1 引言
唐山1580mm热连轧于近期热试投产，笔者与同事深深松了一口气。这次调试任务持续时间长，从数九寒天调到艳阳五月；调试任务重，其间穿插了不锈钢三期板坯连铸机、热送辊道、1580热连轧三项任务的调试，涉及传动柜230多面；传动呈现单传动与多传动并存,国内成套组装柜与西门子原装柜并存、profibus与ddcs光纤通讯并存、控制方多（西门子公司、唐钢自动化公司、莱钢自动化等），程序控制风格不一等特点，加上传动柜在现场放置时间长，前期设备损坏比较多，siemens现场维修6次，变频器返修6套，返修元件20余块，五个电气室常排队“等待”处理故障，调试者常常疲于奔命，从一个电气室赶赴另一个电气室。
雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。对于工程技术人员而言，吃苦受累不是问题，关键是优化调试流程，提升调试能力，提高调试效率。笔者就调试期间的心得与广大业内同行共飨，以期对于工程技术人员有一定帮助。
2 工艺与辅传设备简介
(1) 物流方向
连铸板坯经热送辊道上推钢机进加热炉加热升温后，经出钢机送至板坯输送辊道，经除鳞箱除鳞送至四辊可逆粗轧机，经过5道次轧制，再经卷箱降低头尾部分温差及温降速度后,进7机架精轧机轧制后，经层冷辊道水冷后由卷曲机将成品带钢卷成钢卷。
(2) 粗轧除鳞箱
位于加热炉后粗除鳞辊道之上，用于将钢坯在加热炉中生成的氧化铁皮清除干净，保证钢板表面质量。
(3) 层流冷却
根据带钢厚度、钢种、轧制速度、终轧温度、水温等工艺参数，控制开启冷却单元的组数，来调节冷却水量，将带钢由终轧温度冷却到所要求的卷取温度。
(4) 地下卷取机
安装在层流冷却后面，用于将精轧机轧制后的成品带钢卷成钢卷；卷取时，卷取机与夹送辊和精轧机形成稳定张力，保证卷取质量。
根据具体控制要求，传动系统相应也分为几大区域。对于辅传动而言，热卷箱区域及卷曲区域对传动性能要求较高，需要做阶跃响应等；粗轧机压下电机需要进行主从负荷控制，本项目采用光纤通讯方式。
3 传动控制的具体实现及问题处理
对于常见的基本故障，本文不再赘述，仅就一些典型问题，给一介绍。
3.1 卷取区张力控制
卷取机入口辊道将成品带钢引至卷取机，夹送辊在卷取时，与卷取机形成稳定张力，保证卷取质量。精轧机未抛钢时，上下夹送辊与芯轴进行张力控制，此时上下夹送辊是负转矩限幅，实际速度大于设定速度；芯轴则是正转矩限幅。精轧机抛钢时，所有卷曲区设备都进行速度控制，不再进行转矩限幅。
(1) 张力控制实现
由一级将转矩限幅送至传动（参数：p493，p499），依靠转矩限幅实现张力控制。当设定速度大于实际速度，电机实现正转矩控制，当设定速度小于实际速度，实现负的转矩控制。卷取时，精轧机未抛钢时波形如图1所示。（c2 prb speed reference：下夹送辊设定速度；c2 prb speed actual：下夹送辊设定速度；c2 ma tq total：芯轴实际转矩 ）
芯轴传动采用西门子原装6se71变频器三并联装置，调试方法与单装置不一样，p115=2，3，6（电机辨识）不能被选择进行，只允许p115=1，4，5的电机辨识被选择。这也就是说，定子电阻rs和空载电流i0必须按照电机制造商的铭牌参数输入，调试时，须注意过程。
图1 精轧机未抛钢，下夹送辊与芯轴张力控制波形
(2) 芯轴电机
ybp800-6,1000kw, 290/1100r/min, ac400/660v, 1562/875a。
可见此电机弱磁倍数不是与转速成反比的关系。为满足工艺设备，要求传动装置在对电机的控制过程中，经过基速弱磁后，配合电机磁场的调节，使得电机端电压逐步抬高至660v，从而使电机满足了全调速范围内的要求。调试中应正确输入电机电压与额定频率（660v，478r/min(=660/400×290)）。
3.2 压下电机主从控制
由四辊可逆粗轧机与立辊及前后推床、工作辊道组成粗轧机组, 用于将板坯轧制成规定的中间坯厚度(25－50mm)。其中的压下由机械压下和液压微调（agc）组成。机械压下采用空载调整辊缝的电动压下方式，两台低惯量双轴伸的交流电动机经减速机通过同步轴相互连接，同步轴上装有电磁离合器，使两边的压下装置可以同时动作，也可以单独动作。
主从控制采用常见的通过光纤传输积分分量的方式。主从装置的选定由一级控制。压下电机要求启动的快速性，按照西门子的控制思想，装置长期处于解封状态，避免了启动过程的电机励磁过程，在要求电机启动时，直接给定速度即可。
西门子变频器速度环的积分具有保持功能，在装置处于运行状态，速度为0，其输出转矩保持。由此导致了压下电机上升过程结束后的零速时，转矩保持正转矩；而下降过程后的零速时，转矩保持负转矩。为了避免这种情况，在电机不动作、速度给定为0时，虽然装置依然处于运行状态，但速度环必须封锁（p585=b3409，一级控制），如图2所示。
图2 装置运行，速度为0，转矩的积分保持波形
3.3 辊道类采用无编码器矢量控制（p100=3）
调试辊道类负载，常采用p100=1的标量控制，这是充分利用其机械特性软等特点。而对于轧机前后辊道，要求启动转矩以及快速性，p100=1的控制方式满足不了要求，只能采用p100=3的不带编码器矢量控制。
p100=3调试注意事项：
(1) 电机数目不能随意增减
电机辨识过程的对象是电机以及电缆等，因此这种控制方式，电机数目不能随意增减。
(2) 转矩有跌落
不带编码器的控制方式，存在电压模型以及电流模型转换的过程，在转换频率（p313）处，转矩有跌落现象。
(3) 启动斜坡转换
不带编码器矢量控制，p115优化后，p467=4，启动斜坡转换有效，低速时，斜坡时间长，高速时，斜坡时间变短。为了追求启动快速性,使p467=1，同时这必须相应修改p278，p279，以免启动过电流,如图3和图4所示。
图3 优化后，p467=4，斜坡转换有效时波形
图4 p467=1，p278，p279调整后的启动波形
3.4 对p100=1控制方式设定速度与实际速度的分析
p100=1标量控制速度有静差，但以往观点是kk0075（速度设定值）与kk0148（速度实际值）在6se70中是一样的，即录不到真实的速度波形，装置也不会报a042报警。此次调试录到上述两者不一致的波形，相关原因查功能图比较容易分析，此现象多发生在加减速过程，如图5所示。
图5 p100=1，速度设定值与实际值差异波形
3.5 f025、f026
常见原因是igbt击穿，触发板损坏。但出钢机调试时出现p100=1装置正常工作，但矢量控制报此故障，最后发现是ct（电流互感器）损坏。
3.6 编码器信号反向的异常
通常编码器反向，给定速度后，电机以低速运转，电流大，报堵转故障。但在调试精轧立辊时，编码器反向，不给定速度，但电机自启动，低速转，电流大，如图6所示。
图6 精轧立辊，编码器信号反向，电机自启动
分析后，可能是由于启动后，编码器信号线有干扰，造成了实际速度有信号，而速度环比例过大。调低p235，此想象消除。
3.7 电抗器发热处理
层冷辊道好几组电抗器发热，最高可达130℃。录相发现电流等没有问题，分析可能是电缆等对地耦合电容与电抗器电抗交换能量不及时造成的。
解决措施：一是加大电抗器容量；二是降低进线电压；三是降低载波频率p340。把层冷辊道所有的装置的载波频率p340降低，发热量明显降低。
4 结束语
本文主要以热连轧工程为例，就调试过程中比较容易出现误解的问题，简单做了记录与分析。从事钢铁行业传动系统设计与调试两年，西门子6se70应用较多，同时也应加强abb、施奈德等变频器调试能力，提高调试水平。优良的调试素质、过硬的调试水平、良好的的沟通合作能力，对工程技术人员是必须的。
作者简介
丁义行 男 电力电子与电力传动专业，现就职于中冶京诚工程技术有限公司电气所传动室，从事传动系统设计与调试。
参考文献（略）
