高速線材PF線故障攻關和改造

衣松泉

摘 要：高速線材PF輸送線是生產線的重要環節之一，本文對某高速線一材生產線PF線故障攻關和改造進行了詳細介紹。通過改造，節約了停機時間并降低人員勞動強度，消除了安全生產隱患，確保了檢修現場作業人員的人身安全，提高了成品線材外形質量。

關鍵詞：高線；PF線；故障攻關；改造

高速線材PF輸送線是生產線的重要環節之一，工作流程為從集卷站的運卷小車收集盤卷后，由運輸機的C形鉤接受盤卷，盤卷在運輸過程中經過冷卻區段，在C形鉤完成盤卷的檢查、切頭尾、修整、取樣、然后依次在壓緊打捆機上進行壓緊打捆，在盤卷秤上稱重、標牌，在卸卷站將盤卷從C形鉤上卸下。PF若出現故障，整個系統將停止運行導致停產，直接影響生產的順利進行。

下面將對某高速線材生產線PF線故障攻關和改造進行介紹。該生產線PF線的自動化控制系統采用的是西門子公司的S7-300PLC，PF現場信號與PLC輸入/輸出模板進行數據交換，由CPU將信號進行快速處理，從而達到對整條PF線進行自動化控制。

為保證機械電氣設備不斷的滿足生產工藝的要求，以挖潛增效降低故障率為目的，立足現有裝備電氣維檢人員緊隨生產工藝節奏，對制約生產的急需改進的機電設備，凸顯亟待解決的主要設備問題不斷進行優化和改造。

1 PF線電氣傳動控制改造

PF線的故障發生后，在搶修中一直存在著安全隱患，即當傳動發生過流跳閘時，系統運行命令不撤銷，若主電源重新復位，PF鏈就會自動啟動，由于處理該故障是多工種同時進行，PF鏈的自動啟動會直接危及現場作業人員的人身安全。

PF線傳動由兩個驅動站，四臺交流電機驅動兩條PF鏈組成。在精整PF線遠程站內總電源是100A的空氣開關，南北站各分裝一個40A的四聯空開分別作為兩個驅動站的傳動主電源。將兩個四聯空開上的其中兩組分別引入DC24P作為合閘到位的輔助點，接到PLC的開關量輸入模板（I0.5和I0.6），并且把南北站兩個主接觸器的兩對輔助開點也接入輸入模板（I0.7和I1.1）。修改PF線程序，利用 I0.5和I0.6的開點串入到PF線系統啟動命令中，保證在南北兩個驅動站出現任何一個電源空開發生過流跳閘時能在第一時間分斷主接觸器，撤銷啟動命令。杜絕發生由于多工種作業確認不到位，遠程合閘時PF鏈自動啟動，發生現場人身傷害事故。

另外，在PF線HMI主畫面上通過WINCC軟件制作空開分斷報警（I0.5、I0.6）和兩個主接觸器觸點（I0.7、I1.1）釋放報警。以此來直觀的了解判斷遠程設備的故障狀態，并及時作出判斷，搶修故障設備。

2 PF線各工位停止器防停鏈程序優化

PF線由南北兩條鏈組成，由于機械設備磨損，經常發生PF鏈機械卡阻系統報過載、過流故障。在處理故障中發現每當機械卡阻發生停鏈故障時，精整區五個工位（集卷工位、打包機工位、稱重工位、東卸卷工位、西卸卷工位）也會同時發生由于系統停鏈造成停止器提前關閉的情況，往往滋生另外多處停止器與C型鉤鉤頭卡阻故障，給故障處理造成很大的影響，延長了停鏈時間。為了解決這個難題，將PF線電氣自動控制程序的改造入手，優化了5個精整工位和3個道岔共10個停止器的程序編程。以集卷工位2#停止器為例：在程序中中加I11.5（停止器ST02吊具占位開關），把時鐘定時器T36由保持延時（S-PEXT，5S）改為延時關斷（S-OFFDT，2S）。保證PF鏈系統在故障停止時，集卷工位如有鉤子正在駛出操作命令，2#停止器不會在工位有鉤子時提前關閉，只有鉤子駛出集卷工位2秒后，2#停止器才會自動關閉。

另外在NET12中修改上卷機給PF線允許吊具離開記憶條件：由原來的上卷機給PF線允許吊具離開操作I13.0，保持2秒鐘改為有上卷機給PF線允許吊具離開操作I13.0命令保持置位，當2#停止器沒有占位信號I11.5和2#停止器打開電磁閥線圈失電Q10.2同時具備，再給駛出命令復位，能夠保持故障狀態下上卷機給PF線允許吊具離開操作信號的連續性。

3 PF線PLC遠程站硬件改造

PF線的電氣運行方式是采用遠程站集散控制，通過DP-Profibuss通訊網來實現信號的采集和控制。由于高線生產工藝調整，在PF線收集區至打包機處增設了保溫通廊，實現成品卷的恒溫控制。由于保溫通廊內的環境溫度太高{一般在80℃-100℃}使電氣信號控制設備經常出現超溫故障，線路短路、接地等故障。直接影響各遠程站正常的輸入信號電壓值，使遠程站輸入模板的直流24V電源電壓降很大，造成網絡通訊故障。輸出控制時斷時通不能維系正常的生產秩序。

為了防止保溫通廊內電氣元件受高溫發生短路和接地故障，將 ET2和ET3兩個遠程站內所有DC24V輸入信號都加裝了1A保險端子，能有效地避免由于接地短路使系統電壓降低而造成的網絡中斷故障。

4 PF線道岔程序優化

在實際的成品線材收集過程中，PF線運送C型勾總是在多個彎道處發生碰撞，造成成品卷變形甚至有劃痕，不符合質量要求。另一方面彎道處存的C型勾過多容易發生機械故障，損壞C型勾的前后滑車，造成不可避免的停機事故。

硬件改造：在打包機出口處安裝14號停止器，在之前的彎道出口直道上安裝16號滿位船型信號采樣板，同理在檢修區彎道，在進彎道口安裝35號停止器，在彎道口處34號停止器滿為信號采樣板。

工作原理：當在彎道出口的直道C型勾排滿到16號滿位和34號滿位時，C型勾前車上頂桿頂起滿位信號板。16號、34號滿位信號為“1”而彎道入口處14號停止器和33號停止器有C型勾運轉過來時，YV14和YV33停止器電磁閥不允許得電打開，保證這兩個彎道之間不存C型勾，直到彎道出口的C型勾移出16號滿位和34號滿位后YV14和YV33才可以分別正常打開。經過對PF線彎道控制程序的改造，保證了成品線材外形質量要求，也很好的保護了C型勾，減少了機械故障。改造成效明顯。

5 結論

通過對該高速線材生產線PF線故障進行攻關和改造，節約了停機時間并降低人員勞動強度，消除了安全生產隱患，確保了檢修現場作業人員的人身安全，節約了大量的維修人力資源，節約勞動成本。同時，對PF線彎道控制程序的改造，提高了成品線材外形質量。