型材生產線加熱爐電控設備創新與優化

武濤

摘要：隨著產能的不斷提高，河鋼集團宣鋼公司型材車間加熱爐電控設備缺陷日益明顯，電控系統故障率也逐漸增高，嚴重影響生產的正常進行。分析認為當PLC控制損壞時鼓風機，煤氣引風機，空氣引風機等電機無法應急啟動，PLC各模塊由同一24V電源模塊供電，出現故障不易查找， 排污泵經常不定期損壞等原因所致。故采用直接啟動和手動啟動控制，使風機在緊急情況下保證加熱爐安全穩定運行，遠程站153通訊模板與I/O模板供電加以隔離，排污泵設備改造等，保證了設備的正常

關鍵詞：風機；PLC；UPS；排污泵

型材車間加熱爐于2007年7月投產以來，經過5年來的使用，設備出現了一些問題，由于加熱爐所有的電氣設備都是由PLC控制的，當PLC出現改造，鼓風機和引風機等重要設備就無法啟動；UPS電池需要更換；排污泵經常不定期損壞；加熱爐PLC各模塊由同一24V電源模塊供電，出現故障不易查找，容易造成生產停機。加熱爐1#操作臺和2#操作臺由于相隔較遠，又由于1#臺操作臺需要操作的設備較少，造成設備利用率不高等這些需要予以解決的問題。

1 故障現象

由于加熱爐所有的電氣設備都是由PLC控制的，當PLC出現問題時，鼓風機和引風機等重要設備就無法啟動；加熱爐UPS及其電池使用時間超過5年，由于加熱爐的特殊性，不能停機，為保證其穩定行，顧需要對其進行更換；加熱爐排污泵經常不定期損壞，揪其原因如下：現場環境較差，監測水位的設備在地坑中易損壞；崗位人員點檢不到位，使排污泵空燒損壞。加熱爐水封液位及其重要，它的好壞直接影響了煤氣是否泄露的檢測。加熱爐PLC各模塊由同一24V電源模塊供電，出現故障不易查找，容易造成生產停機。1#操作臺控制5個輥道和2個液壓推鋼機及其一個提升機，需要將其拆除，加到2#操作臺，并加裝攝像監控系統。

2 故障分析

根據故障現象分析原因如下：

1）由于鼓風機和引風機啟動都是通過PLC控制繼電器線圈啟動，在PLC控制的繼電器線圈兩端并連加裝一個空開，在PLC出現問題時，將空開合上，使繼電器長得電，從而實現其應急啟動。如果在加熱爐入爐、爐內懸臂輥道等電機設備電氣柜內加再加裝一套軟起空間不夠，顧選擇加裝一套有接觸器直接啟動電機的主電路控制系統，再將接觸器的控制回路加裝到控制箱中。實現在軟起有問題時直接啟動輥道電機。由于鼓風機和引風機都有電流實際值反饋到PLC中，顧在PLC中對其實現電流值降低時報警。

2）將原來的加熱爐UPS及其電池架子拆除，根據新到的UPS電池大小做好架子，將其放到原來的UPS及其電池的位置，將新的UPS及其電池組裝好，接線、調試。

3）加熱爐排污泵利用現有的材料，使其實現遠程自動控制，降低崗位勞動強度。

4）將遠程站153通訊模板與I/O模板供電加以隔離，不僅降低了加熱爐PLC故障率，而且出現故障時便于查找維修，節省處理故障時間。同時，對加熱爐出入爐懸臂輥、鼓風機引風機等重要設備增設手動應急開關，如果加熱爐PLC出現異常時，各重點設備仍可手動應急啟動，為加熱爐正常燃燒做好保障。

5）1#操作臺移位及加裝攝像監控系統改造：平臺下1#操作室操作臺（熱坯上料操作臺）移位至平臺上2#操作室，并新增攝像監控系統用于監控操作熱送區域各設備，由分散操作改為區域設備集中操作，達到崗位人員優化目的。

3 故障解決辦法

根據以上故障原因分析結果，特提出一下解決辦法：

1）在PLC控制柜內加裝4個小空開分別控制2個鼓風機和2個引風機，將空開的2端并連接到PLC控制繼電器線圈。在加熱爐入爐、爐內懸臂輥道等電機設備電氣柜內加裝一個接觸器，通過控制接觸器直接啟動電機，再將接觸器的控制回路加裝到控制箱中。實現在軟起有問題時直接啟動輥道電機。 鼓風機和引風機都有電流實際值反饋到PLC中，一般的電流值都160A以上，顧將電流實際值和50做個比較塊，當電流實際值小于50A時，使WINCC畫面出現報警。從而實現鼓風機和引風機的電機報警。

2）將原來的加熱爐UPS及其電池架子拆除，根據新到的UPS電池大小做好架子，將其放到原來的UPS及其電池的位置，將新的UPS及其電池組裝好，接線、調試。

3）加熱爐排污泵就地操作箱位置未變，從就地操作箱放了一根電纜到加熱爐低壓配電室PLC柜內。在地坑內加裝一個柱狀圓筒，下方無蓋，上方留一個小口，里放一個圓形浮球，浮球上加裝了一個細鐵柱，使鐵柱從小口中穿出，鐵柱的頂端有一個彎頭鐵片，在鐵柱的側面是兩個接近開關，當水面下到低位時，浮球下降，使低位接近開關能檢測到彎頭；當水面升到高位時，浮球升起使高位接近開關能夠檢測到彎頭。操作面板上有本地和遠程操作按鈕，打到本地操作，可由操作面板控制1#排污泵的啟停；打到遠程操作，1#排污泵為自動啟停，低坑液位高時起泵，低時停泵，也可在加熱爐電腦上操作排污泵啟停。排污泵就地操作箱在低坑南側欄桿上。操作面板上有手動和自動按鈕，打到手動操作，可由操作面板控制2#排污泵的啟停，也可在加熱爐電腦上操作排污泵啟停；打到自動操作，2#排污泵為自動啟停，低坑液位高時起泵，低時停泵。

4）將遠程站153通訊模板與I/O模板供電加以隔離，不僅降低了加熱爐PLC故障率，而且出現故障時便于查找維修，節省處理故障時間。同時，對加熱爐出入爐懸臂輥、鼓風機引風機等重要設備增設手動應急開關，如果加熱爐PLC出現異常時，各重點設備仍可手動應急啟動，為加熱爐正常燃燒做好保障。

5）將1#操作臺的設備拆除移到2#操作臺，根據1#操作臺所需要的控制按鈕多少，將其線路從加熱爐電氣室放到2#操作臺中，并新增攝像監控系統用于監控操作熱送區域各設備。

4 故障分析總結

這里遇到故障都是前期設計不完善以及施工不嚴謹造成的，因此，要注意以下幾點：1）加熱爐區域的重要設備需要具備應急啟動功能；2）PLC通訊模板與I/O模板供電應加以隔離，不僅能降低PLC故障率，而且在出現故障時便于查找維修；3）排污泵可根據現場環境改造其檢測設備，降低其故障率。

5 結語

通過以上的措施，使型材車間加熱爐電控問題得到了解決，保證了生產和設備的正常運行，在維護設備的過程中，也使我們的維護水平會上一個更高的水平。