浅谈济源钢铁1号连铸机轻压下系统控制信号稳定性的改进措施

安晓钢

摘要：  通过对1#连铸机拉矫机系统轻压系统改造后存在的部分故障的分类统计、分析，针对性的对拉矫机系统中拉矫机电机编码器故障排除;对电缆及铺设路径和防护措施做改进，加装信号隔离装置，对编码器信号隔离屏蔽;对西门子S120变频器在启动过程中经常故障，对参数进行针对性的优化设置，达到在满足生产需求的前提下提高其运行稳定性的目的，针对位移传感器使用中间，数值死机问题的排除等，通过以上几项改造措施，实现了提高拉矫机传动系统工作稳定性的目的，为铸坯轻压下使用提供设备前提保障，稳定生产过程。

关键词：编码器、位移传感器，变频电机、S120变频器。

1#连铸机是河南省济源钢铁集团股份有限公司投资，上海重矿进行设计安装的7机7流R10M的方坯连铸机，配备结晶区电搅电磁搅拌，末端电磁搅拌，铯源型液面检测塞棒控制系统，液压振动，主打断面240*240。后期因转型升级特钢生产，提高产品质量，根据工艺需求，由中冶京诚进行改造拉矫机轻压下系统，由原来的4架拉矫机机架，增加为7架拉矫机机架。此连铸机自2012年投产，2018年进行轻压系统改造升级。

轻压下（Soft Reduction）在连续铸钢炼铁过程中，连铸轧钢坯拉矫采用液芯矫直时，为了获得无缺陷铸坯，对带液芯的铸坯施加小的压力的工艺方法。中心偏析的形成是由于向内生长的凝固前沿形成“搭桥”，阻隔了钢水的向下输送。凝固与冷却收缩就会导致凝固收缩力把周围树枝晶间的富集S、P的液体吸入，产生中心偏析。中心偏析会严重地影响铸坯内部质量。为了减轻中心偏析，在产生中心偏析段（铸坯凝固末段）应用了轻压下技术，即在快要完全凝固处，对铸坯进行轻微地压下（如2mm），减轻中心偏析。

常出故障：

解决处理过程：

1.传动柜问题解决

改造后利旧的传动柜变频器安装编码器后信号波动大，并出现为直接回零现象，通过与京诚瑞达电气调试人员现场的试验，检查，怀疑为旧柜的接地，屏蔽等存在较大问题，因以前没有使用编码器，未出现类似情况;调试人员推荐使用信号隔离器，随后在为公司轧钢厂借到一个板子，回来安装后效果明显，无回零现象，达到使用条件，之后通知京诚瑞达调配28套板子来安装：

通过安装隔离信号板，解决了旧传动柜60%编码器问题

2.线路检查

存在以下几个问题：由于当时电气安装到了后期，临近春节，电气施工员多数回家，只有两个专业电气接线人员，其他为焊工，液压人员临时帮忙接线，存在问题

a.线路接线错乱

b.编码器引出线z组无防护，可能会导致编码器短路接地烧坏

c.端子接线错位

3.编码器自身问题

编码器使用安维特NS35A YICX15 AG 1024 5-28 50MA;在使用前几天， 还正常的编码器，突然出现多个信号异常，针对出现的信号回零现象，联系厂家技术人员到现场检查，厂家带回公司进行检测发现内部有异物，怀疑为密封不好导致，现场检查备件都未安装防尘罩，

a.对出现信号异常的编码器进行返厂，吸尘处理

b.现场正常的进行加装防尘盖，密封胶防护

4.变频器参数优化

通过查看西门子S120系列变频器的参数手册，对变频器報以上几项故障的原因进行查阅和分析，然后我们根据参数手册的说明内容调整了一些具体的参数设置，根据实际生产过程中的要求，我们将故障检测的误差区间（故障公差）及误差检测时间（延迟时间）做了部分放大，经过参数改动后，实际使用效果明显，误报故障基本消除，同时又能保证在编码器或者电机确实发生问题的时候能有效的报故障停机。

5.位移传感器问题

位移问题是制约轻压下使用的关键测量设备，它的稳定运行至关重要，在使用过程中出现了数值死机现象，导致钢坯被压变形严重，导致单流停机事故。

经检查存在以下问题：位移在生产一段时间后，发生信号死机现象，停送电源后能恢复一段一段时间，之后还出现异常，通过查看信号趋势记录，都是在生产后出现异常情况，针对故障情况，做了如下排查

a.怀疑因温度问题导致位移传感器自身保护，检查现场液压缸冷却水路等，未发现异常，排除。

b.编码器自身问题，通过对调其他正常拉矫机位移传感器，异常现象存在，排除传感器问题。

c.更换采集模块，使用一段时间还有异常，排除模块问题。

d.排查现场线路问题，现场排线为4个流拉矫机线路在同一组桥架内，有电机变频动力线和编码器线，位移传感器线交叉的地方，但是所有线路都有这种问题，出现异常的就3台位移，抱着试试的态度，重新延桥架外侧铺设位移传感器线路，试用几天未在出现异常，判断为线路存在干扰问题，对其他几个同样问题的位移更换线路后恢复。

通过以上措施的执行，解决了拉矫机整体故障，系统设备能稳定运行，为轻压下工艺的实施提供可靠的设备保障，也为我们在以后日常的维护积累了经验。

结束语：

我们通过对拉矫机传动及控制系统的一些列改造和创新工作，不但解决了拉矫机整体故障，而且为我们在以后日常的维护积累了经验、降低了设备实际维护难度，实现了拉矫机传动系统的稳定运行。同时为1#连铸机整体铸机系统的持续稳定化工作奠定良好的设备基础。为我公司进行全面战略产品升级、打造有影响力的国内精品钢基地提供了重要设备保障，为济钢全面产品战略转移、优转特产品的不断升级奠定稳定的设备基础。

参考文献：

（1）《SINAMICS S120/S150 参数手册》   西门子股份公司    2011