冷軋連續(xù)鍍鋅線自動化控制系統(tǒng)項(xiàng)目優(yōu)化的研究

摘要：本文從冷軋鍍鋅線現(xiàn)場運(yùn)行實(shí)際情況出發(fā)，本著提高設(shè)備穩(wěn)定性和設(shè)備控制精度的目的，實(shí)施了幾項(xiàng)技術(shù)改造，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用取得了良好的效果。本文中的技術(shù)改造項(xiàng)目適用于冷軋各連續(xù)生產(chǎn)線，有很高的借鑒價值。

關(guān)鍵詞：鍍鋅線? 自動化控制系統(tǒng)? 設(shè)備穩(wěn)定性

1引言

冷軋連續(xù)鍍鋅線為不間斷生產(chǎn)線，對全線設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行要求比較高，在正常生產(chǎn)過程中某一設(shè)備發(fā)生故障導(dǎo)致產(chǎn)線降速、停車會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。為了提高產(chǎn)線穩(wěn)定性、提高自動化控制精度本文重點(diǎn)介紹幾項(xiàng)實(shí)用性強(qiáng)的自動化技術(shù)改造，供冷軋各連續(xù)生產(chǎn)線參考。

2冷軋鍍鋅機(jī)組簡介

冷軋鍍鋅機(jī)組采用先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，主要工藝設(shè)備有上料系統(tǒng)、開卷系統(tǒng)、焊機(jī)、入口活套、清洗段、加熱爐、鋅鍋、氣刀、平整機(jī)、拉矯機(jī)、鈍化機(jī)、燃燒室、出口活套、卷取系統(tǒng)、出口運(yùn)輸系統(tǒng)，以及張力計(jì)、焊縫檢測器、糾偏系統(tǒng)、涂油機(jī)等單體設(shè)備組成。鍍鋅機(jī)組為不間斷生產(chǎn)鍍鋅線，入口有兩套開卷機(jī)交替使用，兩卷帶鋼的帶頭帶尾通過焊機(jī)焊接。入口活套在入口焊接時為工藝段不間斷提供帶鋼，帶鋼經(jīng)過清洗段、爐區(qū)、鋅鍋、氣刀、光整機(jī)、拉矯機(jī)等工藝設(shè)備后進(jìn)入出口活套，出口有兩套卷曲系統(tǒng)交替卷曲，出口活套在出口卷曲時存儲帶鋼實(shí)現(xiàn)不間斷生產(chǎn)。

3自動化控制優(yōu)化項(xiàng)目介紹

3.1 電機(jī)故障報(bào)錯不停車程序優(yōu)化

清洗段的8個對輥和9個擠干輥在鍍鋅線正常生產(chǎn)運(yùn)行時必須都處于正常狀態(tài)，只要其中的任何1組輥因?yàn)闄C(jī)械故障、電機(jī)故障或變頻器故障等都會使鍍鋅線全線運(yùn)行條件不滿足而引起鍍鋅線停車。冷卻塔水淬兩組擠干輥根據(jù)生產(chǎn)線要求可以選擇兩組都應(yīng)用、只用第一組、只用第二組這三種選擇，但是這兩組4個輥都必須處于正常狀態(tài)，即使不應(yīng)用也要處于正常狀態(tài)。只要任何一個輥因?yàn)闄C(jī)械故障、電機(jī)故障或變頻器故障等處于非正常狀態(tài)就會導(dǎo)致鍍鋅線全線停車。終冷導(dǎo)向輥有兩個，只要任何一個輥因?yàn)闄C(jī)械故障、電機(jī)故障或變頻器故障等處于非正常狀態(tài)就會導(dǎo)致鍍鋅線全線停車，正常生產(chǎn)時不與帶鋼接觸，僅起到穩(wěn)定帶鋼的作用，運(yùn)行與非對線上生產(chǎn)無影響。

鑒于以上設(shè)備個別不投用對產(chǎn)線無影響的前提下，對程序進(jìn)行優(yōu)化，將一上班電機(jī)只要有報(bào)錯信息或電機(jī)沒有準(zhǔn)備好，此電機(jī)就不參與線控制，可以達(dá)到報(bào)錯不停車的目的。

3.2 產(chǎn)線電機(jī)溫度HMI畫面顯示報(bào)警提前防控程序優(yōu)化

生產(chǎn)線運(yùn)行離不開電機(jī)正常工作，重要位置的電機(jī)對生產(chǎn)線運(yùn)行更是缺一不可，如張緊輥電機(jī)，光整機(jī)支撐輥電機(jī)等，日常對這些電機(jī)的點(diǎn)巡檢工作必不可少，其中點(diǎn)檢電機(jī)的溫度值是個重點(diǎn)項(xiàng)目，通常的點(diǎn)檢溫度方法就是直接用點(diǎn)溫槍照射電機(jī)本體來查看，但由于點(diǎn)檢工作的非時時性，如果發(fā)生電機(jī)溫度過高情況并發(fā)現(xiàn)不及時，就會導(dǎo)致電機(jī)溫度過高變頻器報(bào)錯，引起停車故障。

變頻器中對電機(jī)溫度設(shè)置了報(bào)警和故障兩個參數(shù)值，當(dāng)電機(jī)內(nèi)部溫度超過110℃時電機(jī)就會報(bào)警，當(dāng)電機(jī)溫度值達(dá)到125℃時電機(jī)就會報(bào)電機(jī)過溫故障，電機(jī)就會自動斷電停止運(yùn)行從而造成生產(chǎn)線停車。

電機(jī)溫度過高產(chǎn)生的原因很多，但是在溫度傳感器正常工作時，溫度值不會突然升高。溫度升高到報(bào)警值或故障值會有一個過程，如果及時發(fā)現(xiàn)溫度異常升高，查找電機(jī)溫度升高的原因加以解決或臨時強(qiáng)制方式降低電機(jī)溫度，就會避免溫度過高引起停車故障。上位界面添加電機(jī)溫度顯示給點(diǎn)檢維護(hù)工作提供了一個非常直觀的檢查方法。當(dāng)HMI界面中的溫度顯示值偏高時（以100℃為標(biāo)準(zhǔn)，超過此值為偏高），操作人員可以及時通知維護(hù)人員及時對電機(jī)進(jìn)行檢查處理，避免因電機(jī)溫度過高造成生產(chǎn)線停車。

3.3 入口活套張力程序優(yōu)化

鍍鋅線在生產(chǎn)厚度1.0mm-1.2mm規(guī)格帶鋼時，入口甩尾到焊機(jī)偶爾出現(xiàn)溜鋼現(xiàn)象，導(dǎo)致在焊機(jī)處定位不準(zhǔn)，需要手動進(jìn)行焊接，給入口實(shí)現(xiàn)自動化帶來影響。經(jīng)分析發(fā)生溜鋼原因是因?yàn)樗ξ矔r入口活套張力過大造成。原程序中入口活套控制方式是當(dāng)帶鋼厚度大于1.28mm，在帶尾剩余180m時入口活套張力下降到原設(shè)定張力的80%。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)溜鋼現(xiàn)象時，甩尾時1號張緊棍壓輥的速度實(shí)際值比設(shè)定值大懷疑是因?yàn)榛钐讖埩^大引起1號張緊棍處溜鋼導(dǎo)致定位不準(zhǔn)。經(jīng)工藝人員研究決定把入口活套張力控制進(jìn)行優(yōu)化：

1、當(dāng)生產(chǎn)帶鋼厚度小于1.0mm規(guī)格帶鋼時，甩尾時活套張力不變。

2、當(dāng)生產(chǎn)帶鋼厚度1.0mm-1.28mm規(guī)格帶鋼時，甩尾剩余180m時活套張力降為設(shè)定張力的90%;

3、當(dāng)生產(chǎn)帶鋼厚度大于等于1.28mm規(guī)格帶鋼時，甩尾剩余180m時活套張力降為設(shè)定張力的80%;

3.4 爐區(qū)糾偏系統(tǒng)程序優(yōu)化

由于退火及糾偏工藝方面因素，帶鋼在加熱爐內(nèi)經(jīng)常性跑偏，導(dǎo)致停車。觸發(fā)停車條件的信號為糾偏系統(tǒng)柜發(fā)送到主線PLC系統(tǒng)的帶鋼中心偏移量超差。此信號原始設(shè)定值為100mm，意味著無論帶鋼寬窄，只要中心偏移量大于100mm，就會觸發(fā)停車，保證了在極限寬度規(guī)格1580mm時，只要中心偏移量小于100mm，帶鋼就不會剮蹭爐壁。但是當(dāng)生產(chǎn)窄帶鋼（寬度小于1000mm）時，只要中心偏移量小于200mm，帶鋼就不會剮蹭爐壁。所以生產(chǎn)窄帶鋼過程中，只要帶鋼中心偏移量100mm-200mm間時，就沒有必要停車，此程序優(yōu)化的主要內(nèi)容就是根據(jù)生產(chǎn)的帶鋼寬度規(guī)格來調(diào)節(jié)帶鋼中心偏移量允許量。此程序優(yōu)化在產(chǎn)線PLC系統(tǒng)程序中來實(shí)現(xiàn)，在程序中搭建邏輯關(guān)系，采集爐區(qū)糾偏系統(tǒng)處的帶鋼寬度，根據(jù)帶鋼寬度不同，選取不同的帶鋼中心偏移量允許范圍。一旦帶鋼中心偏移量超出此范圍，就觸發(fā)停車。此優(yōu)化可大量減少因生產(chǎn)窄帶鋼時跑偏量不是很大的情況下造成的無意義停車，避免產(chǎn)生廢鋼。

3.5 重要工藝設(shè)備實(shí)際信息與二級信息不符報(bào)警項(xiàng)目

鍍鋅線產(chǎn)品生產(chǎn)是訂單式生產(chǎn)，要根據(jù)客戶的要求生產(chǎn)，涂油機(jī)涂油量、涂油機(jī)涂油品種、是否需要鈍化輥涂機(jī)鈍化處理等是客戶定制產(chǎn)品的重要信息，一但因操作失誤或現(xiàn)場設(shè)備異常未及時發(fā)現(xiàn)會產(chǎn)生大量質(zhì)量異議。在程序中將訂單二級下發(fā)紙與現(xiàn)場實(shí)際情況信號做對比，一但與訂單不符立即語音報(bào)警提醒操作人員。

4結(jié)束語

本文根據(jù)冷軋鍍鋅線設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況實(shí)施的幾項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化項(xiàng)目，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用效果良好，提高設(shè)備穩(wěn)定性的同時提高了設(shè)備控制精度。對冷軋所有的連續(xù)生產(chǎn)線都可以提供參考意義。

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作者簡介：

薛超云（1985.11-）男，籍貫：河北沙河，身份證號： 130582198511222033，學(xué)歷：本科，現(xiàn)就職于北京首鋼自動化信息技術(shù)有限公司京唐運(yùn)行事業(yè)部，職稱：工程師;主要從事自動化維護(hù)工作。