雙邊剪潤滑系統監控功能應用

彭文明

作者通聯：太鋼集團臨汾鋼鐵公司中板廠設備管理科 山西臨汾市橋東街3號 041000

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一、概述

臨汾鋼鐵公司三軸三偏心滾切式雙邊剪是定寬剪切鋼板的大型精密設備，由1臺固定剪和1臺移動剪組成，每臺剪機分別由兩臺250kW的交流電機同步拖動曲軸勻速轉動，曲軸通過連桿帶動上剪架（包括主剪架和碎邊剪架）滾切式運動完成切邊和碎邊動作。剪機過程中，曲軸和軸瓦、滑板和斜鐵等關鍵部位為滑動摩擦，雙線式集中干油潤滑系統周期性對潤滑部位供油，確保部位之間可靠潤滑。

雙線式集中干油潤滑系統（圖1）使用兩條供油管交替供油，其中一條供油時，另一條向儲油器開放，雙線式分配器的兩根油管分別連接兩根供油管。潤滑系統工作時，潤滑泵從儲油器吸入潤滑脂，經過電磁換向閥由供油管輸送到分配器，加壓于分配器先導活塞。先導活塞下腔與供油管路連通，經電磁換向閥向儲油器開放。分配器先導活塞在供油壓力作用下，將潤滑脂經給油管壓送到各潤滑點。當供油管路壓力達到設定值，壓力繼電器動作，控制電磁換向閥換向，切換供油管路，向潤滑點供油。根據原理和使用經驗，當潤滑系統分配器之前管路（供油總管和供油支管）正常時，雙邊剪潤滑系統達到設定的換線壓力時間基本相等。

圖1 雙線式集中干油潤滑系統結構

二、存在的問題

1.剪切過程容易漏油

雙邊剪供油點多，加之剪切過程中剪機震動大，經常造成干油管路漏油。若油管漏油發生在分配器前，則會使供油總管路上的壓力無法建立，造成壓力繼電器不能及時動作，雙線式分配器無法向設備潤滑點供油。而且相當一部分管路分布在剪機內部，出現漏油后必須停機處理，影響生產節奏。

2.操作人員不易發現電控箱報警信息

干油潤滑系統的系統超負荷、共有時間延長、儲油器油位低等故障信息均在控制箱顯示并伴有蜂鳴器。但是干油控制箱離操作臺遠，現場較嘈雜，以致潤滑系統故障后操作人員無法及時掌握設備運行狀態，往往是系統漏油才發現報警。

3.潤滑管路分布廣，不易發現漏油點

除曲軸和軸瓦、滑板和斜鐵之間采用干油潤滑外，雙邊剪的退刀機構、壓板系統等機構的潤滑同曲軸和軸瓦公用一套潤滑系統。固定側和移動側分別用兩臺獨立的雙線式干油潤滑系統向供油點供油，固定剪共有27個雙線式分配器，移動剪具有機架移動機構，比固定剪多6個分配器。每個分配器各接有兩條干油管，分別引自各自潤滑系統的總供油管，供油油路分布隱蔽、范圍廣，大部分管路在雙邊剪內部，漏油后不易被發現。

三、雙邊剪干油潤滑系統管路監控

使用PLC和WINCC實現雙邊剪干油潤滑系統管路劣化傾向監控，對干油潤滑系統故障及時報警，利用監控畫面分析潤滑系統管路劣化傾向，在管路出現輕微泄漏時即能通知維修人員，對潤滑系統進行計劃性維護，保證雙邊剪安全工作。

1.潤滑系統工作信息采集

PLC通過輸入模塊采集雙邊剪控制系統的開關量信號，以移動側為例，完成潤滑系統監控需采集I47.6（潤滑泵工作接觸器吸合開關量信號）和I47.7（潤滑泵啟動命令發出開關量信號）。由于潤滑泵啟動信號是脈沖信號，為監控潤滑泵工作過程，利用PLC處理I47.7的程序如下：

啟泵信號命令發出，I47.7由0變為1，Q49.0置1，表示發出潤滑泵啟動信號。接觸器吸合后，I47.6由0變為1，Q49.0復位。若Q49.0長時間為1，表明潤滑泵因故不能啟動。

2.工作狀態編碼

為在WINCC畫面直觀顯示潤滑系統工作狀態，通過PLC程序（圖2）將潤滑系統工作的各種狀態轉化成不同數據（編碼），然后對這些數據進行歸檔。

圖2 PLC編碼程序

“潤滑泵啟動=15”；“潤滑泵停止=5”；發出啟泵信號2s后，接觸器吸合信號還沒有反饋到PLC中，表明電氣系統故障，“電氣系統故障=7”。通常雙邊剪潤滑泵的每次潤滑時間不會超過2min，編碼為“泵運行時間超過2min=17”。

3.潤滑泵狀態記錄和顯示

WINCC具有對PLC中的不同數據進行歸檔的功能，將PLC中的數據存儲在計算機的數據庫中。利用WINCC系統“ONLINE TREND”控件顯示潤滑泵工作狀態代碼，記錄潤滑泵工作過程。維修人員可調用半年以上的潤滑泵工作過程曲線分析潤滑系統工作情況。

4.添加報警信息

在WINCC監控系統的主畫面添加潤滑系統報警功能，系統正常時信息隱藏，若系統出現故障則畫面彈出相應對話框，及時通知維修人員分析、處理潤滑系統故障。

5.建立辦公計算機網絡監控系統

在WINDOWS 2003 SERVER服務器版操作系統上安裝WINCC軟件，組態監控畫面，安裝WINCC網絡瀏閱器軟件（WINCC Web Navigator），通過該軟件的網絡發布功能將組態畫面發布到互聯網。電腦上需要安裝雙網卡，通過以太網卡1（IP地址為192.168.92.14）采集PLC潤滑泵工作信息，通過組態的潤滑泵工作畫面顯示潤滑泵工作狀態。利用網絡瀏覽器通過以太網卡2（IP地址為192.168.91.50）發布到局域網上，車間技術員和管理人員可通過局域網隨時了解雙邊剪潤滑過程，根據畫面提示，可清楚了解不同波形對應含義。