房新亮 秦麗麗
1.存在的問題
山鋼集團萊蕪分公司棒材廠中小型車間的1#~18#軋機均采用ABB DCS600 MultiDrive系列全數(shù)字直流傳動裝置。2010年17#、18#軋機電機擴容,將兩個機架的DCS600升級為較新的DCS800,隨后在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)兩機架的電機電流明顯比實際值偏高,使得PLC中的計算轉(zhuǎn)矩值也比實際值偏高,造成粗軋微張力控制紊亂。
2.問題分析
該生產(chǎn)線采用ABB AC450控制系統(tǒng)(圖1),AC450 RMC過程站通過AF(Advant Field-bus)100現(xiàn)場總線連接傳動控制系統(tǒng)AC80,通過AC80控制相應(yīng)的直流和交流傳動設(shè)備。AC450 RMC控制器可實現(xiàn)包括數(shù)字控制、調(diào)節(jié)控制和監(jiān)督控制在內(nèi)的大范圍控制方案,主要用于系統(tǒng)過程控制。AC80則是應(yīng)用在傳動系統(tǒng)的小型控制器,進行下屬傳動設(shè)備的邏輯控制,處理傳動裝置的通信數(shù)據(jù)后進行上傳或下傳。
通過軋機控制系統(tǒng)AC450 on-line在線觀察,發(fā)現(xiàn)從AC80控制系統(tǒng)由AF 100總線發(fā)送來的電流數(shù)值比實際值偏大。檢查AC80程序在線數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),自DCS800傳動裝置通過DDCS網(wǎng)絡(luò)(傳動光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò))發(fā)送的電流值也比實際值偏大。據(jù)此初步判斷原因是DCS800傳動裝置發(fā)送的電樞電流信號存在問題。從程序結(jié)構(gòu)角度也可印證,對于AC450和AC80,1#~18#軋機控制程序結(jié)構(gòu)均相同,只是賦值參數(shù)不同,且程序中與電機相關(guān)的參數(shù)均已更改。
利用Drive windows工具軟件檢查兩機架DCS800裝置參數(shù),并與DCS600裝置參數(shù)進行比對。兩種裝置與AC80數(shù)據(jù)通信均采用參數(shù)組90接收控制字,采用參數(shù)組92(Dataset Transmit Addresses)設(shè)置發(fā)送地址。電機實際電樞電流屬于狀態(tài)字,在參數(shù)92.05中進行設(shè)置。DCS600裝置92.05(在DCS600中意義為濾波后的電樞實際電流)設(shè)置為1.28,該數(shù)值為電機電樞額定電流(99.03)的百分比,類型為實數(shù),標(biāo)稱為4096=100%,即當(dāng)電樞電流為額定電流情況下,該狀態(tài)字十進制為4096,在PLC程序中,需對此參數(shù)進行轉(zhuǎn)換利用。但升級改造后,在DCS800中92.05設(shè)置為1.06,手冊顯示該參數(shù)意義為用電機1電樞額定電流(99.03)表示的百分?jǐn)?shù),參數(shù)類型為有符號的整數(shù),換算方法為100=1%,即當(dāng)電機電樞電流為電機的額定電流時,該參數(shù)狀態(tài)字為10000。由于原設(shè)計中依然按照4096進行轉(zhuǎn)換,則電流即擴大為原來的10000/4096=2.44倍,導(dǎo)致計算轉(zhuǎn)矩相應(yīng)擴大。檢查DCS800裝置參數(shù),沒有和DCS600裝置類似參數(shù)可替代,為此必須進行相應(yīng)修改。
3.解決措施
起初設(shè)想按照后來的數(shù)值重新編制轉(zhuǎn)換程序,但原程序采用子程序方式,若編制新程序,必將導(dǎo)致升級后機架的程序結(jié)構(gòu)不同。利用DCS800強大的自定義編程功能,對參數(shù)1.06進行轉(zhuǎn)換。在停止?fàn)顟B(tài)下,設(shè)置83.01=2(編輯,自定義程序沒有運行,并且可以編輯),84.04=15(乘除功能塊),84.05=1.06(電樞電流),84.06=4096(固定常數(shù)),84.07=10000(固定常數(shù)),84.08=6000h(bit14=1、bit13=1,即設(shè)置乘除功能塊輸入端2和3為固定常數(shù)),92.05=84.09(編程功能塊輸出端值發(fā)送至PLC)。設(shè)定完畢,重新設(shè)定84.04=1(運行,自定義程序運行,而且可以進行編輯),隨后觀察若84.01(自定義編程狀態(tài)字)的B0為0,則正常。
通過上述設(shè)置,P92.05=P1.06×4096/10000,即轉(zhuǎn)換為原規(guī)格化數(shù)據(jù)(圖2)。
DCS800參數(shù)經(jīng)過設(shè)置,設(shè)備顯示及控制功能均正常,該方法操作簡便,改動較小。在設(shè)備升級改造過程中,即使相同意義的參數(shù),也要注意細節(jié)區(qū)別,避免因此出現(xiàn)的設(shè)備工藝和安全事故。