福州西门子授权一级代理商电源供应商
1 引言——项目背景
某五大酒店是集酒店、、公寓等为一体的大型多功能建筑, 总建筑面积约8万余平方米。主楼由地上二十七层和地下二层组成, 其中地下两层为人防、设备房、车库和美食街, 一层为大堂和商务, 二层为各式餐厅, 三层为、四层为健身房, 五层为、六层为办公兼转换层, 七层至二十七层为客房和公寓。 为了实现大楼内的建筑设备能而有效的监控和管理, 大楼设置了5套智能化系统。楼宇设备自动化系统BA（冷水系统、热水系统、空调通风系统、送排风系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统等）；保安管理自动化系统；五表远程传输系统；通讯自动化系统；大楼办公自动化系统。本文仅对该工程的楼宇自控(BA)系统工程实践进行设计与实施方面的探讨。
2 BA系统的工程设计要点
2.1BA监视控制点和DDC的配置
由于该五大酒店包括设备、车库、餐饮、、健身、商务、办公、客房、公寓等多功能用途, 各功能区的划分复杂, 要求不一。 因此在BA系统的监视控制点和DDC(直接数字控制器)的配置设计上应针对各个功能区的特点, 并充分结合暖通、电气、给排水等各设备的设计, 在满足系统正常运行的前提下考虑一套合理的设计方案。
(1） 酒店的裙楼部分包含了绝大部分的餐饮、、健身、商务服务, 是酒店人员活动密集的区域, 因此设计应考虑空调、新风、照明等内容。
由于酒店所有的空调机及部分新风机都安装在裙楼, 相应的监测点和控制回路较多, 同时空调机和新风机的控制要求也较复杂, 为了方便调试和维护, 应考虑将DDC控制设备就近设置。
而照明系统通常在施工初期难以确定与BA相关的回路数量, 只有在装修设计明确后方能确定, 因此可能造成后期回路增大的情况。此外, 照明系统的控制原理较简单, 基本上是开关量的控制和信号反馈, 但监控点数量多, 这就要求相应的DDC控制设备要留有合适的余量。
基于上述原因, 在设计阶段应根据空调和照明系统的情况安排好直接数字控制器DDC(Direct Digital Controller)的数量和位置, 对每个DDC都应留有足够的扩展空间。这样, 整个系统的结构就不会出现太大的调整, 既能实现对空调系统的合理控制, 又能通过增加扩展模块的方式满足照明回路逐步增加的需求。同时有效地控制了投资, 不会因系统内部的变而出现投资过量增加。
(2） 酒店的地下层部分为人防、设备房、车库、储藏室、冷冻站和部分员工工作室, 因此这部分设计在于冷冻站的联动控制、地下室的通风、排污等内容。
应针对暖通提供的冷水机组和配套水泵的型号及数量, 根据控制要求选择监控点及控制回路数量; 其次要考虑到冷冻站的控制程序为复杂, 应配置单的DDC控制, 同时在容量选择上要留有适当的余地, 为控制程序的运算提供足够的空间。至于通风系统和给排水系统则按照功能分别配置DDC控制。上述的配置方案不仅可以较集中地管理地下室的各种设备, 便于维护, 而且当通风和给排水设备出现问题时也不会影响冷冻站的正常运行。
(3) 酒店的塔楼部分包括七至二十七层, 按东西向划分为立的两个部分, 东侧是酒店客房, 西侧为供出售的公寓。
由于一般酒店住客对客房环境要求的个性化, 故BA系统设计上可以不考虑各客房风机盘管的控制, 只需对楼层走道的新风机进行监控。而客房照明的开关规律性很强, 基本上按照时段来划分, 可有规律地布置DDC设备, 使系统简单明了。公寓内部照明基本属于私人空间, 故只需对楼道和电梯间的照明进行控制。
(4)大楼的屋面部分主要设备是冷却塔和排风机。
出于同地下室的冷水机组一样的考虑, 对冷却塔采用单的DDC控制, 并
留有一定的余量, 同时充分考虑到冷水机组与冷却塔的联动控制。
(5)电梯系统是大楼设备中比较特殊的部分, 根据功能和行程的不同, 十几
部电梯分布于大楼的多个楼层上。
由于BA系统一般对电梯只监视不控制, 其监视内容也较简单, 因此可以根据各电梯机房的位置将各台电梯监控点分别接入附近的DDC中即可。
2.2 网络控制器NCU和操作站OWS的配置
在配置BA系统的NCU(Network Control Unit)时应严格按照其允许带的I/O点范围来进行选择, 对于需完成冷冻站联动控制的NCU还应留有一定的点位余量, 供设定程序时的软件点使用。同时应使NCU尽量均匀地承担计算负荷。
操作站OWS(Operator Work Station)的运行软件中包括了系统图形界面, 通常配置21英寸的显示器, 以方便操作人员的监控; 为了保证系统的稳定性, 一般OWS不宜配置光碟驱动器, 以免人为装入过多与系统无关的软件, 导致BA系统不能正常运行。
OWS和NCU设置在中控室, 通常BA系统可与安防系统共用同一机房。
3 BA系统的设备安装问题
根据BA系统中各种监控设备的不同特性, 在设备安装时应注意以下几方面的问题。
3.1空调机和新风机监控设备
在空调和新风系统中采用的传感器种类繁多, 安装位置的分布也很广, 通常要求传感器设备直接安装在风管、风门或阀门上, 这就要求安装人员在熟悉传感设备的同时还应对暖通的基本知识有一定的了解。
(1)在风管上安装温度传感器或风流开关时应尽量不破坏原有的风管保温
层, 所开的孔槽应为能保证传感器正常安装的小尺寸。
(2)安装风流开关时, 应安装在出风管的垂直段, 以便在风机停止运行时风
流开关的弹簧片能依靠重力自然回落, 恢复到静止状态。如果机房内的风管只有水平管段, 则需在适当位置增加负压管, 通过相对压力确认管内风流状态。
(3) 空调机回风温度传感器的安装位置应能反映室内温度的实际情况, 该温湿度数值应与所控房间的温湿度相同或相近。如果空调机位于受室外参数影响较大的房间内, 则回风温度与受控房间实际回风温度相比会向室外温度偏离。在这种条件下, 应尽可能将温度传感器安装位置靠近受控房间的回风口, 并在对应控制回路的PID运算中考虑室外参数的影响, 调整有关设定值, 以实现控制理论值与实际效果的吻合。
(4) 滤网压差开关状态一般可直接由监视吸风口负压与设定值比较的结果来体现。只需在吸风口的适当位置开一个与负压管大小一致的小孔, 将负压管插入适当深度即可。
(5) 空调机监控设备中重要的无非是水调节阀和风门驱动器的安装。由于调节阀是BA系统自动控制结果的直接执行者, 通常还要考虑其电气接口的适配问题, 所以建议该设备由自控来选配。但鉴于阀门在空调系统中的重要作用,其安装宜由暖通施工队进行。调节阀的驱动电源和控制回路通常共用一根控制电缆, 所以在接线时要注意区分电缆各芯线的用途, 避免烧毁设备的情况发生。风门驱动器也同样存在类似的问题, 在接线时应给予足够的重视。
3.2照明系统配电控制设备
照明系统中的控制回路形式根据照明配电箱的设计而不同。一般由BA系统提供24V交流电源来控制照明回路继电器的通断, 这种形式避免220V电压信号进入DDC箱, 有利于BA系统的。另一种形式是强电将220V电压信号直接接入DDC箱, 由DDC箱内的继电器触点动作来控制照明回路的通断, 这时在DDC箱内应有强弱电的隔离措施。 3.3冷冻站监控设备 冷冻站的设备安装中主要应注意冷冻水总管上的压力和流量传感器的正确安装。 尤其是电磁流量计的安装位置要保证在5~10D的直管段上, 才能准确地测量流量。事先应由暖通施工队预留出传感器的安装位置, 安装时请暖通人员到场, 并确认相关管路中的冷冻水已排出, 以免高压水流对人员和设备造成破坏。由于流量传感器的电源电压一般为交流220V, 在接线时要注意区分电源和控制回路, 避免烧毁设备。应该强调的是, 整个冷冻站的监控设备安装过程都需要暖通人员的配合, 其中涉及到压力参数的设定、设备联锁控制关系等重要问题。
3.4 给排水监控设备
给排水系统中的水位开关应具有良好的密封性能, 如出现漏水将导致开关信号不能正常为1或归0；通常水位开关容易出现漏水的地方是接线端口, 所以导线的对接处应水面; 安装时应将水位开关悬空吊装在水池侧壁旁, 但切不可直接靠在侧壁上; 此外对于水位开关是水平或垂直安装方式, 在同一系统中应有相同的标准定义, 以便为操作人员统一的操作模式。
3.5屋面排风系统监控设备
屋面排风系统风流开关的安装应充分考虑到室外恶劣环境对设备的影响, 例如将设备牢固安装, 做好措施, 预防台风或雨水导致设备的损坏。
4 BA系统的调试问题
在进行BA系统调试时, 应检查各控制回路的接线是否正确, 这是调试工作能否顺利的前提, 有条件的话可在初步检查后再复查一次。
调试前应熟悉各被控设备的接线原理和内部结构, 确定有关监控点的各项参数, 注意排除各种不因素。每个监测点调试完成后应做好记录, 避免遗漏或重复劳动。由于调试过程中经常需要移动被控设备的外部防护装置, 故应在每个设备调试完成后及时恢复原状, 避免造成二次破坏。整个调试阶段均应请相关人员配合, 尤其是为建设单位的有关维护人员熟悉BA系统的机会, 以利于日后系统的正常运行。以下是调试过程应注意的主要问题:
4.1空调机和新风机的调试
在设定空调机和新风机温度与水调节阀的联动控制时, 应考虑到空调机组所对应场所的实际温度需求。对人员流动不大的场合, 如茶坊和会议室等, 温度设定不能过低; 而餐饮、、迪吧等人流活动大的区域, 可适当降低温度设定值。原则上应做到模拟输出调节阀具有0.1%的调节精度。
4.2照明回路的调试
在调试照明回路时, 应先将照明配电箱的电源断开, 依次接通BA系统中为各照明控制回路提供的24V AC电源, 观察照明配电箱内的继电器的动作是否正确; 然后再使照明配电箱通电, 进一步核对照明回路与控制回路是否一致。
4.3冷冻站的单台设备调试
冷冻站的调试应在暖通的配合下完成, 因为冷冻站设备有严格的开停机顺序, 根据暖通人员确定的顺序开停机, 调试人员不得擅自启动或停止冷冻站设备。
4.4冷冻水出水温度的调试
空调系统是整个大楼的能耗大户,所以是BA系统控制的节能对象。空调系统是否能运行, 与冷冻水出水温度的高低密切相关, 冷冻水温度越低, 制冷效果就越好。因此, 合理降低冷冻水出水温度, 通过BA系统的来协调相应冷水机组的运行, 可明显达到节能之目的。另一方面, 通过操作站按日程和时间表规定工作与值班时间, 并对工作时间和非工作时间设定不同的环境舒适指标, 同样也能减少能耗。
4.5冷冻站的调试
冷冻站的调试中, 可以在合理范围内适当增加单台冷水机组的制冷负荷, 因为合理的负荷运行也不失为一种有效的节能手段。
由于调试需要停止冷冻站的运行, 而且调试周期也较长。因此应避免在冷冻站满载运行的季节进行调试, 以免影响酒店大楼的正常运作。
5 结束语
随着信息技术的发展, 人们对建筑物的使用功能要求越来越高, 楼宇自控(BA)系统已发展为范畴广泛、内容丰富的科学技术。
楼宇自控(BA)系统的整体功能可以归纳为:对建筑设备实现过程控制自动化；对大楼实现设备管理自动化；实现以节能运行为的能量管理自动化。
为了确保实现上述功能, 对BA系统工程设计和实施的各个环节都不能忽视。通过本工程实践, 从中体会深的是: BA系统是一项涉及多、多方面的工程, 需要业主的理解和支持; 需要与暖通、给排水、电气等人员的密切配合; 需要与各工程承包商之间的密切配合; 需要与设备供货商的密切配合。因此, 在加工订货与BA系统相关的设备之定要考虑周全, 确定好各方所承担的工作以及接口的交界面, 避免出现遗漏而无法连接的情况, 同时也要避免多方重复设置和几方重叠的交叉控制。总之, 只有各方协调配合, 精心设计、精心施工、精心管理, 才能使BA系统工程实施中的损失和遗憾减少到小, 才能充分体现BA系统的优点和发挥其应有的作用。
1 引言
大型预焙铝电解槽自动控制机（简称槽控机）是铝电解〔1〕生产过程控制的设备。槽控机基于单片机〔2〕8051的实时在线控制器。其输入通道有：采集电解槽的槽电压（u）和槽电流（i），接收触摸开关板的各种工艺操作手动信号，接收各种信号；其输出通道有：保持电解槽能量平衡的阳升降信号，保持电解槽物料平衡的打壳和下料信号，效应灯和效应报警信号。槽控机通过智能模糊控制软件完成对生产工艺的各种控制功能。其阳升降过程的性[3]是电解生产的重中之重，是铝冶炼生产过程中的重大危险源。一旦阳升降系统失控，就会出现电解槽压槽和拔槽事故。特别是拔槽事故造成系列电流为几百千安培（目前大350 KA）的阴和阳脱开断路，致使出现单台或多台电解槽剧烈爆炸事故，严重的将会造成整个电解系列停产，经济损失将会十分惨重。
2 影响槽控机性因素分析
系统的性应从硬件设计和系统运行环境进行分析，在满足系统各项控制功能的同时，对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及来自系统外部的干扰信号进行有效抑制，对阳升降系统作到有效保护，从而达到系统稳定工作的目的。
中铝青海分公司大型预焙电解槽于1987年12月投产，在提高槽控机性方面，作了大量的研究、探索、改进工作，并逐渐优化，大大提高了槽控系统的性。在性的提高方面，采用软件保护技术、硬件保护技术、软硬件结合的保护技术、抗干扰技术。在控制系统中，使用软件保护，如限定自动升降阳时槽工作电压（或槽电阻）的范围在3.8v～4.5v，系列电流的范围在正常设定值上下20％，软件计时等。当软件保护失效时，系统自动启动硬件保护。一般来说，软件保护，但相对脆弱，而硬件保护性高。有的保护采用软硬件相结合的保护，如监视定时器技术（Watchdog）。
3 提高槽控机系统性的思想
提高槽控机系统性的设计思路从以下几个方面进行论述。
3.1主接触器防粘连及接触器互锁设计
主接触器防粘连电路设计了四个接触器，如图1所示。其中3KM、4KM叫正反转接触器，它们的常闭触点串连后，再与1KM的常开触点并连，接入1KM、2KM的线圈回路。其作用是，正反转接触器中只要有一个发生粘连，1KM、2KM都不能闭合，用以降低事故概率，这叫做防止粘连电路。正反转接触器3KM和4KM的常闭触点，与其线圈交叉串连，用以防止同时闭合短路事故发生。
软件方面：提升电机得电的条件有三个接触器（1km、2km、3km或4km）同时吸合。当提升机断电时，软件发出命令，断开三个接触器的线包电源，一旦三个接触器有一个主结点粘连，其它两个接触器主结点粘连也能断开，即设计确保提升机断电；另一方面，控制程序通过检测回路实时检测接触器是否有粘连情况，发现之后立即产生故障信息，同时禁止自动阳升降动作。
接触器互锁：升降互锁的目的是防止升接触器和降接触器同时闭合，避免相间短路。升降互锁分电路互锁和命令互锁。命令互锁原理如图2，在升和降中，只要有一个控制口有输出，另外一个口就被封闭。电器升降互锁是升接触器和降接触器的线包与对方的常闭触点串联，只要升接触器和降接触器吸合，另一个接触器的线包由于对方的常闭触点断开而不能得电。
图2 接触器互锁示意图
3.2交流口电路设计、升降动作定时器
交流口的作用是防止程序走错后的误操作，其设计原理如图3所示。
在程序正常运行过程中进行阳要升降操作，由程序控制使微处理器的一个输出口输出方波信号，该方波信号被送到隔直流通交流电路，被通过的交流成分输出到整流滤波电路，经过整流滤波得到一个交流口状态的高低电平信号，使直流控制电路有直流电源输出，交流控制电路被导通，使升降得以进行。如程序走乱，上述的方波便消失，交流控制电路的电源被切断，升降被禁止。
图3 交流口及定时器示意图
升降动作定时器(参见图3)是立于CPU之外专门设置的定时器。当阳升降开始以后，由检测电路来的脉冲信号送到计数电路进行计数；同时该脉冲送整流滤波电路，经过线与电路，控制计数电路的复位，使复位计数器不起作用，于是，计数电路开始计数。当计数器时时，产生输出信号，CPU接收后，立即停止阳升降动作。定时时间的长短由跳线选定，1-32秒之间可以调节，本系统设定为8秒。
定时器的复位：定时器处在时状态时，由于计数器状态不会自动复位，由外部信号使它复位。这种外部信号可由CPU的某一输出脚来产生，CPU接收到槽控机操作面板上由操作人员输入的复位请示信号后，使可操作计数器复位。
定时器的测试：定时器输入的脉冲信号来自提升机接触器（1Km，2Km）吸合操作，人工测试定时器就可按下接触器来实现。当按下接触器时（1Km，2Km），检测电路上的发光管点亮，接着计数电路上的发光管开始闪烁，闪烁到规定次数时，时指示发光管被点亮，释放接触器，时指示发光管保持点亮状态(这种状态叫做定时器时)，说明定时器工作正常。其实，槽控机投入运行后，每小时做一次自诊断，其中就包括定时器的。
3.3 跳主闸电路
在主回路中AIR1是带脱扣器的空气开关，当有特殊情况时，按箱外紧急跳闸按钮达到断开设备电的目的。若按钮粘连导致阳提升或下降不能停止时，按下紧急跳闸按钮，可切断动力电源（如图4所示）。
软件方面，控制程序以毫秒级的速度对信号进行扫描，一旦发现有阳升降动作，而CPU没有发出阳升降动作命令，则认为该次升降动作属干扰引起，立即发出跳主闸命令，切断动力电源，保护升降系统（
采用监视定时器技术，一旦程序跑非，系统立即会被监视定时器复位掉，重头重新启动系统，从而退出不正常的运行状态且保证系统的可重入性，使用X25045中EEPROM的历史数据，使系统自行的操作不因重新起动而改变，保系统的连续性和顺序性，终保证系统的性和性。
3.5抗干扰及其措施
在槽控机控制系统中运用了一系列的抗干扰措施：
（1）用隔离变压器为槽控机主回路的控制电源进行一级隔离；
（2）Ac380V/Ac220V隔离变压器将已经经过Ac380V/Ac380V隔离变压器隔离过的交
Ac380V进行二级隔离,并变压为所需要的交流Ac220V，供低压电器控制回路使用。另一路Ac220V在经过Ac220V/Ac9V控制变压器变成Ac9V作为槽控机电路板工作电源之一。
（3）在执行机构设计中采用了RC吸收回路。
（4）过程通道的设计中采用光电耦合隔离、通讯双绞线传输屏蔽、信号的长线电流传输、信号传输的阻抗匹配等措施。
（5）印刷电路板中采用集成电路的去藕电容配置以对印刷电路板集成电路的杂波干扰。
4 结束语
以上讨论了重要基本的几种槽控机性设计思想。实际运行证明，系统的性设计经受了强大电磁干扰、工频信号干扰等复杂的工业环境的考验，特别是阳升降的性，得到了大幅的提高，为电解生产的平稳运行提供了有力的。
安钢高速线材机组是目前国内装备水平和自动化控制水平的线材生产线之一，于2001年7月热负荷试车成功，高速区轧机设备采用美国摩根新的模块化轧机设备，8架NTM+4架RSM配置。高线机组整条生产线的年设计生产能力45万吨，设计终轧速度120m/s,保终轧速度115m/s，该生产线的重要特点是设备众多，设备布置点多面广，生产节奏快，控制精度要求高。在其基础自动化控制系统中，配置了五台西门子SIMATIC S7—400型PLC分别完成
PLC1：加热炉区各段辊道的速度控制和顺序控制等；PLC2：包括CONTROL和SHEAR两个CPU，分别完成1#2#夹送辊，粗轧机中轧机的速度调、整微张力调整，1#2#飞剪及1080mm切分剪、碎断剪的控制，预精轧机的速度及其活套控制、故障诊断、动态速度补偿及联锁控制、轧辊控制等；PLC3：精轧机，减定径机，3#夹送辊，吐丝机，STM冷却线及其风机等；PLC4：集卷筒及联锁控制，P/F线，称重等；PLC5：液压站，润滑站等辅助设备。
2 1080mm切分剪在生产过程中出现的问题
1080mm切分剪位于NTM精轧机前，剪轴安装于1080mm垂直上，并且用于切头、切尾、头部采样、尾部采样，故被称为1080mm切分剪。1080mm切分剪是轧件进入成品机架的后质量屏障。其工作如果不稳定，如在切头切尾时发生多切或切头切尾长，会直接造成轧线堆钢，形成严重工艺事故，处理起来费时费力，并产生过量中间废，降低成品产量；其如果在切头切尾时发生不切或切头切尾短，则会使进入成品机架的轧件质量得不到，仍会使轧线造成严重堆钢工艺事故。因此，保证1080mm切分剪工作稳定是轧线进行正常工作的重要前提。
自投产以来，1080mm切分剪在生产过程中频繁出现误动作，表现为多切、少切或不切及现象，由此而导致的热停机时间平均每月高达5：30，并且切头切尾长度一直不稳定，成为制约生产的一大难题，直接影响到高线机组的产量和质量，也直接制约了高线机组效益的增加。
3 1080mm切分剪误动作成因分析
3.1 1080mm切分剪动作特点
1080mm切分剪传动比1：1，下位剪轴直接由135KW交流电机拖动。电机由公共直流母线供电方式下的逆变器驱动。这是一个电气起—停式飞剪，对于每一次剪切，飞剪将从静止（90度位置）加速转过255度达到剪切位置(345度)。当一次剪切完成后，飞剪停止并且片通过一个位置调节器自动运动到停止位置。在剪切周期之间，位置调节器将保持飞剪在停止位置。每57秒剪切两次。两只钢坯间隔时间5秒，
（1）1080mm切分剪前的切头尾HMD启动跟踪系统用于切头尾，当轧件头部到达切头尾HMD时启动跟踪定时器，直到头部到达导向器位，剪刃才能到达剪切位置。
（2）1080mm切分剪定位：0度=垂直剪切位置；30度=剪切完成，开始停止；90度=停止位置。电动释放制动器安装在电机上，制动器只用于夹持，不用于停止。通常钢坯有5秒左右间隔时间，传动位置调节器在剪切周期之间将保持飞剪在停止位置，并且制动器一直处于释放状态并且不操作。
（3）通过飞1080mm切分剪的轧件大速度=16.7米/秒，小轧件速度=5.1米/秒，由于咬入角的原因， 1080mm切分剪以快于轧件3.5%的速度运转以匹配轧件速度。
（4）1080mm切分剪运行顺序：以下是预设运行顺序的说明，数据是根据1080mm切分剪及电机的速度295RPM进行计算的：
·刃垂直和啮合的位置是0度位置。
·在两次剪切之间，1080mm切分剪保持在90度停止位置。
·当1080mm切分剪接到剪切信号时，1080mm切分剪在0.25秒内以1.94每单位的平均扭矩在255度范围内加速295RPM。
·在大约345度的啮合角处，刃接触到轧件并开始剪切。
·在0度位置，定位系统发出信号表明剪切已完成，在1080mm切分剪速度时有一个微小的速降可不计。
·在30度，定位系统发出信号，剪刃离开轧件，发出信号，通过回馈制动使驱动停止。
·1080mm切分剪在0.25秒内255度范围内以1.94每单位的平均扭矩减速到停止。
·1080mm切分剪转至285度位置停止。
·1080mm切分剪将反转从285度到达90度停止位。
·当1080mm切分剪已被定位到90度停止位置时，位置调节器将持续使1080mm切分剪在剪切周期之间保持在此位置。
通过以上描述，我们明确了解到1080mm切分剪的动作特点是快速响应、瞬时起停。
3.2 1080mm切分剪误动作成因分析
1080mm切分剪的快速响应、瞬时起停特性要求该设备的电控系统性能十分稳定，系统响应快速，信号传输准确无误。而1080mm切分剪在生产过程中发生的误动作恰恰正是控制系统不稳定造成的。
1080mm切分剪控制系统控制链路上包含了逆变器控制回路、给1080mm切分剪发起停信号的热金属检测器、光电信号耦合器、编码器及编码器电缆、轧线S7—400PLC等众多数字化电气元部件。控制信息在这条复杂链路上采集、传输、转换、处理、使能过程中发生的任何微小差错都会导致控制的失败。
（1）信号跟踪系统原因。从原理分析，1080mm切分剪发出剪切动作的信息源于给1080mm切分剪发起停号的热金属检测器（HMD），如果HMD有钢信号在信道中传输时受到外来电磁干扰造成信号丢失或多发，1080mm切分剪则会不切或多切，终造成堆钢严重工艺事故。
（2）PLC控制系统的原因。如果HMD检测到轧件头部到来后发出的有钢信号经信号电缆传输到轧线PLC2后，SHEAR和CONTROL两个CPU交换和处理数据的时间不稳定，则会造成切头切尾长度不稳定。
（3）交流传动系统的原因。如果1080mm切分剪交流传动系统装置CUVC和T300工艺板工作不稳定或参数设定不当造成飞剪不能按照工艺设定动作执行，同样会造成切头切尾长度不稳定。
（4）1080mm切分剪位置跟踪系统原因。1080mm切分剪运行位置检测是由瑞典LINE&LINDE公司生产的增量型编码器（ART NO：860900220）完成，该型编码器是一种角位移和角速度测量元件，可以直接将角位移或角速度转变成相应的脉冲序列信号，在检测物体的位移和角度等方面有着广泛的应用。该编码器有A、B、Z三相信号输出，Z相信号每转一周输出一个脉冲信号，用于编码器的初始定位，A、B两相输出的信号波形相同，只是在相位上相差90度，我们利用A、B两相信号的相位差来判别编码器的转向和实现对编码器的计数。
从1080mm切分剪运行顺序我们知道，1080mm切分剪的定位是靠编码器在0度位置发出信号表明剪切已完成，定位系统通过回馈制动使驱动停止。在此过程中，位置调节器对飞剪的准确定位起着决定性作用。如果在此过程中，控制系统连续收到零位信号或零位信号在该来时不来，位置调节器将连续进行调整或不进行调整，反映在轧制过程中即是多切、少切或不切。通过分析我们知道，零位信号连续到来或在该来时不来现象的产生源自编码器零（Z）通道信号在外部电磁干扰下发生了信号误发或丢失。
4 1080mm切分剪误动作对策
几年来，高线机组电气技术人员对1080mm切分剪在生产过程中出现的这些问题进行了反复观察、研究和分析，并认真解析了基础自动化系统庞大复杂的程序结构，终决定对1080mm切分剪这一具有大程序结构的复杂的洋设备控制系统进行优化并拿出数套方案进行实验室，后将优方案分步实施于生产现场。经过努力，于2005年3月系统优化完成。经过一年来的现场运行证明，此次技术改造获得了成功。
4.1 1080mm切分剪主程序的改进
在1080mm切分剪CFC-ENG00-S7/PM/SHE/MAIN/DCSHMAIN主程序中增加DB760数据块，以通过MPI网实现CONTROL与SHEAR两个CPU间重要数据的快速交换，如轧件头部、尾部跟踪信号，自动堆钢信号，轧件碎断信号，轧件的头部速度数据，剪切完成信号等，以提高系统的快速反应性。
在1080mm切分剪CFC-ENG00-S7/PM/SHE/MAIN/DCSHMAIN主程序中增加FB1053功能块，以实时修改头部速降补偿值，稳定切头长度。
在1080mm切分剪CFC-ENG00-S7/PM/SHE/MAIN/DCSHMAI主程序中增加FB1054功能块，以修改剪切信号宽度，增加信号滤波功能，增加抗干扰能力，从软件角度杜绝信号误发可能，多切现象。
4.2 优化传动系统参数
1080mm切分剪传动装置采用西门子6SE7033-5WJ60型逆变器，其内配置的CUVC电路板负责传动系统的优化运行，配件板T300负责1080mm切分剪的工艺定位，
1080mm切分剪要求快速起制动、突加负载动态速降小的动作特点要求传动装置运行稳定，我们通过优化系统P、I调节器的相关参数以保调速系统的良好动态跟随性能和动态抗扰性能（包括抗负载扰动和抗电网电压扰动）。
4.3 增强控制系统信道的EMC能力
电磁兼容性（EMC）定义的是一台电气设备在电磁环境下不产生令其他电气设备不可接受的电磁干扰的情况下，令人满意的工作能力。即不同的电气设备不应互相影响。EMC是由与设备相关的两个特性而决定的，即干扰辐射和抗干扰性，各类电气设备既可能是故障源，又可能是干扰接受器。一个设备可能不但是故障源，而且同时也是受干扰设备。如果故障源没有反过来影响干扰接受器的正常功能，则存在电磁兼容性，干扰源通常是指功率电子设备并有很大的功率消耗，为了减少干扰辐射需要复杂和昂贵的滤波器，干扰接受器尤指控制设备和传感器，包括计算电路，增加这些低耗电设备的抗干扰能力通常比较容易和。因此在工业应用环境中，增加抗干扰能力比减小干扰辐射常常加经济有效。根据此原则，我们选择了增强控制系统信道抗干扰能力的方法来提高信号跟踪性。根据电气设备产品标准EN61800—3支配，没有必要对工作网络执行所有的EMC措施，但对要求电子环境下的
（1）电气设备执行相应的特定的EMC规则：
·避免不必要的电缆长度，以减少耦合电容和电感。
·将备用导线在两端接控制柜地，以增加附加的屏蔽效果。
·如果电缆是紧挨着柜子地布线，相互干扰将较强。因此，柜内的连线不应随便布置，而应尽可能地贴着柜架和安装板，这也适用于备用电缆。
·信号电缆和动力电缆分开布线（避免由于耦合而引入干扰），至少应保持20CM的空间。如果编码器电缆和电动机电缆不能分开布置，那么编码器电缆通过安装金属隔离或安装金属管或者金属槽以实现解耦，金属线槽多点接地。
·数字信号电缆的屏蔽双端接地（源和目标）。
·数字信号电缆应按信号组进行屏蔽。
·数字信号电缆应尽量远离模拟信号电缆。
（2）根据上述规则，我们对提高1080mm切分剪控制系统信道EMC能力进行了如下工作：
·编码器零（Z）通道信号通道从编码器电缆中分离出来，敷设一根单的编码器零（Z）通道信号电缆。这是一项具有到之处的创造。它了人们的常规思维方式，具有开拓性意义。
·该控制系统信号电缆全部采用带纺织层屏蔽的电缆代替原使用屏蔽箔式电缆，因为带屏蔽箔的电缆的屏蔽效果要比带纺织层屏蔽的电缆屏蔽效果差5倍。
·合理选择信号电缆的敷设路径，尽量使敷设路径短，且避开强电磁场的干扰。
·信号电缆在敷设过程中尽大努力与动力电缆隔离敷设。
·信号电缆在敷设方向上确实需与动力电缆交叉的，呈直角方式交叉。
·尽量减少信号电缆裸露部分长度。
·信号电缆敷设全程穿钢管，以加强屏蔽效果和电缆的使用。
·信号电缆的屏蔽双端接地。
5 结束语
2005年3月份，高线机组1080mm切分剪误动作对策方案在工业现场投入使用以来，至今已有一年多的时间。在这一年多的时间里，再未发生1080mm切分剪在生产过程中出现误动作的情况，切头切尾长度一直非常稳定，运行效果明显，有力地促进了生产，对高线各项生产指标的完成做出了大贡献，产品产量和质量得到大幅度提高，创造了大经济效益。这对国内同类型机组出现的相似问题提供了一套完整解决方案。
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