīng)用范圍。在本項(xiàng)目中，CUVC板、EB2板的輸入輸出信號的功能的定義，電動機(jī)軸上抱閘的邏輯控制，PLC傳送到變頻器的由用戶定義的控制字的字到位的轉(zhuǎn)換，以及變頻器進(jìn)線開關(guān)跳閘的故障定義等，均使用了BiCo連接和“FreeBlock”功能。
　　
　　2)、投產(chǎn)后變頻器的使用效果
　　
　　投產(chǎn)后的一年間，變頻器本身的運(yùn)行情況穩(wěn)定，除去機(jī)械設(shè)備、電動機(jī)和電纜出現(xiàn)問題而造成變頻器故障跳閘外，日常僅對變頻器作定期清灰工作，維護(hù)量很少。隨著時(shí)間的推移，變頻器自身也陸續(xù)出現(xiàn)了一些問題，主要反映以下兩個(gè)方面：
　　
　　(1)變頻器的損壞
　　
　　這類故障主要是功率元件損壞，從損壞部位的現(xiàn)象看，并結(jié)合其他同類型企業(yè)的變頻器的使用情況分析，灰塵引起的短路占大多數(shù)。
　　
　　(2)上電后即報(bào)F011、F026、F029等故障且不能復(fù)位
　　
　　zui終解決方法是將CUVC板拔出后再插入，或者在這種方法無效時(shí)將變頻器拆下，清除內(nèi)部灰塵后即可消除故障。出現(xiàn)這類問題的主要原因仍然與灰塵有很大的關(guān)系。
　　
　　變頻器受外部因素影響而出現(xiàn)的故障幾率要遠(yuǎn)大于變頻器本身的故障幾率，因此確保變頻器的工作環(huán)境符合要求對其安全運(yùn)行是非常重要的，在變頻器使用手冊中也特別提到這一點(diǎn)。但工礦企業(yè)中又很難消除灰塵對變頻器的影響，特別是6SE70系列書本型變頻器電路板大量采用貼片元件，一方面縮短了器件之間的距離，減少了變頻器的體積，節(jié)省了電控柜內(nèi)的空間，但另一方面又降低了變頻器在較差環(huán)境下的耐受能力。為此我們在投產(chǎn)后采取定期用干燥的壓縮空氣對變頻器進(jìn)行清灰的方法來解決這一問題，但仍然出現(xiàn)因灰塵引起的變頻器故障，在開蓋檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)電路板上仍有很多灰塵未能清除，說明用此種方法清灰效果有限。目前我們在加強(qiáng)電控室的防塵能力的同時(shí)，只能分批對在線的29臺變頻器作開蓋吹灰，工作量較大。由此筆者認(rèn)為提高變頻器內(nèi)電路板的抗灰塵能力以及在變頻器的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加一些便于在線清灰的措施，如將變頻器蓋板改為側(cè)開方式，將有助于在線清灰，對6SE70系列書本型變頻器的可靠運(yùn)行是非常有益的。
　　
　　三、提高中包車變頻器系統(tǒng)可靠性的方案及效果
　　
　　為了增強(qiáng)電控系統(tǒng)在突發(fā)事件下的可靠性，并結(jié)合系統(tǒng)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，我們在連鑄兩臺中包車的電控系統(tǒng)上作了細(xì)微的改進(jìn)，由此也顯現(xiàn)出該套系統(tǒng)的靈活性。
　　
　　1)、原中包車系統(tǒng)的構(gòu)成
　　
　　連鑄兩臺中包車為斷續(xù)工作制，操作方式、功能和電控系統(tǒng)*相同，除必要的的聯(lián)鎖外，彼此互相獨(dú)立。變頻器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其中的功能得到了很好的利用，但從現(xiàn)場的角度看，其在緊急情況下的應(yīng)對能力有待提高。
　　
　　2)、改進(jìn)后的中包車系統(tǒng)
　　
　　(1)系統(tǒng)狀態(tài)的定義
　　
　　正常狀態(tài)：電控系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)，變頻器控制各自中包車的電動機(jī)。
　　
　　應(yīng)急狀態(tài)：當(dāng)一臺中包車的變頻器或者現(xiàn)場操作箱出現(xiàn)故障時(shí)，需用另一臺中包車的變頻器或操作箱來替代控制這臺中包車。
　　
　　(2)實(shí)施方法
　　
　　首先，利用參數(shù)P362、P363、P364將變頻器已經(jīng)調(diào)試完畢的BiCol數(shù)據(jù)組中的電動機(jī)數(shù)據(jù)組、BiCo數(shù)據(jù)組、功能數(shù)據(jù)組復(fù)制到BiC02數(shù)據(jù)組中。利用變頻器軟件中的兩套BiCo數(shù)據(jù)組，正常狀態(tài)時(shí)使用BiCol數(shù)據(jù)組，應(yīng)急狀態(tài)時(shí)使用BiC02數(shù)據(jù)組，兩臺變頻器的BiCo數(shù)據(jù)組的切換均通過一只轉(zhuǎn)換開關(guān)來完成(通過P590實(shí)現(xiàn))。兩個(gè)數(shù)據(jù)組的區(qū)別在于每臺變頻器的BiC02數(shù)據(jù)組中的P918(CBBusAddress)的值為另一臺變頻器BiCol數(shù)據(jù)組中的P918的值。
　　
　　其次，安裝兩臺三刀雙投轉(zhuǎn)換開關(guān)，在正常位時(shí)。兩臺變頻器各自控制相應(yīng)的中包車電動機(jī)；在應(yīng)急位時(shí)，兩臺變頻器與兩臺中包車電動機(jī)之間實(shí)現(xiàn)交叉控制。
　　
　　再次，因兩臺中包車電動機(jī)的抱閘的控制功能是利用變頻器內(nèi)部的“FreeBlock”實(shí)現(xiàn)并通過硬線與抱閘回路連接，故通過受切換BiCo數(shù)據(jù)組的轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的兩個(gè)旁通開關(guān)，在應(yīng)急狀態(tài)下使抱閘打開。
　　
　　(3)改進(jìn)后的效果
　　
　　改進(jìn)后，在應(yīng)急狀態(tài)下有兩種操作模式：第1種，1#中包車的操作箱通過公用PLC經(jīng)ProfibusDP網(wǎng)來控制BiCo數(shù)據(jù)組已切換到BiC02的2#中包車變頻器去驅(qū)動1#中包車，1#中包車上的各種行走限位仍與正常時(shí)一樣起作用，2#中包車也如此。第2種，1#中包車的控制源在原來的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)，即在應(yīng)急狀態(tài)下，只將三刀雙投轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至應(yīng)急位，2#中包車變頻器的兩套BiCo數(shù)據(jù)組仍然為BiCol，使用2#中包車的操作箱通過公用PLC經(jīng)ProfibusDP網(wǎng)控制總線地址未改的2#中包車變頻器去驅(qū)動2#中包車，但此時(shí)1#中包車上的各種行走限位將不起作用，操作工須人工對中包車定位，2#中包車也如此。
　　
　　2005年7月，在開往澆鑄位的途中，1#中包車變頻器整流回路短路損壞，在確認(rèn)電動機(jī)回路正常后，使用應(yīng)急功能，很快使1#中包車運(yùn)行到位，避免了大包鋼水、中包耐材溫度過多的下降給生產(chǎn)帶來的負(fù)面影響，可見改進(jìn)后的效果良好。
　　
　　四、結(jié)束語
　　
　　此次改進(jìn)是結(jié)合了6SE70系列變頻器便利的功能和ProfibusDP網(wǎng)絡(luò)的靈活性，改動量比較少且簡單，但所起的作用確實(shí)很大。在不同的地方，對變頻器的要求可能不一樣，關(guān)鍵在于能否因地制宜，有針對地的完善系統(tǒng)，來保證變頻器及變頻器系統(tǒng)能安全、可靠地服務(wù)生產(chǎn)。