時(shí)間:2010-06-28 16:20:49來源:shixi
[摘要]:使用精軋機(jī)PDA自動診斷控制分析系統(tǒng)對現(xiàn)場運(yùn)行過程中出現(xiàn)的液壓AGC系統(tǒng)故障進(jìn)行分析并解決。
[關(guān)鍵詞]:PDA 自動診斷 AGC 厚度控制
前言:
濟(jì)鋼中厚板廠四輥精軋機(jī)控制系統(tǒng)包括有輥縫位置自動控制電動APC壓下系統(tǒng)和液壓AGC厚度自動控制系統(tǒng)。軋機(jī)本身剛度大,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的自動軋制和液壓AGC自動控制壓下的功能,成為軋制高強(qiáng)板、保證軋制質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備之一。
1、AGC厚度自動控制原理
AGC厚度自動控制系統(tǒng)是精軋機(jī)控制系統(tǒng)的核心部分,主要包括電動壓下(EGC)和液壓壓下(HGC),主要功能為HGC。精軋機(jī)L2系統(tǒng)自動生成軋制表,確定輥縫值,L1控制系統(tǒng)則把輥縫在軋制過程中的波動變化轉(zhuǎn)化為HGC油缸柱塞量的波動,通過位置傳感器來調(diào)節(jié)伺服閥,控制HGC油缸的進(jìn)油或放油,從而實(shí)現(xiàn)恒輥縫調(diào)節(jié)控制軋制。其主要功能作用包括三部分:輥縫位置控制系統(tǒng),用于控制同板差的板材厚度控制系統(tǒng),用于控制異板差的規(guī)程設(shè)定與調(diào)度系統(tǒng)。
HGC控制系統(tǒng)特點(diǎn)是響應(yīng)速度快(小于50ms/0.1mm)和控制精度高(0.003mm )。精軋機(jī)液壓AGC系統(tǒng)圖如圖1所示。
圖1 AGC液壓系統(tǒng)原理圖
2、系統(tǒng)運(yùn)行保障以及故障診斷
精軋機(jī)自動控制系統(tǒng)帶有一套PDA自動診斷控制分析系統(tǒng)??梢园丛O(shè)定要求在線記錄精軋機(jī)運(yùn)行過程中的各種技術(shù)數(shù)據(jù),包括主機(jī)電流、速度、扭矩、軋制力以及其他軋機(jī)運(yùn)行參數(shù)。PDA運(yùn)行自動診斷系統(tǒng)在精軋機(jī)故障狀態(tài)和事故狀態(tài)下,能夠記錄原始事故或故障狀態(tài)下系統(tǒng)所處的狀態(tài),對于分析故障原因,尤其是機(jī)電液交叉的綜合問題分析,采取防范措施,起著重要的作用和功能。
2.1 HGC液壓缸傾斜故障
一段時(shí)間,精軋機(jī)在正常軋鋼生產(chǎn)時(shí),HGC系統(tǒng)先后多次出現(xiàn)跳使能,同時(shí)HGC液壓系統(tǒng)泄荷現(xiàn)象,查看精軋機(jī)故障診斷系統(tǒng)報(bào)出“HGC gap faul”(HGC輥縫錯(cuò)誤)故障信息。
查看事故發(fā)生時(shí)精軋機(jī)PDA診斷系統(tǒng)記錄下來的數(shù)據(jù)波形。由圖中曲線可以看出, HGC跳閘時(shí)傳動測(DS)的AGC缸傾斜偏差值都超過了系統(tǒng)設(shè)定值3.5mm,從而導(dǎo)致了HGC跳閘泄荷。
圖2 夜班故障時(shí)HGC缸偏差量
圖3 白班故障時(shí)HGC缸偏差量
分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理是:如果精軋機(jī)的傳動測(DS)和操作測(OS)的兩個(gè)HGC液壓缸,任何一側(cè)的自身傾斜偏差值超過3.5mm,并且傾斜時(shí)間超過1秒,HGC系統(tǒng)就會跳使能并泄荷,同時(shí)報(bào)出“HGC gap faul”HGC 輥縫錯(cuò)誤。找到故障點(diǎn)后,停機(jī)卸荷后操作工對兩側(cè)HGC缸、支撐輥滑板間隙進(jìn)行認(rèn)真測量確認(rèn),分別加塞1mm-2mm厚的墊子,減少間隙值,消除了故障。
2.2 HGC伺服閥故障
精軋機(jī)在2009年12月份的一次正常軋鋼生產(chǎn)時(shí),當(dāng)軋制到第三道次時(shí),傳動側(cè)HGC缸快速升起,導(dǎo)致傳動側(cè)輥縫變小,HGC跳使能并卸荷,發(fā)生軋制中的鋼板跑鋼刮框生產(chǎn)事故。PDA記錄事故發(fā)生時(shí)的數(shù)據(jù)波形如圖4所示。
圖4:HGC故障時(shí)PDA數(shù)據(jù)記錄圖
分析:由PDA記錄數(shù)據(jù)可以清楚看出,事故發(fā)生時(shí)的16時(shí)16分32秒,傳動側(cè)(DS側(cè))輥縫開始迅速變小,而操作側(cè)(OS側(cè))正常,由此導(dǎo)致傳動和操作南北兩側(cè)輥縫嚴(yán)重傾斜,持續(xù)不到2s之后,跳HGC使能;在出現(xiàn)伺服閥給定100%之前的第一道次已經(jīng)有時(shí)間較短的階躍給定。波形3記錄的是事故發(fā)生時(shí)二級系統(tǒng)檢測到輥縫的變化并做的給定補(bǔ)償,波形4表明的是伺服閥的系統(tǒng)給定已經(jīng)取消,但傳動側(cè)的HGC缸仍然在波動,而且時(shí)間長達(dá)30多秒。通過上面現(xiàn)象分析認(rèn)為伺服閥當(dāng)時(shí)出現(xiàn)失效,且處于不受控狀態(tài)。
為了確認(rèn)伺服閥的故障,利用換輥時(shí)間,將精軋機(jī)工作方式切換到模式二進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在單機(jī)換輥時(shí)切到模式二送HGC使能正常,但在卸荷后,傳動側(cè)的液壓缸先全部伸出然后再慢慢回縮到位。如圖5所示
圖5 HGC卸荷后波形記錄圖
由上圖可以明顯看出紅色方框記錄的是模式一卸荷的狀態(tài),傳動側(cè)與操作側(cè)的設(shè)定給定一致,同時(shí)兩側(cè)的輥縫正常打開,動作正常。但綠色方框中記錄的是在模式二卸荷時(shí),在傳動側(cè)出現(xiàn)與操作側(cè)相反的電壓給定,同時(shí)伴隨著輥縫出現(xiàn)下壓現(xiàn)象。將模式二傳動側(cè)和操作側(cè)的信號給定進(jìn)行了互換,進(jìn)行同樣的操作,發(fā)現(xiàn)仍然是傳動側(cè)的液壓缸在卸荷后出現(xiàn)下壓的非正常狀態(tài)。伺服閥給定控制信號對換改變后,但是伺服閥不隨著變化,說明控制信號沒有問題,故障基本確認(rèn)是傳動側(cè)伺服閥上,更換模式二傳動側(cè)伺服閥后,故障消失。
3 小結(jié)
濟(jì)鋼中厚板廠精軋機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用了PDA自動診斷分析系統(tǒng),對現(xiàn)場各種檢測信號和元件狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和記錄,為故障分析提供了可靠的數(shù)據(jù)和分析依據(jù),能夠快速及時(shí)的解決問題,保證生產(chǎn)的有效運(yùn)行。
聯(lián)系人:叢榮葵,男,1963年6月,碩士,高級工程師,主要從事電氣自動化設(shè)備的應(yīng)用研究。地址:濟(jì)南工業(yè)北路21號,濟(jì)鋼中厚板廠,郵編:250101,電話:0531-88847950
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