高线主电机励磁控制系统改造

摘 要 通过对电控系统PLC控制程序，及HMI人机界面的改造更好的检测设备的故障产生原因，制定更好的处理办法，来解决轧线电机励磁发生故障所带来的影响。

关键词 PLC；WINCC；直流调速系统；电机励磁

中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）032-127-01

宣钢高强度线材工程是由全连轧、高架式布置的高速线材热轧生产线，建设规模为年产40万吨合格卷材。二高线从2006年投产以来，电气传动控制系统在施工和设计上存在一定问题，频繁发生事故。必须针对出现的故障进行技改攻关工作。但是在处理近期发生的直流电机过流事故当中，发现了主传动控制还存在一些严重的缺陷：传动参数设置不合理，直流电机程序保护不完善。导致了全线部分电气设备运行不稳定，控制程序不完善，从而严重阻碍了生产的正常进行，影响全线作业率。突出表现为：轧线主电机励磁控制系统由于设计不完善设备老化，导致传动系统报F005励磁故障，电机励磁发热打火，破坏电机绝缘，电机烧毁。平时生产过程中经常励磁故障、温度高等，给生产和维护带来许多的麻烦。急需进行传动参数优化和完善保护程序。由于这些原因导致电机还烧毁几次。它的稳定运行直接关系到整条高线生产线的生产效率。

1 改造实施方案

1.1 主要故障原因分析

1）电机励磁线圈的设计线径较细不能承受过大的电流。

2）轧线主电机励磁电流是闭环控制，西门子6ES70直流调速装置给定励磁电流，电流检测元件励磁电流，检测的励磁电流和西门子6ES70直流调速装置给定的励磁电流进行比较如果检测的励磁电流小于西门子6ES70直流调速装置给定的电流，西门子6ES70直流调速装置加大励磁电流，如果检测的励磁电流大于西门子6ES70直流调速装置给定的电流，西门子6ES70直流调速装置减小励磁电流，直至等于给定电流为止。如果电流检测元件因为设备老化等原因失灵，励磁控制就会失灵，电流检测元件检测到的电流为零，西门子6ES70直流调速装置就会加大励磁电流直至满磁，如果电流检测元件检测到的电流比设定值大西门子6ES70直流调速装置就会减小励磁电流直到为零。这两种情况都会导致设备停机严重影响生产。满磁会导致电机励磁承受不了过大电流而烧毁电机，励磁电流为零也会设备停机造成设备事故。

3）西门子6ES70直流调速装置显示故障为F005励磁故障，勘察现场发现电机过热冒烟

1.2 技术改造过程

1）电机励磁控制程序的修改。由于电机励磁的线径较细不能匹配西门子6ES70直流调速装置给定的满磁电流，我们给励磁进行了励磁百分数的计算。程序上做了限幅保护完善保护程序：我们用读过来的状态字计算出实际电流，计算出的实际电流值与额定电流值进行比较。如果实际电流值大于额定电流值的90%并延时200MS内输出重故障，使传动柜跳车。经过程序保护改造程序以10D电机为例如下图所示。PLC读取的10架次电机励磁电流的实际值的百分比后做比较模块，当励磁电流大于90%时，电机形成故障跳车，当励磁电流大于80%时，由WINCC人机界面给出故障报警信号，便于检修人员有时间查找故障原因，处理故障。

2）WinCC画面的修改。为了及时的更直观的了解设备的运行情况，快速对相应故障做出反应，第一时间解决设备故障，减少各种损失，我们在WinCC画面上做了励磁电流大于百分之80，和励磁电流为零的画面报警。在HMI远程监控画面上利用WinCC软件分别制作励磁反馈电流，励磁触发电流趋势曲线。便于实时监控各机架电机的运行情况。

1.2.3 西门子6ES70直流调速装置参数的修改

励磁给定电流用的第6个状态字即：U734.06=252第三个状态字触发器输入U734.03=194第五个状态字励磁反馈即U734.05=266。给10架作励磁给定电流的百分数，便于作曲线进行故障分析。

2 改造结果

改造后设备运行良好，实现了预期目标，改造获得圆满成功。本次公关改造彻底的解决了因为励磁控制系统不完善烧电机的事故，电机励磁控制系统改造后电气故障大幅降低，彻底解决设备隐患，改造后极大的减轻了职工的劳动强度。

参考文献

[1]王瑞安.关于非独立控制励磁的他励直流电动机采用双通道LQSF直流调速系统时励磁回路控制的探讨[J].冶金自动化，1983（04）.