机械压力机直流主电机直流调节器升级方法的研究

机械压力机直流主电机直流调节器升级方法的研究

宋欣哲

身份证：22038119871026111X  吉林长春  130000

摘要：通过对机械压力机设备控制系统老化部分进行局部升级改造，解决其旧元件输出不稳定、故障率高、备件停产无法购买问题，从而提高设备效率，延长设备服役期，持续为企业创造效益。

一、升级必要性论述

该被升级的生产线由五台机械压力机组成，其中首台为2000T压力机，后序4台为1000T压力机，于2004年服役，其中主驱动直流电机与直流调节器均为西门子品牌。直流调节器为西门子6RA70系列，隶属于SIMOREG DC Master 整流器，于2013年官宣淘汰，经过近20年的运行，元件老化严重，故障频发并呈上升趋势，且备件无法买到，对企业造成严重效率损失，因此亟待升级换代。

二、升级困难点论述

1. 西门子官方后序产品为6RA80系列直流调节器，但该产品属于SINAMICS DCM直流转换器，其硬件结构与参数文件与70系列不同，直接替换后设备无法运行，需要二次调试。

2. 调试软件不同：原6RA70系列软件为DriveMonitor，而6RA80系列软件改为STARTER，不能直接转换。

三、升级风险评估

1. 对生产线原有控制的影响：升级只更改生产线PLC的硬件组态，做驱动适配调试，不改写PLC控制程序，从而不改变原操作和工艺，因此基本无影响。
2. 对电柜原有空间、散热的影响：通过样本手册和实际测量，电柜安装背板需要重新打孔，底座支架需要重新制作，不影响元件散热，但应注意空间改变后调节器至电抗器的部分线路长度不够，需要重新压接。

四、升级改造准备

1. 确定电机参数及编码器参数：

1.1.确定电机铭牌参数

1.1.1.首台压机电机参数:

1.1.2.后序压机电机参数:

1.2.编码器参数

2. 对生产线原S7-400 PLC及驱动参数进行备份，确保原始文件存档。

五、升级调试步骤

1. 硬件及外围电路连接完毕，确认接线正确，无短路、断路、虚接等情况。

2. 根据原直流调节器参数备份，通过STARTER软件对新直流调节器基本驱动参数进行配置。

2.1.首台压机直流调节器参数

2.2.后序压机直流调节器参数

3. 进行数字量输入、输出、模拟量输出配置以及编码器设置。
4. 根据原生产线PLC程序备份，进行硬件组态修改、下载。

5. 电机参数辨识及优化

5.1励磁电流优化，操作步骤：

（1）设置P50051=24，启动装置。

（2）优化完成后，P50112、P50116、P50255、P50256自动设置。

5.2电枢电流优化，操作步骤：

（1）设置P50051=25，启动装置。

（2）优化完成后，P50110、P50111、P50155、P50156自动设置.

（3）优化过程中会有75%电机额定电流输出，如果空电机不带飞轮做，需要电机端抱闸，防止飞车。

5.3弱磁曲线优化，操作步骤：

（1）P50081=1，选择激活弱磁；

（2）P50051=27，启动装置，电机运行至约80%最高速度。

（3）优化完成后P50120—P50139，P50275、P50276参数会自动设置。

（4）最好空电机做弱磁优化。

6. 压力机带负载运行监控。

7. 所有压机单独调试完毕后，整条生产线连线空运行，节拍由低到高依次测试，确认达到最高节拍后电机、调节器运行无异常后，整线带模具试生产测试，无问题后交付正式生产。

六、结束语

经过本次对机械压力机主驱动直流调节器升级，连续运行6个月相关停机为零，解决了备件停产问题和元件老化故障问题，为生产线效率提升作出贡献。同时，通过对升级改造的经验积累，对指导后续同类项目开展具有重要意义。