硅钢连退机组急停系统测试及改造

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1、硅钢连退机组急停系统测试及改造【摘要】介绍了ESD（急停系统）在硅钢连退线上的应用情况，并根据其存在的问题制定了测试及改造方案。通过对现有系统的改造，解决了系统缺陷、完善了系统功能，提高了系统的可靠性。【关键词】连退线；急停系统；TDC中冶南方（新余）冷轧新材料技术有限公司是一家以生产中低牌号硅钢为产品的公司。该公司所拥有的连续退火线使用了一套由西门子S7-315F为平台设计的独立急停系统。通过急停系统与主控TDC系统的通讯协调来保证连退机组在事故时能快速停车。但在实际生产应用中，当主控TDC系统出现故障时，因控制

2、失效易造成堆带、断带事故。本次改造对系统进行了有针对性的功能的测试及改造。1.连退线的自控与急停系统的构成及原理1.1连退线机组自动化设备分布连退线机组分为入口段、入口活套、清洗段、退火炉段、干燥段、出口活套和出口段几部分。通过开卷机、卷取机、入出口活套主卷扬、H7#张力辊维持生产线的运行和张力稳定。具体分布如图1所示。1.2连退线控制系统组成连退线自控系统由四部分组成：主令控制系统，顺序控制系统，传动控制系统，急停控制系统，HMI人机画面系统。主令控制系统是由西门子TDC控制器构成，负责全线的速度、张力、物料跟踪

3、等功能。顺控系统由西门子S7-400系列PLC构成，负责全线公辅设备以及顺序控制。传动系统由西门子最新的SinamicsS120系列传动系统组成。急停系统由西门子专门用于安全急停系统的S7-315F系列PLC组成。HMI人机界面是由两台工程计算机搭载WINCC平台组成的冗余服务器，连接现场4台客户机完成人机互动。1.3急停动作流程当急停动作被触发时。首先由急停系统获取触发信号，经处理通过profibus-DP网路将其传给主令控制系统TDC。由TDC分配各段动作任务下发至S7-400顺控系统，同时将停车速度斜坡发给传

4、动系统。传动接收到速度后执行停车动作，当停车完成后返回完成信号给主令。主令系统接收到完成信号后转给急停系统，急停系统接收到完成信号，或者延时时间到后切断现场ET站输出信号供电。1.使用中存在的问题在正常生产中急停系统能够稳定正常的工作。但由于TDC系统的不稳定，时常产生死机故障的情况。在TDC故障的情况下，急停系统由于丢失了中间环节导致控制不稳定，时常出现机组无法正常停车或者虽能停车但堆带断带等情况。给生产、安全、设备造成了重大的影响，严重制约生产的顺行，产品质量失控，产生了巨大损失，为此，要求急需对其进行改造与完

5、善。1.对现有系统的功能测试3.1测试方案3.1.1测试条件全线以80m/min的工艺段速度跑带，带钢为调整材；入出口活套固定保持在40%的套量。涂层机、测厚仪离线，涂层机组接手必须拆除、清洗段所有辊子打开到非工作位置。以上措施以保证测试时人员和设备的安全。3.1.2测试目的检测机组运行时急停系统的动作情况，以及各段连锁动作情况。检测运行时抱间动作情况以及动作效果。检测在控制系统失灵的情况下急停系统的可靠性和动作步骤。3.1.3主控TDC故障情况下急停系统测试(1)全线处于80m/min跑带状态，入出口活套套量保持

6、在40%；(2)安排电气人员分别在入出口活套及各张力辊处监控运行状态。(3)安排操作人员在机组易造成堆带的位置进行监控。(4)切断TDC电源，通知现场人员进行监控并记录。(5)切断TDC电源20秒后，全线所有急停按钮拍下，各段人员进行监控并记录。(1)观测炉辊运行情况。3.2测试数据及结论分析3.2.1急停系统测试数据主要测试了开卷取机和7个张力辊在TDC断电后运行情况，急停拍下后运行情况及对应的设备停止时间和抱闸动作情况。根据记录TDC控制器断电后，操作画面颜色有变化，正常信号颜色全部变成灰色，数据不更新。TDC

7、控制器无法给传动系统发出减速速度指令，导致电机只能按自身惯性减速运行并最终停车。TDC断电20秒拍急停按钮后，电机按急停斜波减速停车。TDC断电后无法给抱闸锁紧信号，因此抱闸不动作。由于各段残存张力的影响，设备在停机后仍然会以很低的速度运行，入口段、入口活套、清洗段、退火炉、干燥炉无明显堆带现象，出口活套、卷取机有明显堆带现象。炉辊摆动出现无法停止的状况，以原工艺段速度继续运行，而同时退火炉段张力出现急剧增大的情况。测试时发现退火炉段的张力释放装置在失电后没有缩回，导致停机状态下，张力释放装置失效，无法将张力释放。

8、3.2.2测试结果及存在的问题当TDC控制器正常工作时，急停系统能按要求及时停车，各段张力稳定。当TDC控制器故障时，画面显示异常，机组处于失控状态，各段张力、速度无法协调控制，因此必然出现堆带现象。拍急停按钮后传动设备减速运行直至停止。由于主控系统的失灵导致其挂载的张力释放装置失效，同时炉辊失控，使得退火炉段张力急剧增大，可能造成炉内断带、堆带等情况。1.