新余钢铁有限责任公司炼钢厂100t顶底复吹转炉倾动控制系统使用西门子6SE70系列产品；变频装置采用西门子SIMOLINK主从控制技术，实现4部倾动电机同步控制和动态负荷平衡，SIMOLINK环网中1台变频装置作为主站（其余为从站），转炉本体PLC通过PROFIBUS-DP网定义主站主速度，同时主站生成给定值（包含位置、速度、加速度等信息）发送至从站，从站接收主站控制字进行上电和断电操作。

倾动控制系统采用4台液压制动器抱闸，变频器对速度反馈和电流值进行分析处理后发出指令，采用转矩方式控制抱闸动作，变频器建立一定转矩后，制动器才能启动。

在2005年9月，2#转炉曾出现过一次失控状态，转炉角度变为90°时，并未停止运行致使现场炉内钢水全部翻出，转炉最终停在154°。

检查倾动装置抱闸系统，未发现闸皮磨损和烧结现象，排除制动器失灵，同时，事故发生约10min后，设备在未经任何处理情况下，中控室恢复摇炉操作，设备工作正常，初步判断，事故发生时转炉抱闸处于打开状态，结合画面当时显示变频器处于运行状态，因此断定摇炉转动原因是摇炉手柄给出了信号。分析摇炉手柄结构和线路，手柄和主PLC间共有14根线：①8根线接入摇炉手柄CPU，产生8位数字摇炉速度信号（速度大小）。②2根线接入摇炉手柄按钮。③4根线接入摇炉手柄连接器，产生向前、向后、零位信号。正常情况下摇炉，必须首先生成摇炉速度信号，其次有效握住摇炉手柄按钮，最后还要有向前或向后信号，这3种信号源没有公用线，并且事后试车正常，因此可排除电气线路短接。询问操作工事故细节，得知转炉是在84°停稳后再次重新转动，而84～105°是转炉低速区，速度仅为0.2r/min，至此判断是转炉某处摇炉手柄被轻微误触动，产生了小幅信号，导致转炉动作。为找出事故深层次原因，制定以下测试方案。

（1）测试制动系统。在转炉内装入50t生铁，进行摇炉操作，使生铁集中在炉口附近，然后将炉体摇至90°位置，先人工打开东侧抱闸，炉体未自动转动，再松开西侧抱闸，炉体仍未自动转动，说明制动效果良好。

（2）测试线路，先解除炉后摇炉手柄公共线，握住手柄按钮摇炉，炉体未自动转动，解除炉前摇炉手柄公共线，握住手柄按钮摇炉，先后测试7次，其中6次炉体上倾，1次下倾。

（3）测试手柄给定。①转炉约在77°停稳后，以0.2Hz速度给定值在炉前进行向后摇炉，结果4部电机抱闸松开，转炉停住不动。②转炉约在85°停稳后，以0.1Hz速度给定值进行同样操作，结果4部电机抱闸松开，但发现转炉以极慢速度往下倾动，因摇炉操作，此时50t生铁堆积在炉底位置。测试表明，摇炉手柄有极小给定时，变频器产生的转矩＜炉体偏心产生的转矩，根据设备具体情况，倒渣时炉体钢水偏向炉口处，2#炉炉况较差，炉口侧偏重更大。

最终确认事故原因是：摇炉手柄被轻微误触动，产生摇炉信号，变频器以极小给定运行，抱闸松开，此时炉体偏心转矩＞变频器输出转矩，炉体在偏心转矩作用下快速倾翻。分析认为变频器参数设计中存在所谓“零给定”死区，在转矩控制未完全建立时即打开抱闸，导致设备误操作时不能有效避免事故。

改进措施：（1）摇炉手柄采用独立稳压电源供电。（2）全程穿管处理倾动控制系统编码器和摇炉手柄通信电缆，做好接地屏蔽，防止干扰反馈回路。（3）拆除电机接线，对变频器工厂复位，进行一次优化识别工作，重新下载参数。（4）将变频器参数P611（转矩使能阈值）设置为12，当给定转矩＜12％额定转矩时，装置脉冲自锁，抱闸不动作。（5）增加紧急停止参数，摇炉过程中，若2s内变频器检测无摇炉速度给定信号，则发出急停指令，立即抱闸。（6）改进主体PLC程序，主站变频器停止运行0.8s后，若从站变频器仍在运行，则对所有变频器发出急停指令，摇炉手柄回零操作3.5s后，若仍有变频器运行，则发出急停指令。

以上措施实施后，转炉至今未再出现倾翻失控现象。（榕霖）