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        一種PLC變頻升降故障的分析與解決

        2014-11-16 07:03:58段自強田鴻志丁力強王愛雷
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2014年12期
        關(guān)鍵詞:變頻器程序故障

        段自強 田鴻志 丁力強 王愛雷

        (1.河北鋼鐵集團 邯鋼一煉鋼廠,河北 邯鄲 056000;2.河北鋼鐵集團 邯鋼自動化部,河北 邯鄲 056015)

        1 問題的產(chǎn)生

        由于煉鋼廠鐵水預(yù)處理噴槍在使用中經(jīng)常發(fā)生不確定性停機故障,到生產(chǎn)造成重大影響,為了減少停機事故,提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,因此來解決此問題

        2 問題概述

        鐵水預(yù)處理噴吹流程如下所示:

        (1)2級HMI輸入工藝參數(shù),運行模型得到所需的劑量;(2)目標(biāo)值轉(zhuǎn)入一級PLC,點擊開始,噴槍下降至鐵水液面上方500mm時開始用170Nm3/hr的氮氣對噴槍嘴進行數(shù)秒吹掃;(3) 吹掃后,噴吹石灰開始,同時噴槍下降到最低位(距鐵水罐底300mm);(4)噴槍到達最低位后,鎂—石灰復(fù)合噴吹開始并持續(xù)進行;(5)鎂粉噴吹完畢,依據(jù)模型設(shè)計繼續(xù)噴吹額外的石灰;(6)噴吹一定數(shù)量的石灰后,噴槍嘴提升到鐵水液面上方500mm;(7) 氮氣清掃開始,清掃時的氮氣流量約170Nm3/hr,進行3次開/關(guān);(8)然后氮氣閥門關(guān)閉,噴槍提升到停槍位;(9) 操作人員對噴槍嘴進行檢查判斷能否進行下一次噴吹;(10)正常情況下噴槍壽命約為500分鐘。

        通過對工藝流程的了解,經(jīng)多爐次觀察和統(tǒng)計,問題集中表現(xiàn)為:噴槍離開吹掃位向噴吹點下降時開始噴吹粉劑時,槍體稍有下降報故障停車;噴吹結(jié)束,升至吹掃位完成吹掃后提出平臺時,槍體稍有上升報故障停車。綜合統(tǒng)計情況,以上情況非爐爐發(fā)生,出現(xiàn)概率約為25%,并且維護模式手動控制下,并不出現(xiàn)。故障情況下,因連鎖信號噴槍無法提出、鐵水車無法開出,若強制開車,將報廢噴槍,直接威脅生產(chǎn)連續(xù)。

        3 問題的分析和方案的確定

        根據(jù)統(tǒng)計現(xiàn)象經(jīng)過討論后分析,可以結(jié)合維護模式下的多次升降停止等試驗,初步判斷單體設(shè)備運行正常;針對故障發(fā)生點集中于吹掃點附近,檢查噴槍位置編碼器及其反饋信號也未發(fā)現(xiàn)異常,用全新編碼器進行更換后再次試車,仍然會不定次發(fā)生這類故障。此時,向外方設(shè)計和工程技術(shù)人員進行求助,得到的回復(fù)是已經(jīng)調(diào)試完成,試用期間運行正常,可能是變頻器本身的毛病,不屬于其服務(wù)范圍。

        圖1 計算和確定延時程序圖

        三座工位都出現(xiàn)相同的故障,并不能直接斷定是變頻器本身的問題,我們再次對圖紙、接線、信號、變頻器參數(shù)細致的排查未發(fā)現(xiàn)問題后,決定對尚未質(zhì)疑的程序進行檢查。程序上,噴吹點只是一個位置信號,由編碼器提供,噴吹點反饋信號到達后輸出變頻器停止信號,然后變頻器停車,程序上并沒有問題,測試I/O信號正常。大家再次分析,覺得不經(jīng)常發(fā)生,故障點集中在一個位置,動一下就停,會不會是位置信號和傳動之間配合上存在不足,再次查看程序,果然發(fā)現(xiàn)如果PLC輸出了變頻器啟動信號后,如果槍位沒有發(fā)生變化或變化太小,將超時并提示變頻器外部故障,現(xiàn)象就是故障停車,所以可以在程序上加入一個小的延時,調(diào)整變頻器斜坡、抱閘開啟等參數(shù),避免變頻器啟動時間差造成編碼器位置信號變化慢或變化小,從而避免此故障的發(fā)生。對編碼器反饋噴槍位置,增加延時程序,其中計算和確定延時程序進行修改如圖1所示。

        4 方案的實施和效果

        對以上分析和方案進行實施,經(jīng)過對程序修改增加延時模塊、優(yōu)化變頻器斜坡時間等參數(shù),然后進行試用,多爐次生產(chǎn)統(tǒng)計顯示,此故障再次發(fā)生次數(shù)為0,故障圓滿排除,經(jīng)1年的試用,至今未再發(fā)生。問題得到解決。

        結(jié)語

        通過改進外方原有控制程序,在編碼器位置參數(shù)反饋至PLC到PLC向變頻器發(fā)出動作啟動信號直至變頻器驅(qū)動動作開始之間,預(yù)設(shè)延時并根據(jù)實驗調(diào)整時長;同時優(yōu)化變頻控制參數(shù),調(diào)試和使用后圓滿解決,動作平順,位置準確。該問題的解決要點:對編碼器位置反饋信號進行合理延時,適配變頻器斜坡等參數(shù)。

        [1]段剛.PLC與變頻器應(yīng)用技術(shù)項目教程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.

        [2]達涅利鐵水預(yù)處理功能書[Z].

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