冷床自動控制設計\\調試及應用

摘要：采用LG可編程控制器、熱金屬檢測器、及接近開關等裝置，實現對冷床的自動控制。提高了設備的自動化水平，提高了生產效率，減輕了勞動強度，節省了人力，達到了減員增效的目的。使產品質量得到保證。

關鍵詞：可編程控制器 自動控制 熱金屬檢測器 接近開關

1 車間概況

安鋼第一軋鋼廠400機組是型鋼的專業化生產基地，主要產品有角鋼、槽鋼、大圓鋼。現年產量已達近五十六萬噸。主要電器設備有1×500高壓交流主電機，功率1600KW。2×500高壓交流主電機功率2400KW。1～4架400直流主電機，應用傳統DV—300數字控制技術及PLC可編程控制技術。6架成品軋機應用RA70直流控制系統，總裝機容量達到了8千KVA。

2 現狀分析

400機組冷床是生產中的關鍵設備，一旦發生故障或誤動作，就會造成全線停車停產，使生產不能正常進行。在沒有采用PLC進行冷床自動控制時，由人工進行操作，每來一根鋼必須手動撥一次，勞動強度大，且易產生撥彎現象，影響產品質量，每根撥動時間長短不一致造成沖上冷床長短不一樣給剪切造成相當大的麻煩。時常有因為人疲勞造成的堆鋼，或由誤操作造成的堆鋼。給生產造成不必要的損失。400機組工藝流程與其它機組相比有不同的特點。成品鋼抽樣檢驗方式比較獨特。抽檢后的成品鋼溫度偏低，是造成自動控制困難、遲遲不能實現自動控制的主要原因。

3 自動控制方案設計、調試

針對上述現狀，我們對此展開了技術攻關，經過對工藝流程的深入分析及對冷床操作工藝要求的了解，逐步確立了控制方案。首先利用LG－K7M30U可編程控制器作為控制主體，采用HMD1—4ZZ2型熱金屬檢測器作為對來鋼的檢測，用歐姆龍E2E-X10F1接近開關檢測冷床撥塊位置檢測和控制動作周期。

控制思路是當熱金屬檢測器檢測到來鋼時，程序利用延時線圈鋼頭跳頭，利用下降沿檢測鋼尾，經過一定的延時即撥鋼早晚，冷床動作一個周期即撥鋼一次，由接近開關檢測到冷床動作一個周期后使冷床停止動作。每一根鋼均如此控制。經過用PC程序的編制來實現這種控制思路，考慮到安全因素，利用程序編制過程中加控急停回路，控制冷床急停。同時考慮生產工藝特點，對黑頭鋼檢測容易出現不動作情況，使冷床具備手動和自動切換功能。

在實際調試中確出現了很多問題，首先在手動/自動切換中出現了當手動停止位置是隨機的，有時正停在了接近開關位置，接近開關感光后致使轉換開關打到自動位置時，冷床無法動作。有時手動停止后卻停在了接近開關前，冷床無法動作完整的一個周期，使得來鋼不能被撥到指定位置。上述情況均能造成頂鋼、堆鋼。解決的辦法是無論自動手動停止后均由接近開關給信號控制冷床停止，由于冷床慣性使實際停止位置恰恰在接近開關后最近的位置。在調試中又發現有些來鋼還沒到鋼尾冷床就已經動作。經仔細觀察，是由于鋼頭在輥道行進過程中有上下跳動即“跳頭”現象，解決辦法是程序中認為是鋼尾時，加上一段短時間延時躲過跳頭時間。再有個最關鍵的問題就是成品抽檢后的鋼溫太低，熱金屬檢測器不能檢測到來鋼信號，使冷床不動作。針對這個問題結合工藝流程在冷床操作臺加入冷床手動開關即方便與下卸鋼控制的統一，又解決了低溫鋼的問題。在連動的控制中充分考慮到紅鋼來時連動停止，以防將鋼撥斜、撥彎造成頂鋼、堆鋼。連動和自動控制可以同時使用，互不干擾，總之對實際生產中存在的種種問題充分加以考慮。經過多次實踐，最終實現了冷床自動控制。

4 應用效果

經過半年的實際運行，取的了顯著的效果。縮減了一個操作臺，人員減少了八人。提高了設備的自動化水平，提高了生產效率，減輕了勞動強度，節省了人力，使產品質量得到保證。同時LG－K7M30U型號PLC進價低廉，成本經濟、性能穩定、程序編寫簡單易懂，冷床撥鋼延時參數修改完全可以用手持編程器完成時間更改。

5 總結

采用可編程控制器、熱金屬檢測器、接近開關實現的冷床自動控制系統雖然有控制靈活方便、結構簡單、成本經濟等特點。但由于PLC的功能限制，不能對模擬量進行控制即不能實現在操作臺上由操作工根據生產需要進行延時調節，而只能是由專業維修人員在PC機上根據操作工的要求進行更改。