本发明涉及轧机传动控制技术领域，更具体地说，涉及一种防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡的控制方法。
背景技术：
马钢大h型钢生产线设置了1架二辊可逆式型钢开坯机，型钢开坯机主传动控制系统主要由一台5500kw同步电动机以及西门子sinamicssl150交－交变频传动控制装置所组成。对于该型钢开坯机，在实际型钢开坯轧制过程中，由于种种原因(如型钢异形坯(简称轧件)头部形状不规则、轧件头部与孔型不对中以及开坯机实际空载辊缝过小等等)型钢开坯机会出现轧卡事故，尤其是在换辊后恢复轧制的头几根轧件。
技术实现要素：
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡的控制方法，该方法有效地避免了型钢开坯机主传动在严重轧卡状态下的无益自损运行的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡的控制方法，其步骤为：
步骤一：通过型钢开坯机堵转型轧卡状态判定单元判定型钢开坯机是否处于堵转型轧卡状态，防止型钢开坯机主传动电动机堵转时长时间处在大电流下；
步骤二：通过型钢开坯机非堵转型轧卡状态判定单元判定型钢开坯机是否处于非堵转型轧卡状态，防止型钢开坯机主传动以极低速度在持续电流限幅值下长时间轧制；
步骤三：在型钢开坯机奇道次判定出型钢开坯机出现堵转型轧卡或非堵转型轧卡时，型钢开坯机奇道次轧卡主传动使能封锁控制单元输出的型钢开坯机主传动装置使能条件被封锁，避免了型钢开坯机主传动奇道次长时间持续处于大电流输出的轧卡状态；
步骤四：在型钢开坯机偶道次判定出型钢开坯机出现堵转型轧卡或非堵转型轧卡时，型钢开坯机偶道次轧卡主传动使能封锁控制单元，输出的型钢开坯机主传动装置使能条件被封锁，避免了型钢开坯机主传动奇道次长时间持续处于大电流输出的轧卡状态。
进一步地，所述的型钢开坯机堵转型轧卡状态判定单元包括功能块fxkzcc01～fxkzcc08、功能块fxkzcc12以及功能块fxkzcc13。
进一步地，所述的型钢开坯机非堵转型轧卡状态判定单元包括功能块fxkzcc01、功能块fxkzcc03～功能块fxkzcc06以及功能块fxkzcc09～功能块fxkzcc13。
进一步地，所述的型钢开坯机奇道次轧卡主传动使能封锁控制单元包括功能块fxkzcc14、功能块fxkzcc15、功能块fxkzcc17、功能块fxkzcc19、功能块fxkzcc21、功能块fxkzcc22、功能块fxkzcc25以及功能块fxkzcc26。
进一步地，所述的型钢开坯机偶道次轧卡主传动使能封锁控制单元包括功能块fxkzcc14、功能块fxkzcc16、功能块fxkzcc18、功能块fxkzcc19以及功能块fxkzcc23～功能块fxkzcc26。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡的控制方法，鉴于型钢开坯机的轧卡形态多种多样，在型钢开坯机实际工作过程中，操作工有时难以准确判定开坯机的轧卡程度，该方法有效地避免了型钢开坯机主传动在严重轧卡状态下的无益自损运行的问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
本实施例的一种防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡的控制方法，其步骤为：
步骤一：通过型钢开坯机堵转型轧卡状态判定单元判定型钢开坯机是否处于堵转型轧卡状态，防止型钢开坯机主传动电动机堵转时长时间处在大电流下；
步骤二：通过型钢开坯机非堵转型轧卡状态判定单元判定型钢开坯机是否处于非堵转型轧卡状态，防止型钢开坯机主传动以极低速度在持续电流限幅值下长时间轧制；
步骤三：在型钢开坯机奇道次判定出型钢开坯机出现堵转型轧卡或非堵转型轧卡时，型钢开坯机奇道次轧卡主传动使能封锁控制单元输出的型钢开坯机主传动装置使能条件被封锁，避免了型钢开坯机主传动奇道次长时间持续处于大电流输出的轧卡状态；
步骤四：在型钢开坯机偶道次判定出型钢开坯机出现堵转型轧卡或非堵转型轧卡时，型钢开坯机偶道次轧卡主传动使能封锁控制单元，输出的型钢开坯机主传动装置使能条件被封锁，避免了型钢开坯机主传动奇道次长时间持续处于大电流输出的轧卡状态。
本实施例的一种防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡的控制方法，该防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡控制程序主要由四个控制单元组成，即功能块fxkzcc01～fxkzcc08、fxkzcc12以及fxkzcc13构成型钢开坯机堵转型轧卡状态判定单元；功能块fxkzcc01、fxkzcc03～fxkzcc06以及fxkzcc09～fxkzcc13构成型钢开坯机非堵转型轧卡状态判定单元；功能块fxkzcc14、fxkzcc15、fxkzcc17、fxkzcc19、fxkzcc21、fxkzcc22、fxkzcc25以及fxkzcc26构成型钢开坯机奇道次轧卡主传动使能封锁控制单元；功能块fxkzcc14、fxkzcc16、fxkzcc18、fxkzcc19以及fxkzcc23～fxkzcc26构成型钢开坯机偶道次轧卡主传动使能封锁控制单元。
马钢大h型钢生产线型钢开坯机主传动采用西门子sinamicssl150交－交变频传动控制装置，鉴于型钢开坯机在主传动电动机堵转状态下已无法继续轧制，为了避免主传动同步电动机堵转时持续处在电流限幅值(即250％in(in为主传动电动机额定电流))之下，在主传动电动机堵转并且主传动电动机速度基准值无变化时，该型钢主传动控制装置将自动使主传动电动机实际电流限定在193％in以下；在主传动电动机堵转而主传动电动机速度基准值变化时，该型钢主传动装置将自动使主传动电动机实际电流限定在236％in以下。由此可知，常规的电动机堵转保护(即防止电动机在电流限幅值下持续堵转的保护)难以在该型钢开坯机主传动控制装置中发挥作用，这样，型钢开坯机出现堵转型轧卡时，该型钢开坯机主传动控制装置对此无检测和保护，直到主传动电动机严重过热保护动作为止。故此，为了防止型钢开坯机主传动电动机堵转时长时间处在大电流下，在该防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡控制程序中设计了型钢开坯机堵转型轧卡状态判定单元。该型钢开坯机堵转型轧卡状态判定单元中功能块fxkzcc01输出端y为开坯机实际轧制速度绝对值(米/秒)，功能块fxkzcc04输出端y为开坯机设定轧制速度与实际轧制速度之差的绝对值(米/秒)，而功能块fxkzcc06输出端y为开坯机主传动电动机实际电流绝对值(电动机额定电流的百分数)。当开坯机实际轧制速度绝对值小于0.1米/秒而开坯机设定轧制速度与实际轧制速度之差的绝对值(米/秒)大于0.75米/秒并且开坯机主传动电动机实际电流绝对值大于150％in时，该型钢开坯机堵转型轧卡状态判定单元中功能块fxkzcc08输出端q为‘1’态。若功能块fxkzcc08输出端q为‘1’态的持续时间超过1.5秒，则判定型钢开坯机处于堵转型轧卡状态，由此为型钢开坯机堵转型轧卡保护创造了条件。
为了尽可能避免型钢开坯机出现堵转型轧卡，在型钢开坯机主传动电动机实际速度不为零的情况下，当开坯机主传动电动机实际速度不能跟随设定速度时，该型钢开坯机主传动控制装置将加大主传动电动机电流(即加大主传动电动机输出扭矩)直至达到或持续保持电流限幅值，以此设法使主传动电动机实际速度跟随设定速度。对于大规格型钢异形坯的开坯轧制，型钢开坯机某些道次分配的轧制负荷(或轧制扭矩)可能比较大，这样，在这些道次轧制时，若钢坯温度略有偏低，型钢开坯机的实际轧制扭矩可能接近或超过型钢开坯机主传动电动机最大输出扭矩。当型钢开坯机的实际轧制扭矩超过型钢开坯机主传动电动机最大输出扭矩时，型钢开坯机将会出现堵转型轧卡；当型钢开坯机的实际轧制扭矩接近或等于型钢开坯机主传动电动机最大输出扭矩时，型钢开坯机主传动由于没有额外的扭矩用于轧制过程中的传动加速，这样，型钢开坯机主传动实际速度将不能跟随设定速度的上升而上升，型钢开坯机实际轧制速度将取决于开坯机的咬钢速度以及咬钢速降。当型钢开坯机咬钢速度较高时，开坯机主传动在一定的速降后仍能以一定的低速在持续电流限幅值下继续轧制；当型钢开坯机咬钢速度较低时，开坯机主传动在一定的速降后可能会以极低的速度(如0.5米/秒以下)在持续电流限幅值下继续轧制，在这种情况下，11米左右长度的型钢异形坯在如此低的轧制速度下轧制时间将要达到22秒左右。型钢开坯机主传动电动机持续如此长的时间运行在电流限幅值下，这不仅给主传动电动机带来严重伤害，同时也给型钢开坯机主传动控制装置主回路功率器件带来严重损害。故此，从保护型钢开坯机主传动相关设备方面来看，可将型钢开坯机主传动以极低速度在持续电流限幅值下轧制视为型钢开坯机非堵转型轧卡。为了防止型钢开坯机主传动以极低速度在持续电流限幅值下长时间轧制，在该防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡控制程序中设计了型钢开坯机非堵转型轧卡状态判定单元。当开坯机实际轧制速度绝对值小于0.5米/秒而开坯机设定轧制速度与实际轧制速度之差的绝对值(米/秒)大于0.75米/秒并且开坯机主传动电动机实际电流绝对值大于240％in时，该型钢开坯机非堵转型轧卡状态判定单元中功能块fxkzcc11输出端q为‘1’态。若功能块fxkzcc11输出端q为‘1’态的持续时间超过1.5秒，则判定型钢开坯机处于非堵转型轧卡状态，由此为型钢开坯机非堵转型轧卡保护创造了条件。
对于型钢开坯机主传动控制装置，通常奇道次轧制时由上一级控制器(即轧机控制plc)给出的速度基准值为正值，而偶道次轧制时由上一级控制器(即轧机控制plc)给出的速度基准值为负值。这样，当该防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡控制程序在型钢开坯机奇道次判定出型钢开坯机出现堵转型轧卡或非堵转型轧卡时，为了防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡，在操作工控制的开坯机主传动速度操纵杆给出的速度基准值为正值或为零时，轧机控制plc应封锁开坯机主传动控制装置的运行使能信号，这样，不仅能使开坯机无法继续奇道次轧卡状态下的轧制操作，同时也能使开坯机主传动电动机电流由正向限幅值状态或接近正向限幅值状态强制减小至零，而在操作工控制的开坯机主传动速度操纵杆给出的速度基准值为负值(即型钢开坯机进行奇道次的倒钢操作)时，轧机控制plc应释放开坯机主传动控制装置的运行使能信号，以使型钢开坯机进行奇道次的倒钢操作。为此，在该防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡控制程序中设计了型钢开坯机奇道次轧卡主传动使能封锁控制单元。该型钢开坯机奇道次轧卡主传动使能封锁控制单元中功能块fxkzcc19输入端x1为开坯机的轧制压力，当开坯机的轧制压力大于1mn(即开坯机中有钢)时，功能块fxkzcc19输出端ql为‘0’态，当操作工控制的开坯机主传动速度操纵杆给出的速度基准值大于0.1米/秒(即型钢开坯机进行奇道次轧制)时，该型钢开坯机奇道次轧卡主传动使能封锁控制单元中功能块fxkzcc14输出端qu为‘1’态。这样，在型钢开坯机奇道次出现堵转型轧卡或非堵转型轧卡时，该单元中功能块fxkzcc17输出端q为‘1’态，并且该单元中“复位端r优先的rs触发器”功能块fxkzcc21输出端q为‘1’态。由此，在轧卡的轧件未从型钢开坯机中倒出之前，即该单元中功能块fxkzcc19输出端ql变为‘1’态之前，只要操作工控制的开坯机主传动速度操纵杆给出的速度基准值大于0.1米/秒(即开坯机奇道次继续轧制)或处于-0.1米/秒～0.1米/秒之间(即开坯机主传动速度操纵杆处于回零状态)时，该单元中功能块fxkzcc15和fxkzcc22输出端q均为‘1’态，这样，该单元中fxkzcc26输出端q为‘0’态，该单元输出的型钢开坯机主传动装置使能条件被封锁，由此，避免了型钢开坯机主传动奇道次长时间持续处于大电流输出的轧卡状态。
同样，当该防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡控制程序在型钢开坯机偶道次判定出型钢开坯机出现堵转型轧卡或非堵转型轧卡时，为了防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡，在操作工控制的开坯机主传动速度操纵杆给出的速度基准值为负值或为零时，轧机控制plc应封锁开坯机主传动控制装置的运行使能信号，这样，不仅能使开坯机无法继续偶道次轧卡状态下的轧制操作，同时也能使开坯机主传动电动机电流由负向限幅值状态或接近负向限幅值状态强制减小至零，而在操作工控制的开坯机主传动速度操纵杆给出的速度基准值为正值(即型钢开坯机进行偶道次的倒钢操作)时，轧机控制plc应释放开坯机主传动控制装置的运行使能信号，以使型钢开坯机进行偶道次的倒钢操作。为此，在该防止型钢开坯机主传动电动机持续轧卡控制程序中设计了型钢开坯机偶道次轧卡主传动使能封锁控制单元。当操作工控制的开坯机主传动速度操纵杆给出的速度基准值小于-0.1米/秒(即型钢开坯机进行偶道次轧制)时，该型钢开坯机偶道次轧卡主传动使能封锁控制单元中功能块fxkzcc14输出端ql为‘1’态。这样，在型钢开坯机偶道次出现堵转型轧卡或非堵转型轧卡时，该单元中功能块fxkzcc18输出端q为‘1’态，并且该单元中“复位端r优先的rs触发器”功能块fxkzcc23输出端q为‘1’态。由此，在轧卡的轧件未从型钢开坯机中倒出之前，即该单元中功能块fxkzcc19输出端ql变为‘1’态之前，只要操作工控制的开坯机主传动速度操纵杆给出的速度基准值小于-0.1米/秒(即开坯机偶道次继续轧制)或处于-0.1米/秒～0.1米/秒之间(即开坯机主传动速度操纵杆处于回零状态)时，该单元中功能块fxkzcc16和fxkzcc24输出端q均为‘1’态，这样，该单元中fxkzcc26输出端q为‘0’态，该单元输出的型钢开坯机主传动装置使能条件被封锁，由此，避免了型钢开坯机主传动偶道次长时间持续处于大电流输出的轧卡状态。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实际的方法并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。