由西门子CFC程序块RGJ引起的飞车事故

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摘要：在唐钢冷轧厂重卷机组电机速度控制中大量使用着CFC程序块RGJ，之前频繁发生点动飞车情况，究其原因是RGJ块输出异常所致，本文记载了RGJ输出异常的情况，并提供了解决方案。

关键词：速度控制 斜坡函数发生器 RGJ

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0114-01

西门子cfc程序块rgj（带有冲击限制和跟踪功能的斜波函数生成器），具有对设定值X积分，限制设定值的加速度（速度变化率）和冲击（加速度变化率）的功能。

输出Y的计算方法如下：

其中YA为加速度值，YB为冲击值。

对于曲线时间以外的加速度值YA，加速时的算法为：

减速时的算法为：

在加速时的曲线时间内，冲击值YB算法如下：

在减速时的曲线时间中，冲击值YB算法是：

其中：加速时间TU的定义为：绝对输出量与时间成比例增加值NRM所用的时间。减速时间TD的定义为：绝对输出量与时间成比例减少值NRM所用的时间。根据二进制量EN、S、SA、CF、CU以及CD的逻辑状态，来指定RGJ块的操作模式。LU和LL为输入量X的上下限，通过它们间接限制输出量Y。当Y达到上限值时，二进制输出QU=1，达到下限时QL=1。当输出量Y等于输入量X时，二进制输出QE为1。

加速过程是这样的：开始阶段，设定值X增加后，输入取决于TRU或TR1的最大冲击YB，加速度与时间成比例增加，输出量Y与时间的平方成比例增加；当达到最大加速度YA后，相对于指定的加速时间TU，加速度为常数，输出量Y与时间成比例增加；最后，加速度与时间成比例降低，输出量Y取决于TRU或TR1以时间的平方接近输入量X。

减速基本相同。唐钢重卷线程序中大量使用着由RGJ做的斜坡，主要用于在开卷机、卷取机、张力辊、上卷小车、卸卷小车的点动过程中。之前偶尔发生点动设备时飞车的情况，造成设备损坏和事故时间。我们用ibaPda做程序监测，最近捕捉到RGJ异常输出的情况。

程序如下，在FM458模块中执行，uper limit，lower limit原值分别为+16384，-16384：（如图1）

程序由点动的线速度、根据张力辊的直径、变速箱变速比、电机的最大转速，计算出点动对应的速度值，计算公式为：

点动速度值=*变速箱速比*

点动速度值经RGJ生成斜坡，发送到传动。程序运行中偶尔发生张力辊变频器报警F015（电机堵转），经查程序，发现RGJ程序块输出异常：在给定速度值-636.95的开始阶段，RGJ的输出是按照给定的斜坡反向升速，当快达到设定值时，输出开始反向快速增大，在不到3秒的时间里超过了+15000。也就是给定的电机的转速超过了+15000，而16384对应的是电机的额定转速。当时张力辊裹着带钢，电机转不起来，引起传动报警“堵转”。其他设备如卷取机点动也出现过类似事故，不过卷取机没有如此幸运，在点动时飞了车，电机突然高速运转，令人吃惊。查程序，发现块输出锁定在16384，重启后才恢复正常。

RGJ块不明原因的异常输出极易导致事故发生。对此我们修改了上下限值，经验证上下限能限制住输出。又重新编写了程序取代RGJ块，程序设计思路是：输入量经RGE块（斜坡函数发生器）加斜坡，经PLI块（折线）模拟曲线，最后输出给传动。目前该程序应用在重卷线上，运行平稳。

参考文献

[1]SIEMENS T400、FM458-1DP、SIMADYN D和SIEMATIC TDC功能块.

[2]手册2004/12版.