结晶器液压振动监控系统操作说明

西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-1-唐钢1700板坯连铸机结晶器振动控制系统使用维护说明书西安重型机械研究所第六研究室2005年8月3日西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-2-编制:周亚君审查:杨展飞室主任:刘峰西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-3-概述结晶器液压振动电气控制系统通过控制电液伺服阀实现对结晶器进行正弦与非正弦振动的控制。主要控制性能参数：振幅：0～±6mm振频：1～400次/分钟偏斜角：0～40º控制设备由两部分组成：PLC控制设备和HMI操作站控制系统有两种运行方式：手动运行和自动运行。1.PLC控制设备组成及功能1.1主要检测控制器件机械及液压设备上安装检测控制器件对现场设备的运行状态进行检测与控制。主要检测控制器件有：-YV620左缸电液伺服阀-YV610右缸电液伺服阀-BP624油缸位移传感器（左侧）-BP614油缸位移传感器（右侧）-PT621左上腔压力传感器-PT622左下腔压力传感器-PT611右上腔压力传感器-PT612右下腔压力传感器（左右侧定义：面向出坯方向，左手边为左侧，右手边为右侧）1.2PLC控制设备硬件组成西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-4-PLC控制设备的核心由S7-400系列CPU416-2DP和SIMADIND系列FM458模块组成。主要硬件配置如下：PS407模块6ES7407-0RA01-0AA020ACPU416-2DP6ES7416-2XK04-0AB0CP443-16ES7443-1EX11-0XE0FM458-16DD1607-0AA1EXM438-16DD1607-0CA18AI6ES7431-1KF20-0AB0PLC控制部分包括+P601控制柜一面，+XB602、+XB603、+XB604接线盒三个，并在+T202悬挂操作箱上设置有振动系统手/自动操作选择开关，供油电磁阀供油/关闭选择开关，振动启动/停止按钮，启动运行指示灯及故障指示灯。+P601控制柜柜内安装进线受电开关、S7-400系列PLC控制站、直流精稳电源两台、隔离放大板、伺服阀驱动卡、中间继电器等硬件设备。柜门上安装两块电流表，调试期间可用于监控系统运行情况。设备运转正常后，为保护电流表将其短接，如果有需要可将短接线拆除。+XB602、+XB603为机旁接线盒。为便于振动台吊装检修时拆接电线的需要，设置+XB602、+XB603完成控制柜与振动台上检测元器件的中转连接。接线盒右侧面安装航空插头，从+P601控制柜至+XB602、+XB603电缆接入接线盒内航空插头（孔）上，振动台上伺服阀、位移传感器、压力传感器、温度传感器等元件的信号线接入盒外航空插头（针）上，当设备检修需要吊装振动台架的时候，可将电缆从接线盒外西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-5-的航空插头处断开。+XB604为振动控制阀台上接线盒。振动控制用供油电磁阀、供油压力开关等信号由此接线盒接入系统。1.3PLC控制系统功能PLC的控制功能由400系列CPU416-2DP和FM458-1DP共同完成。CPU416-2DP实现的功能：系统自检和故障诊断通过CP443-1以太网通讯模板完成与铸流PLC站及HMI的通讯功能通过背板总线实现与FM458的数据通讯通过模拟量输入模块读入来自铸流PLC的拉速信号、伺服阀阀芯位置信号、伺服阀环境温度等信号FM458-1DP实现的功能：系统自检和故障诊断正弦与非正弦振动波形的生成通过PROFIBUS-DP总线完成对油缸活塞位置检测根据给定波形控制伺服阀完成对左右两侧油缸活塞位置的控制对振动用阀台各种压力节点的监测实现对振动系统的手动、自动和标定零点的操作完成对振动控制系统的运行状态的判断监测实现与CPU416-2DP的数据通讯实现结晶器夹紧松开控制西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-6-2.结晶器振动HMI监控系统功能通过工业以太网实现与CPU416-2DP的数据通讯完成对结晶器振动控制系统基本参数的监控以及部分工艺参数的设定、管理完成对结晶器振动控制系统操作状态的指示3．振动控制系统的操作及指示3.1+T202悬挂操作箱供油电磁阀开/关选择开关：打到‘开’位置，+5米平台振动阀台上供油电磁阀得电接通；打到‘关’位置，供油电磁阀失电断开。手/自动选择开关：打到‘自动’位置，振动控制系统工作在自动方式，结晶器振动的启动由铸流PLC在铸机浇铸开始时发来的启动信号控制，在拉尾坯模式下，当坯尾离开结晶器后自动停止，振频、振幅和偏斜角由HMI上设置的公式根据实际拉速自动计算获得；打到‘手动’位置，振动控制系统工作在手动方式，打开供油电磁阀后，可在悬挂箱上手动操作振动的启动和停止，振频、振幅和偏斜角由HMI手动方式下设置的参数组直接获得。无论铸机运转在任何状态均可将振动系统选至手动操作振动的启动/停止。振动启动/停止按钮：当选择手动方式时，按下‘启动’带灯按钮，可以启动结晶器振动，同时启动指示灯被点亮，按下‘停止’按钮，可以停止结晶西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-7-器振动。综合故障指示灯：当收到启动信号后左右侧没有运行或运行不同步，该指示灯被点亮，提示系统处于故障状态，需要检修不能正常使用。3.2HMI画面操作与显示在HMI铸机操作主画面上点击进入结晶器振动参数设置与状态显示子画面，子画面如下图所示：结晶器振动子画面主要显示控制系统设备运转状态、振动供油阀台工作状态、左右侧油缸参数、显示和设置振动参数（如振幅、振频、偏斜角、操作方式并可实现振动系统零点标定操作。画面右侧设备状态栏显示振动控制系统的设备运行状态。西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-8-振动PLC状态：显示一个从0~999不断变化的数。如果该数字停止变化则表明振动PLC处于STOP状态或振动PLC与HMI监控操作站的以太网通讯故障。FM458发送、接收状态：显示CPU416-2DP与FM458控制模块的通讯状态。FM458向CPU416-2DP发送数据和从CPU416-2DP接收数据是否正常。振动泵站：显示振动泵站是否运行。（泵站的运行控制不包含在结晶器振动控制系统内）振动系统准备好：振动PLC与FM458工作正常、振动泵站启动、供油电磁阀打开、供油压力正常，系统处于准备好状态。振动启动：自动或手动方式下收到振动启动信号，振动启动。西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书共13页第9页振动系统故障：收到振动启动信号，左侧或右侧实际并未运行或两侧振动位置偏差过大则显示振动系统故障。振动系统同步故障：振动运行时左右两侧振动位置偏差过大则显示振动系统同步故障。设备状态栏显示振动控制系统的设备运行状态。供油压力低于17MPa，显示供油压力故障。1#、2#滤油器压差发讯，发讯后表示过滤器堵塞。左、右侧振动台油缸参数状栏显示振动运行时左右侧实时位移及是否运行。栏显示+T202悬挂操作箱上手/自动选择开关状态。西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书共13页第10页振动零点标定栏可用于完成振动系统的零点标定。注意：仅当+T202悬挂操作箱将振动系统操作方式选为手动才可进行。零点标定操作步骤：①+T202悬挂操作箱上将振动手自动选择开关选至手动；②按下HMI画面上按键；③在HMI画面上给定油缸上下运行速度，填写数值范围0~90。（数值由0至90变化运行速度逐渐加快，建议常用50）；④按下HMI画面，先将结晶器向上顶起；⑤操作人员下至振动台两侧，将四个9mm定位插板分别插在四个机械定位装置下面；⑥按下HMI画面，将结晶器向下压靠，操作人员可以拔插板，如果拔不出来则表明已靠死，如果可以拔出，可将设定速度值增大，重复向上、向下动作几次；⑦此时在处显示压靠在零点时左右两侧位移传感器的原始数据，记下该数据，对应填写至处；⑧按下HMI画面，则填在处的新的零点值被写入PLC控制器中，同时系统自动退出零点标定状态。西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-11-⑨零点标定成功后，不管系统是自动还是手动状态，当振动泵站启动后，系统显示准备好后结晶器应处于零位等待，此时与数值一致，同时显示当前零点；而且左右振动台油缸参数的位移处应显示0µm或在0µm附近小幅跳变。振动参数栏和模式选择栏手动方式下可直接设定振频、振幅、偏斜角；自动方式下可根据工艺要求选择振动模式。点击，弹出子画面手动方式下：在上方数据框内设定手动方式下的振频、振幅、偏斜角。注意：振频范围1~400次/分钟(振频不能为0)，同时应满足振频(c/min)*振幅(µm)≤800000，偏西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-12-斜角范围在0~40°内。自动方式下：根据工艺要求选择振动模式。1~3四种振动模式对应四组振频、振幅随拉速变化计算的A、B参数。振频=A+B*V振幅=A+B*V模式选定后，相应的A、B参数显示在处。工艺人员也可以根据自己的经验直接修改A、B参数值。振动参数栏显示浇铸过程中拉速、振幅、振频、偏斜角的实际值和手动方式下的设定值。4．故障诊断及处理浇钢前请检查所有准备条件是否正常，如果不正常，请检查所有通讯状态、振动控制柜电源状态、液压阀台状态、振频计算公式参数是否输入。并且浇钢过程中注意观察报警画面。使用前应确保振动台油缸防护罩内冷却用压缩空气接通且管路西安重型机械研究所第六研究室结晶器振动控制系统使用维护说明书-13-上球阀打开、空气压力正常。这对设备正常运行、提高使用寿命非常关键！①电源系统故障。如果发生该故障，请检查液压振动控制柜所有供电开关是否合闸，如有自动跳闸的空开，请检查该回路是否有短路或接地；检查直流稳压电源的熔断器是否熔断，输出电源是否24VDC。②与HMI通讯故障。发生该故障，HMI画面上振动系统相关数据为灰显状态，请检查振动PLC是否运行正常，CP443-1通讯卡是否运行正常，一级工业以太网交换机状态是否良好，网线是否断开等。③CPU-FM458通讯故障。如果发生该故障，请检查振动控制柜FM458和CPU工作状态。④振动系统未准备好。请检查振动泵站是否运行，供油压力是否正常，供油电磁阀是否打开，CPU与FM458是否运行良好。⑤1#、2#滤油器发讯。请检查振动阀台过滤器，及时更换滤芯。⑥振动系统故障、同步故障。请检查振动系统零点标定是否正确，电源是否正常，CPU与FM458运行是否正常，位移传感器信号是否正常，伺服阀是否正常，伺服阀驱动卡是否正常，连接电缆是否有接触不良或断开，振动参数是否正确设置。