2024年9月7日发(作者：繁雨梅)
龙源期刊网
安钢1780热连轧生产线卷取机跳闸原因及
对策的探究
作者：金灿华
来源：《山东工业技术》2015年第04期
摘 要：安钢钢铁公司1780热连轧卷取机位于精轧区域后面，3台卷取机轮流工作，将带
钢卷成钢卷，由卸卷小车运走，卷取机最终是把钢板卷取成钢卷成品。2007年6月投产以
来，在卷取薄规格的时候，卷取机速度达额定转速的80%时，低档360MPM，高档780MPM
速度时，卷取机会跳闸，6RA70报F043。这个故障是磁场反电势过大，屏蔽掉这个故障后，
就会烧整流单元的快熔。堆钢处理需3个多小时。影响生产节奏，废钢造成极大的成本浪费。
因此，解决卷取机跳闸攻关成为提升安钢1780生产线竞争力的重要一环。
关键词：同步机 T400工艺模板；码盘；同步机初始角
1 安钢1780热连轧卷取机传动系统概述
（1）安钢1780热连轧卷取机所选用的设置为：逆变器装置为6SE7042-1WN60（主/从）
（1900kW）+CBP2+SLB+T400；励磁装置为6RA7085-6DS22-Z（600A）+CBP2+SLB；一台
S7-300组成的控制系统。是北京金字天正公司在国内选用的第一套系统。
（2）通讯：1）6SE70 与基础自动化之间采用DP网进行连接：PLC的控制字及速度给定
值先到T400，然后通过T400再传送给CUVC。CUVC的状态字与速度反馈等先到T400，然
后通过T400再传送给PLC； 2） 6RA70与6SE70的通讯：采用光纤通过SLB通讯板进行数据
交换。
（3）工艺模板T400。卷取机传动装置配用西门子公司工艺模板T400，它主要完成转子
位置的记忆以及电流、电压的显示。T400模板是SIMADYND系统新一代的工艺类型产品，
它因有一个32位CPU板而具有极高的运算能力和强大功能。T400的运算能力相当于功能强
大的SIMADYND-D CPU，它可以做为一种选件插入西门子的交直流驱动装置中，数据由
T400经驱动器的高速双口RAM传送到驱动器的主控制模块和通讯模块中。
2 对安钢1780热连轧卷取机传动系统改造实施过程
2.1 对卷取机码盘的改造
当逆变器控制单元CUVC断电时，转子的位置是靠绝对值码盘记忆，当CUVC上电，
T400要将绝对值码盘所记忆的角度传给CUVC，作为电机起车的初始角。但以后转子的位置
角要靠带零脉冲的增量式码盘所产生（在CUVC中的r186观察）。
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同步机的控制还有一点是需要我们知道的，当电机高转速时，逆变器控制单元主要采用电
压模型控制电机的，此模型基本不依赖由带零脉冲的增量式码盘所产生转子角；而电机低速运
转时，逆变器控制单元主要是电流模型起作用，此模型对由带零脉冲的增量式码盘所产生转子
角依附力很大。
由以上两点可知，可靠稳定的增量式码盘和绝对值码盘是卷取同步电机能正常运行的一个
必要条件。我们在T400中编了一块程序，在逆变器无运行信号且卷取电机零速时，将绝对值
码盘的记忆角度传送给CUVC，及时对转子角度进行校准。
2.2 卷取初始角位置设定：
由于卷取电机是交流同步电机，众所周知，转子的起始角对电机起车是非常重要的，如果
转子角不准，电机起车就会失步。我们定期找初始角，保证其准确性。初始角位置设定步骤如
下：
（1）P172=KK420（单字转换为双字模块），KK420=U070.01+U070.02；激活该模块
U950.56=10
（2）U070.01=K0000
（3）U070.02=K0409（固定设置模块，K0409=U009.01）
（4）将增量式码盘线电源线断开
（5）将逆变器参数：U009.01=1，使得r186=0；P401=0；P492=20%；P498=-20%：
P161=160A
（6）电动机励磁最低设置为8%，在PMU面板上按下逆变器的启动键，转子定位开始。
待转子不动后，P161=0A，按下逆变器的停止键；
（7）在S7-300中程序中将M15.5进行强制为1，然后在XF3：16，17上用短接线，短接
一下，将绝对值码盘清零。然后在6SE70中，将U070.02=K3009（来自T400）
（8）恢复码盘接线，转子定位完成。
初始角效验准确后，在逆变器上按PMU的“启动”键及“加速”键，使电机逐渐旋转起来，
观察速度给定与反馈值，定子电流给定与反馈值，转子电流给定与反馈值，是否能及时跟随并
能稳定运行。在速度上升到38%以上时电机应开始弱磁，观察电机是否能稳定上升到最高速
40Hz。
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控制系统断电时，转子初始角记忆通过T400完成此功能。转子位置采用单圈绝对值编码
器，使转子位置的检测具有断电记忆功能。通过T400将绝对值编码器的的所记忆位置传送给
6SE70，以使电机顺利起车。对于更换码盘，需在电机轴与绝对值码盘的轴上作相应标记，将
新码盘按对应标记对准安装即可。
3 结论
安钢卷取机从投入使用以来经常出现头部打滑传动跳闸堆钢事故和尾部定位反转事故，严
重影响正常生产，给第二连轧厂带来巨大损失。对于卷取机传动系统的优化，圆满地解决了该
设备现存的问题，减轻了操作工处理堆钢和设备维护的工作量，更好地保证了设备的使用寿
命，又大大减少了卷取机对轧制节奏的影响，极具应用及经济价值。提高了产品的成材率和产
品质量，提高了过钢速度，降低了备件消耗，减少了维护时间，取得了较好的经济效益。
作者简介：金灿华（1973—），男，河南安阳人，本科，电气工程师。
2024年9月7日发(作者：繁雨梅)
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安钢1780热连轧生产线卷取机跳闸原因及
对策的探究
作者：金灿华
来源：《山东工业技术》2015年第04期
摘 要：安钢钢铁公司1780热连轧卷取机位于精轧区域后面，3台卷取机轮流工作，将带
钢卷成钢卷，由卸卷小车运走，卷取机最终是把钢板卷取成钢卷成品。2007年6月投产以
来，在卷取薄规格的时候，卷取机速度达额定转速的80%时，低档360MPM，高档780MPM
速度时，卷取机会跳闸，6RA70报F043。这个故障是磁场反电势过大，屏蔽掉这个故障后，
就会烧整流单元的快熔。堆钢处理需3个多小时。影响生产节奏，废钢造成极大的成本浪费。
因此，解决卷取机跳闸攻关成为提升安钢1780生产线竞争力的重要一环。
关键词：同步机 T400工艺模板；码盘；同步机初始角
1 安钢1780热连轧卷取机传动系统概述
（1）安钢1780热连轧卷取机所选用的设置为：逆变器装置为6SE7042-1WN60（主/从）
（1900kW）+CBP2+SLB+T400；励磁装置为6RA7085-6DS22-Z（600A）+CBP2+SLB；一台
S7-300组成的控制系统。是北京金字天正公司在国内选用的第一套系统。
（2）通讯：1）6SE70 与基础自动化之间采用DP网进行连接：PLC的控制字及速度给定
值先到T400，然后通过T400再传送给CUVC。CUVC的状态字与速度反馈等先到T400，然
后通过T400再传送给PLC； 2） 6RA70与6SE70的通讯：采用光纤通过SLB通讯板进行数据
交换。
（3）工艺模板T400。卷取机传动装置配用西门子公司工艺模板T400，它主要完成转子
位置的记忆以及电流、电压的显示。T400模板是SIMADYND系统新一代的工艺类型产品，
它因有一个32位CPU板而具有极高的运算能力和强大功能。T400的运算能力相当于功能强
大的SIMADYND-D CPU，它可以做为一种选件插入西门子的交直流驱动装置中，数据由
T400经驱动器的高速双口RAM传送到驱动器的主控制模块和通讯模块中。
2 对安钢1780热连轧卷取机传动系统改造实施过程
2.1 对卷取机码盘的改造
当逆变器控制单元CUVC断电时，转子的位置是靠绝对值码盘记忆，当CUVC上电，
T400要将绝对值码盘所记忆的角度传给CUVC，作为电机起车的初始角。但以后转子的位置
角要靠带零脉冲的增量式码盘所产生（在CUVC中的r186观察）。
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同步机的控制还有一点是需要我们知道的，当电机高转速时，逆变器控制单元主要采用电
压模型控制电机的，此模型基本不依赖由带零脉冲的增量式码盘所产生转子角；而电机低速运
转时，逆变器控制单元主要是电流模型起作用，此模型对由带零脉冲的增量式码盘所产生转子
角依附力很大。
由以上两点可知，可靠稳定的增量式码盘和绝对值码盘是卷取同步电机能正常运行的一个
必要条件。我们在T400中编了一块程序，在逆变器无运行信号且卷取电机零速时，将绝对值
码盘的记忆角度传送给CUVC，及时对转子角度进行校准。
2.2 卷取初始角位置设定：
由于卷取电机是交流同步电机，众所周知，转子的起始角对电机起车是非常重要的，如果
转子角不准，电机起车就会失步。我们定期找初始角，保证其准确性。初始角位置设定步骤如
下：
（1）P172=KK420（单字转换为双字模块），KK420=U070.01+U070.02；激活该模块
U950.56=10
（2）U070.01=K0000
（3）U070.02=K0409（固定设置模块，K0409=U009.01）
（4）将增量式码盘线电源线断开
（5）将逆变器参数：U009.01=1，使得r186=0；P401=0；P492=20%；P498=-20%：
P161=160A
（6）电动机励磁最低设置为8%，在PMU面板上按下逆变器的启动键，转子定位开始。
待转子不动后，P161=0A，按下逆变器的停止键；
（7）在S7-300中程序中将M15.5进行强制为1，然后在XF3：16，17上用短接线，短接
一下，将绝对值码盘清零。然后在6SE70中，将U070.02=K3009（来自T400）
（8）恢复码盘接线，转子定位完成。
初始角效验准确后，在逆变器上按PMU的“启动”键及“加速”键，使电机逐渐旋转起来，
观察速度给定与反馈值，定子电流给定与反馈值，转子电流给定与反馈值，是否能及时跟随并
能稳定运行。在速度上升到38%以上时电机应开始弱磁，观察电机是否能稳定上升到最高速
40Hz。
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控制系统断电时，转子初始角记忆通过T400完成此功能。转子位置采用单圈绝对值编码
器，使转子位置的检测具有断电记忆功能。通过T400将绝对值编码器的的所记忆位置传送给
6SE70，以使电机顺利起车。对于更换码盘，需在电机轴与绝对值码盘的轴上作相应标记，将
新码盘按对应标记对准安装即可。
3 结论
安钢卷取机从投入使用以来经常出现头部打滑传动跳闸堆钢事故和尾部定位反转事故，严
重影响正常生产，给第二连轧厂带来巨大损失。对于卷取机传动系统的优化，圆满地解决了该
设备现存的问题，减轻了操作工处理堆钢和设备维护的工作量，更好地保证了设备的使用寿
命，又大大减少了卷取机对轧制节奏的影响，极具应用及经济价值。提高了产品的成材率和产
品质量，提高了过钢速度，降低了备件消耗，减少了维护时间，取得了较好的经济效益。
作者简介：金灿华（1973—），男，河南安阳人，本科，电气工程师。