軋輥加工機(jī)床是專門用于加工軋輥的機(jī)床，是軋鋼生產(chǎn)線必不可少的輔助設(shè)備之一,。軋輥加工機(jī)床電氣控制系統(tǒng)包括主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其控制系統(tǒng)和Z軸向走刀伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)，有些精度要求高的機(jī)床會(huì)加入X軸向走刀伺服電機(jī)及其控制系統(tǒng)。下面對(duì)某鋼廠中型型鋼熱連軋生產(chǎn)線的軋輥加工機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行說明,。
1.某鋼廠軋輥加工機(jī)床控制系統(tǒng)簡介
該鋼廠中型型鋼熱連軋生產(chǎn)線軋輥加工機(jī)床包括兩臺(tái)數(shù)控機(jī)床和若干臺(tái)普通機(jī)床。數(shù)控機(jī)床其控制系統(tǒng)采用西門子伺服驅(qū)動(dòng)器SIMODRIVE 611 控制X軸向伺服電機(jī)和Z軸向伺服電機(jī),，其操作面板為西門子SINUMERIK 802D PCU,。主軸直流電機(jī)通過西門子6RA70 SIMOREG DC MASTER進(jìn)行控制調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速;該系統(tǒng)中，伺服611控制器作為伺服驅(qū)動(dòng)器的同時(shí),，還作為整個(gè)數(shù)控軋輥機(jī)床的核心控制單元,，其通過PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)分別與802D PCU操作面板和6RA70直流調(diào)速控制器連接進(jìn)行通訊。普通機(jī)床主軸直流電機(jī)采用西門子6RA70 SIMOREG DC MASTER進(jìn)行調(diào)速控制,，軸向走刀伺服電機(jī)采用安川SGM-30ADA,，通過西門子S7-200PLC進(jìn)行程序控制，使用PROFIBUS-DP進(jìn)行通訊,。
2.數(shù)控軋輥機(jī)床故障處理實(shí)例
2.1 故障處理實(shí)例1
某年8月15日夜間數(shù)控機(jī)床在加工軋輥過程中多次自動(dòng)停車,。
8月16日上午,，電氣維修人員到現(xiàn)場觀察捕捉故障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)機(jī)床橫向（Z軸）運(yùn)行一段時(shí)間后報(bào)故障,，報(bào)故障停車多發(fā)生在加工軋輥過程中（其中只有一次在空轉(zhuǎn)時(shí)報(bào)故障停車）,。西門子802D面板顯示報(bào)警內(nèi)容為380500↓Profibus-DP：驅(qū)動(dòng)Z1，代碼608數(shù)值0 時(shí)間1956628,。更換802D編程器內(nèi)一個(gè)DP網(wǎng)頭,，更換后故障仍然發(fā)生。上網(wǎng)查閱資料,，伺服電機(jī)控制器（西門子SIMODRIVE 611裝置）報(bào)代碼為608故障為過負(fù)荷運(yùn)行,。
8月16日夜間，電氣維修人員對(duì)X軸和Z軸西門子611伺服控制器的逆變器進(jìn)行互換（倒換X軸和Z軸控制板,，編碼器線路,，主軸測速發(fā)電機(jī)線路和負(fù)荷線）互換后運(yùn)行X軸，一段時(shí)間后報(bào)故障,，Z軸能夠正常運(yùn)行,，排除611控制器故障。之后機(jī)械維修人員調(diào)整了Z軸絲杠間隙,，對(duì)機(jī)械部分進(jìn)行潤滑維護(hù);電氣維修人員再次互換X軸和Z軸611控制器的逆變器,。
8月17日上午，電氣維修人員試車發(fā)現(xiàn)Z軸伺服電機(jī)無法轉(zhuǎn)車,，啟車后立即報(bào)608故障,，摘開電機(jī)連接軸，電機(jī)出現(xiàn)振顫現(xiàn)象,，仍然報(bào)608故障,。互換裝置后,，故障現(xiàn)象依舊,，因此懷疑Z軸伺服電機(jī)有問題。
8月18日,，到相關(guān)技術(shù)部門對(duì)Z軸電機(jī)進(jìn)行檢查。8月21日,，反饋信息為此伺服電機(jī)內(nèi)部有一插排松動(dòng),，現(xiàn)已修復(fù)，并可以正常轉(zhuǎn)車,。安裝電機(jī)后,，電機(jī)依然報(bào)608故障。
8月22日上午,，電氣維修人員進(jìn)行現(xiàn)場故障排查,，最后將Z軸伺服電機(jī)負(fù)荷線U相和W相進(jìn)行互換,，Z軸伺服電機(jī)可正常運(yùn)行，將電機(jī)與絲杠連接好后可以正常加工軋輥,，一直將故障發(fā)生前的軋輥加工完畢,，未報(bào)故障。
實(shí)例1故障原因分析：
（1）最初機(jī)床橫向（Z軸）運(yùn)行一段時(shí)間后報(bào)608（過載）故障原因?yàn)椋╝）機(jī)械卡阻原因,，現(xiàn)場維修廠家機(jī)械人員調(diào)整絲杠間隙并做了潤滑維護(hù);（2）伺服電機(jī)內(nèi)部插排松動(dòng),。
（2）伺服電機(jī)出現(xiàn)振顫，隨后報(bào)608（過載）故障原因?yàn)榛QX軸和Z軸611伺服控制器的逆變器時(shí),，將負(fù)荷線倒成反轉(zhuǎn),，引起系統(tǒng)故障。
實(shí)例1故障經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：
（1）802D和611控制器控制下的伺服電機(jī)倒負(fù)荷線要慎重,，如果負(fù)荷線倒成反轉(zhuǎn),，可引起編碼器反饋與電機(jī)實(shí)際運(yùn)行方向不一致，電機(jī)出現(xiàn)振顫現(xiàn)象并報(bào)故障,。
（2）伺服控制器出現(xiàn)608（過載）故障后,，首先摘開電機(jī)連接軸，讓其空負(fù)荷運(yùn)行一段時(shí)間,，這樣可直接判斷出機(jī)械故障或電氣故障,。
2.2 故障處理實(shí)例2
某年11月13日，某普通機(jī)床主軸電機(jī)6RA70箱報(bào)F040故障,，復(fù)位后試車又報(bào)故障,，主軸無法轉(zhuǎn)車。11月14日,，車間組織對(duì)機(jī)床故障進(jìn)行查找,，更換CUD1板后，機(jī)床可正常運(yùn)行,。11月15日,，機(jī)床在線正常車輥。
第二年5月4日,，普通軋輥機(jī)床走刀可正轉(zhuǎn)運(yùn)行無法反轉(zhuǎn)運(yùn)行,，5月4日—5月7日對(duì)7#機(jī)床故障進(jìn)行了查找，對(duì)各線路,、開關(guān),、繼電器、接觸器查找,，未發(fā)現(xiàn)問題,。對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)編碼器有兩顆線斷路，將線路焊接好后,，走刀仍可正轉(zhuǎn)運(yùn)行無法反轉(zhuǎn)運(yùn)行,。
5月8日至5月9日再次查找故障，用萬用表測量走刀安川調(diào)速器（SGM-30ADA）,，線號(hào)為1222線路電壓不正常,，對(duì)地測量為-7V（正常應(yīng)為0V）。繼續(xù)查找至70箱CUD1板,，發(fā)現(xiàn)線號(hào)為1229線路對(duì)零線1222電壓為3V,，對(duì)地測量正常為-10V（對(duì)零線1222測量應(yīng)為-10V）;線號(hào)為1220線路電壓對(duì)零線1222為23V（對(duì)零線1222測量應(yīng)為+10V）。將三條線路從CUD1板上摘開,，測試線路所在端子,，X175端子14對(duì)地電壓不正常為-7V，X174端子2,、3電壓正常,，電壓為（X174端子2上連接1229線路，端子3上連接1220線路;X175端子14上連接1222線路）,。查看6RA70手冊,，X175端子14和15為一個(gè)模擬量輸出通道，判斷此模擬量通道損壞,，測量另一個(gè)備用模擬量輸出通道,，與此通道一樣也發(fā)生損壞。之后更換前一年11月13日更換下的CUD1板,，走刀可正常運(yùn)行,，但主軸依舊無法正常運(yùn)行。將1222線路與地相接,，走刀可正常運(yùn)行,，機(jī)床具備正常工作條件，但主軸轉(zhuǎn)速表無法正常顯示,。
5月10日更換CUD1板,，機(jī)床可正常運(yùn)行，主軸轉(zhuǎn)速表顯示正常,。
實(shí)例2故障原因分析：
此故障主要原因?yàn)闄C(jī)床70箱CUD1板模擬量輸出通道損壞引起,，中間處理故障時(shí)還發(fā)現(xiàn)伺服電機(jī)編碼器線路開焊。70箱CUD1板兩個(gè)模擬量輸出為電流源4～20mA信號(hào),，X175端子14（1222線路）既是走刀調(diào)速器（SGM-30ADA）調(diào)速模擬量輸入±10V的零線,，又是主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速表4～20mA輸出，故障原因主要為CUD1板模擬量輸出損壞,，X175端子14帶有-7V電壓，±10V與其電位差偏差過大（電位差分別為23V和3V），走刀模擬量輸出不正確,，引起反轉(zhuǎn)模擬量控制電壓出現(xiàn)正值（100%轉(zhuǎn)速應(yīng)為-10V）,，致使走刀伺服電機(jī)無法反轉(zhuǎn)。將1222線路與地相接后,，X175端子14為0V,，與±10V建立正確電位差，走刀伺服電機(jī)可正常運(yùn)行,，但此時(shí)此模擬量通道徹底損壞X175端子14,、15輸出不了4～20mA信號(hào)，主軸轉(zhuǎn)速表便無法正常顯示,。
3.結(jié)語
軋輥加工機(jī)床控制系統(tǒng)同其他設(shè)備的控制系統(tǒng)一樣,，在運(yùn)行使用過程中不可避免地要產(chǎn)生一些故障。本文詳細(xì)記錄闡述了某鋼廠中型型鋼熱連軋生產(chǎn)線的兩種軋輥加工機(jī)床控制系統(tǒng)的兩次維修實(shí)例,，可為類似相關(guān)設(shè)備控制提供技術(shù)處理借鑒,。