核心词：
YJV22 地埋 交联 电力 电缆 邯钢2250热轧是邯钢新区产业升级中的一个重要工序,该热轧生产线自动控制及传动系统引自日本TMEIC公司,其控制水平具有世界先进水平,并于2008年8月建成投产。随着热连轧自动化程度的提高,轧制节奏的逐渐加快,精轧机工作辊的更换日益频繁,已经达到每个生产班次要进行1至2次换辊。
1、YJV22地埋交联电力电缆:精轧机工作辊的更换效率直接决定着热轧生产线的产量 由此可见,精轧机工作辊换辊效率的高低直接决定热轧线的产量。但是目前部分设备的老化,尤其是换辊小车的老化,经常会造成换辊小车电缆被压断,造成了换辊时间的延迟甚至直接造成24V电源烧毁的堆钢事故。避免电缆被压断、加强换辊稳定安全性能、减少换辊时间、提高换辊自动化程度就成为热连轧生产线工程技术人员面临的重要难点和课题。邯钢热轧2250热轧的精轧换辊小车采用带减速箱的立式安装电机传动的行走方式,变频调速行进。小车的行走分为高速和低速,手动模式下,操作台和现场通过切换可单独操作小车行走,自动模式下根据需要自动换辊程序通过所在位置反馈给PLC自动给出高速、低速速度参数。换辊小车本体设备包括:小车本体、行走电机、行走电机减速箱扭矩电机(带抱闸及小减速箱)、电缆卷筒、卷筒与扭矩电机的链条等连接设备、定位的绝对值编码器、急停的拉绳限位、接线端子箱、行走动力电缆、信号电缆、声光报警灯、换辊小车拖钩及电动缸、换辊小车温度报警组成。换辊小车相关的外围设备包括:行走电机的传动柜、扭矩电机的MCC柜、PLC信号通讯的各类模板、PLC柜内用于小车的24V电源及空开、保险等保护电路等。换辊小车采用电缆卷筒的形式将48芯柔性电缆及行走动力电缆卷起,一个换辊小车具有两个电缆卷筒,一个卷筒用于盘起行走电机的动力电缆,一个卷筒用于盘起信号电缆及扭矩电机动力电缆。卷筒采取恒扭矩电机提供动力用于卷筒的运转,恒扭矩电机通过小减速箱及链条与卷筒连接。卷筒本身带有4个可调节张力的摩擦柱。恒扭矩电机自带抱闸,用于卷筒的停止定位(如图。该热轧厂精轧机换辊自动化控制系统采用了东芝的V3000系列控制器,使用的控制器主要有S3、R3、STC及C3。编程环境为VTOOL编程软件,上位监控软件为INTOUCH。VTOOL是用于S3和STC控制器的编程软件,以系统为单位作为一个工程项目。在一个工程项目下建立各个区域的机架站,用于配置相应的控制硬件包括S3、STC、R3、TN、EN等。S3模块参数的设置:对于S3或STC需要对它的模块参数进行设置,主要是根据需要对MSTASKSCANTIME的设定。EN模板的参数的设置:以太网模板主要是IP地址和子网掩码的设定及IP地址类型。I/O模板的变量定义:是对数字量输入输出、模拟量输入输出模板等的I/O模板的各个通道的变量的定义。
2、YJV22地埋交联电力电缆:以任务为单元进行编程 编程环境:对于每个S3或STC控制器,以TASK为单元编程,在S3控制器中分为EV、SS、IP、HS、MS和BG多个任务,主扫描MS和高速扫描HS是常用的两个任务。在STC控制器中只有MS。在MS或HS中可按控制功能分类可在不同的TASK入口编程。局部变量只在本TASK入口有效,I/O变量可在I/O模板参数定义,全局变量就是控制器变量,在一个控制器的整个TASK有效。
3、YJV22地埋交联电力电缆:还可以获得控制器的系统信息 除了用户自定义的全局变量外,还可以获取控制器系统的信息。网络变量是一个站的各个控制器之间或与其他站控制器之间通过TC-NET通讯的变量,包括S3(或STC)之间,S3与R3之间及C3之间通过TC-NET通讯的变量。除了常用的梯形图命令和标准功能块外,用户可以在VTOOL的图书馆下建立自己所需要的功能块,在程序编辑器中编程调用,自动换辊控制程序广泛的采用了SFC功能来实现。通过VTOOL软件的网络配置建立TC-NET网络,每个TN模板组建一个TC-NET,通过参数设置设定TN模板的IP地址。在TC-NET的TALKERBLOCK建立各控制器之间的对话。
4、YJV22地埋交联电力电缆:S3与各站HMI之间的通信基于en模板的以太网UDP 控制器与HMI之间的通讯:每个站的S3与HMI之间通过采用EN模板以太网UDP通讯,HMI采用INTOUCH软件并通过VMCast和ToshibaControllerIOServer软件实现与控制器之间的数据交换。与远程I/O之间通过DEVICENET的通讯,R3控制器采集现场的I/O数据通过DEVICENET实现,利用DN模板实现与R3之间的交换。每个DN配置一条DEVICENET网,DN模板作为DEVICENET主站在DeviceNetWizard中对其从站进行组态配置,并在DEVICENET的TALKERBLOCK建立与R3之间的信号交换配置。通过PRIFIBUS的通讯:R3控制器与带有PRIFIBUS通讯接口的设备的数据交换,利用PN模板实现与R3之间的通讯。每个EN配置一条PRIFIBUS网,PN模板作为PRIFIBUS的主站在SyConSystemConfigurator中对其从站进行组态,完成硬件及相应配置,并在PRIFIBUS的TALKERBLOCK建立与R3之间的信号交换配置。与传动之间的通讯是通过TOSLINE实现R3与东芝传动之间的通讯,每个SN模板在VTOOL中建立一个TOSLINE网络,SN模板作为一条TOSLINE的主站并对其从站组态,在TOSLINE的TALKERBLOCK中配置与R3之间的交换信号。
5、YJV22地埋交联电力电缆:温度报警器 温度报警器、电缆卷筒、新增的接近开关及支架、VTOOL程序的增加。根据长期的经验被压断的电缆基本上都是
控制电缆,而48芯的控制电缆被压断后更换恢复时间大约要6小时,也就是说6小时内换辊小车不能正常进行换辊操作。更为严重的后果是TMEIC的原始设计是用于换辊小车的24V电源与轧机控制的CR1PLC04A存在共用,在极端情况下出现过电缆被压断烧毁保险及电源而导致的停轧机的事故。另外,昂贵的柔性控制电缆也是一笔不小的花费。根本的原因是小车行进时,电缆卷筒未能实际卷取而导致电缆脱槽堆积被小车的定位大齿轮和小车车轮压断或挤伤。
6、YJV22地埋交联电力电缆:因此不存在力矩电机损坏造成电缆断开的现象 由于扭矩电机跳闸MCC的故障信号可以通过PLC断开小车行走的INTERLOCK条件,所以不存在扭矩电机损坏而导致的压断电缆的现象。现场出现的电缆被压断的事故都是由于连接扭矩电机和卷筒的链条断裂所导致。链条断裂后,扭矩电机正常运转,小车正常行进,但是卷筒并未对电缆进行实际卷取而造成电缆堆积在小车下面导致电缆被压断。随着设备的老化,换辊小车的链条的断裂有很大的偶然性,机械很难点检出链条问题把握链条的更换时间。在电缆卷筒旋转时,卷筒的辐条式结构会周期的经过圆周上的一个固定点,在这个固定点上可以加装一个接近开关来检测这个周期的ON/OFF信号。如果在小车行进中,这个周期信号没有按时到来,接近开关检测的ON/OFF信号就不会发出,由此信号在PLC程序里转化的脉冲信号在一定时间内没有变化,则程序判定卷筒故障,从而断开小车行走的INTERLOCK连锁条件,使小车停止行走来保护电缆不被压断。使用VTOOL的CTU脉冲计数功能块,将小车run信号的脉冲变量取反作为脉冲计数清零的reset,接近开关的ON信号作为脉冲次数计数。利用程序里原有的小车行进速度参数,通过GE_REAL功能块,大于0.1m/S分为高、低速。将脉冲信号计数次数进行赋值,对新旧计数做对比,使用TON_延时ON功能块高速超过3秒低速超过10秒两个计数相等则判定卷筒故障。需要注意的是这个时间需要现场测试为准,另外,
矿用控制电缆由于小车启动前计数脉冲上次清零值为0,新旧计数值始终相等,会造成小车启动时判定故障状态,因此在TON_延时ON功能块前增加小车run脉冲信号取反使时间重新开始累加(如图。
由于E1至E3位,E12至E13位行进距离很短且速度特别慢,所以程序里不做故障判断。E6位左右的位置是电缆从电缆沟开孔上来的位置,在该位置附近卷筒实际没有转动,程序里也不做判断故障。这三个不做故障判断可以通过编码器的反馈位置使用GE_和LE_功能块确定4个位置。
7、YJV22地埋交联电力电缆:利用下图中的判断条件 使用下图的判断条件使小车进入这3个区域之外进行故障判断(如图。建立故障自锁程序,使故障能够保持。在确认现场链条问题或其它问题恢复后使用小车的拉绳限位复位钮对卷筒故障进行复位操作。通过增加近接开关脉冲检测点及一级PLC程序的功能优化,在较少的投资情况下利用现有条件进行改进,避免了电缆经常被压断的事故。经过近半年的测试,该改造是有效的,同时极大的节省了看护换辊小车的人力,为邯钢2250热轧厂的正常生产提供了可靠保障。
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