粗軋前翻鋼機自動控制系統(tǒng)

呂業(yè)

摘 要：通過檢測元件定位，控制鋼坯停止位置，由畫面設(shè)定翻鋼次數(shù)，結(jié)合PLC控制程序，實現(xiàn)輥道和翻鋼機的聯(lián)動，提高自動控制的準確率，和減少人工操作事故率，節(jié)約操作時間，提高生產(chǎn)節(jié)奏，并且所用的元件為簡單常用的電氣元件，投資較少。根據(jù)現(xiàn)場運行情況，該系統(tǒng)較好的完成了控制要求。

關(guān)鍵詞：自動控制；翻鋼機；PLC

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.145

1 引言

在生產(chǎn)電梯導(dǎo)軌鋼時，出爐鋼坯的時間間隔往往影響著生產(chǎn)節(jié)奏，根據(jù)生產(chǎn)需要，為提高產(chǎn)品特性，出爐鋼坯需要翻轉(zhuǎn)90度或180度進行祛除表面鐵皮。完全靠手動控制，定位不準確導(dǎo)致頻繁正反轉(zhuǎn)操作設(shè)備，對設(shè)備使用壽命不利，且容易出現(xiàn)操作失誤。以往簡單的自動控制，只是翻鋼機的自動翻鋼，未和輥道連鎖定位，雖然減少了手動控制的失誤率，但由于監(jiān)測手段比較簡單，未能準確的控制鋼坯位置，無法流暢的進行自動翻鋼，也經(jīng)常需要人工手動干預(yù)，來糾正自動控制出現(xiàn)的問題，手動干預(yù)就會影響生產(chǎn)節(jié)奏。為提高生產(chǎn)節(jié)奏，降低人工成本，所以翻鋼機的自動連鎖控制非常重要。

2 自動化系統(tǒng)介紹

整個自動翻鋼系統(tǒng)控制對象由出爐輥道，陰陽面翻鋼機，粗軋前輥道等設(shè)備組成。自動化設(shè)備主要包括：人機界面、PLC、熱金屬檢測器、接近開關(guān)等。由于本系統(tǒng)較小，且屬于軋鋼生產(chǎn)線系統(tǒng)，為解決成本，不單獨設(shè)立PLC系統(tǒng)，僅將翻鋼機自動控制系統(tǒng)集成于主PLC系統(tǒng)中。在合適位置的熱檢幫助下，通過PLC程序運算，自動控制輥道啟停，連鎖控制翻鋼機翻鋼，并依靠接近開關(guān)將翻鋼機翻鋼裝置可靠停止在低位，實現(xiàn)粗軋前設(shè)備的自動連鎖控制。

3 自動控制系統(tǒng)說明

結(jié)合附圖1對系統(tǒng)做進一步的介紹：

如附圖1所示：1：出爐輥道1；2：出爐輥道2；3：粗軋前輥道；4：陰陽面翻鋼機；5：熱金屬檢測儀； 出爐輥道1～2用于運輸鋼坯，通過程序停止鋼坯在翻鋼機位置；陰陽面翻鋼機用于翻轉(zhuǎn)鋼坯，每次翻轉(zhuǎn)90度，熱金屬檢測器用于檢測出爐鋼坯。

原理說明：將熱檢裝在合適位置，如附圖1中的HMD0，并測量出到翻鋼機翻鋼裝置的距離S，在HMI畫面上輸入距離，當熱檢位置確定后，此數(shù)值可以保持不變，若調(diào)整熱檢位置，需要重新測量距離S，并在HMI上修正測量值。根據(jù)出料鋼坯設(shè)定鋼坯長度L。當鋼坯從加熱爐出爐后，進入出爐輥道1，出爐輥道1處的熱檢檢測到鋼坯頭部信號后啟動，運行時間T秒后停止，T=（S+L/2）/V，其中V為輥道速度，L為鋼坯長度。運行T秒輥道停止是為了保證鋼坯停止在翻鋼機中間位置，便于翻鋼裝置受力均勻可靠翻鋼。待輥道運行信號消失后，陰陽面翻鋼機根據(jù)畫面設(shè)定次數(shù)進行翻鋼，自動化程序中進行翻鋼次數(shù)計數(shù)達到設(shè)定次數(shù)后，檢測到翻鋼機低位接近開關(guān)信號，翻鋼機停止運行，然后出爐輥道和粗軋前輥道啟動，將鋼坯送入工藝后續(xù)輥道，并延時停機等待下一根鋼坯。

4 系統(tǒng)畫面介紹

此自動化系統(tǒng)界面采用西門子WINCC，與PLC聯(lián)合實現(xiàn)工業(yè)過程動態(tài)可視化、數(shù)據(jù)采集和管理、過程監(jiān)控和報警等功能。設(shè)計理念如下：

（1）依據(jù)工藝流程制作畫面，提高可視化和直觀性。

（2）關(guān)鍵參數(shù)，實時顯示，并作出歷史曲線。

5 結(jié) 論

該自動化控制系統(tǒng)通過翻鋼機和輥道的自動連鎖控制，有效地減少了工人的人工操作，降低了勞動強度，提高生產(chǎn)節(jié)奏，降低人工成本，并且控制精度高，提高了生產(chǎn)率。