一種軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)

摘?要：軋機(jī)軋制液容量節(jié)能控制關(guān)鍵在于軋制液保溫消耗能量節(jié)約。基于此，本文將簡(jiǎn)單介紹軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)的原理與技術(shù)方案，并深入探討軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。

關(guān)鍵詞：軋制液;容量;節(jié)能控制

結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的軋制液控制系統(tǒng)經(jīng)常在使用中出現(xiàn)放入高于正常容量軋制液的情況，這是為了避免軋制液噴淋量過低的問題出現(xiàn)，但這種情況往往會(huì)導(dǎo)致能源的浪費(fèi)，為解決這類問題，正是本文圍繞軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)開展具體研究的原因所在。

1 軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)的原理與技術(shù)方案

1.1 原理分析

分析傳統(tǒng)的軋制液控制系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，下桶槽、回流槽、軋制液管道、上桶槽、下桶槽軋制液泵、上桶槽軋制液泵屬于系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分。在傳統(tǒng)軋制液控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，上桶槽內(nèi)的軋制液會(huì)通過上桶槽軋制液泵抽取到軋制液管道，并隨后通過軋機(jī)內(nèi)的噴嘴噴出，在流經(jīng)工件和軋輥后會(huì)基于回流槽回流到下桶槽中，最終通過下桶槽軋制液泵抽取，回到上桶槽，內(nèi)部循環(huán)由此實(shí)現(xiàn)。但深入分析可以發(fā)現(xiàn)，為保證軋制液噴淋量合規(guī)，放入高于正常容量軋制液的情況極為常見，而由于正常工作時(shí)需要將軋制液加熱到一定溫度，這就使得高于正常容量軋制液的放入會(huì)導(dǎo)致更多的能量被消耗，停機(jī)時(shí)軋制液的溫度保持也會(huì)消耗更多能量，可能因此出現(xiàn)的軋制液溫度過低也往往會(huì)引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量問題，由此可見傳統(tǒng)的軋制液控制系統(tǒng)在實(shí)用性方面存在一定不足[1]。

為化解傳統(tǒng)軋制液控制系統(tǒng)存在的不足，本文研究的軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)由下桶槽軋制液泵、下桶槽上桶槽軋制液泵、回流槽、軋制液管道、上桶槽、容量閥、控制裝置、下桶槽液位計(jì)、上桶槽液位計(jì)組成，上桶槽內(nèi)軋制液的液位高度數(shù)值可通過上桶槽液位計(jì)獲取，下桶槽內(nèi)軋制液的液位高度數(shù)值由下桶槽液位計(jì)獲取。上、下桶槽液位計(jì)與控制裝置連接，以此接收液位高度數(shù)值，并處理上、下桶槽內(nèi)軋制液液位高度數(shù)值，以此自動(dòng)化輸出控制信號(hào)。控制裝置與容量閥連接，對(duì)于正常工作狀態(tài)的軋機(jī)，控制信號(hào)會(huì)自動(dòng)控制容量閥的關(guān)閉或打開，以此保證軋制液能夠始終維持正常容量水平。而對(duì)于處于停止?fàn)顟B(tài)的軋機(jī)來說，控制信號(hào)會(huì)自動(dòng)控制容量閥的關(guān)閉或打開，保證軋制液始終維持最低容量水平。

1.2 技術(shù)方案

系統(tǒng)的控制裝置包括信號(hào)處理單元和信號(hào)采集單元，上、下桶槽液位計(jì)與信號(hào)采集單元連接，以此接收液位高度數(shù)值，信號(hào)處理單元負(fù)責(zé)軋制液總?cè)萘恐涤?jì)算。控制裝置還包括計(jì)時(shí)單元，預(yù)設(shè)時(shí)間值預(yù)設(shè)于計(jì)時(shí)單元內(nèi)，軋機(jī)與計(jì)時(shí)單元連接，正常工作的軋機(jī)會(huì)由計(jì)時(shí)單元負(fù)責(zé)自動(dòng)計(jì)數(shù)，在預(yù)設(shè)時(shí)間值小于計(jì)時(shí)單元計(jì)時(shí)數(shù)值時(shí)，軋機(jī)可由信號(hào)處理單元自動(dòng)判定處于停止?fàn)顟B(tài)。上、下桶槽液位計(jì)均采用線性液位傳感器，這一線性液位傳感器由檢測(cè)桿、線性霍爾元件（檢測(cè)桿內(nèi)）、隨液位上下移動(dòng)的浮子、由浮子帶動(dòng)的磁體（與線性霍爾元件產(chǎn)生相對(duì)位移）組成，隨著磁體的移動(dòng)，線性霍爾元件會(huì)隨之產(chǎn)生電信號(hào)[2]。

2 軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式

2.1 技術(shù)效果

軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)可在應(yīng)用中通過上、下桶槽液位計(jì)，自動(dòng)獲取上、下桶槽內(nèi)軋制液的液位高度數(shù)值，在自動(dòng)完成數(shù)值處理后，控制信號(hào)可隨之輸出，由此正常工作狀態(tài)下軋機(jī)的軋制液正常容量水平維持、停止工作狀態(tài)下軋機(jī)的最低軋制液容量水平控制均可順利實(shí)現(xiàn)，軋制保溫消耗的能量因此實(shí)現(xiàn)有效節(jié)約。

2.2 實(shí)現(xiàn)方式

控制裝置的信號(hào)處理單元共擁有控制模式兩種。在第一種控制模式的應(yīng)用中，總?cè)萘恐禃?huì)由信號(hào)處理單元計(jì)算得出，結(jié)果會(huì)自動(dòng)與預(yù)設(shè)的正常容量值比較，如正常容量值等于或小于計(jì)算得出的總?cè)萘恐担盘?hào)處理單元將自動(dòng)輸出關(guān)閉容量閥的控制信號(hào)，容量閥由此關(guān)閉。如正常容量值大于計(jì)算得出的總?cè)萘恐担盘?hào)處理單元將自動(dòng)輸出打開容量閥的控制信號(hào)，容量閥由此開啟;而在第二種控制模式的應(yīng)用中，控制裝置在完成總?cè)萘恐档挠?jì)算后，會(huì)自動(dòng)將其與預(yù)設(shè)的最低容量值進(jìn)行比較，如預(yù)設(shè)的最低容量值等于或小于總?cè)萘恐担刂蒲b置會(huì)自動(dòng)輸出關(guān)閉容量閥的信號(hào)，容量閥由此關(guān)閉。如最低容量值大于總?cè)萘恐担刂蒲b置會(huì)自動(dòng)輸出打開容量閥的信號(hào)，容量閥由此開啟。控制裝置與容量閥連接，信號(hào)處理單元發(fā)出的控制信號(hào)能夠控制容量閥的關(guān)閉或開啟，在開啟容量閥時(shí)，軋制液會(huì)由外部軋制液儲(chǔ)存器內(nèi)流入下桶槽或上桶槽中，系統(tǒng)內(nèi)軋制液的總?cè)萘繒?huì)由此增加。而在關(guān)閉容量閥時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)軋制液在使用過程中將不會(huì)補(bǔ)充，而是隨消耗不斷減少。

2.3 具體應(yīng)用效果

軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中取得了令人滿意的成果，在軋機(jī)正常工作狀態(tài)下，軋制液得以始終維持正常容量水平，正常生產(chǎn)需求由此得到滿足。而在軋機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)使得軋制液始終維持最低容量水平，生產(chǎn)能耗因此大幅降低，結(jié)合具體參數(shù)，可確定軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)用后，軋機(jī)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)5.6%的能耗降低。

3 結(jié)論

綜上所述，本文涉及的原理分析、技術(shù)方案、技術(shù)效果、實(shí)現(xiàn)方式等內(nèi)容，直觀展示了軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)路徑。為保證軋制液容量節(jié)能控制系統(tǒng)更好服務(wù)于軋機(jī)生產(chǎn)，PLC控制器的合理設(shè)置、各類新型算法的科學(xué)應(yīng)用同樣需要得到重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊洋.300mm級(jí)角鋼的控制軋制[J].山西冶金，2018，41（04）：19-21.

[2]張洪敏.控制軋制鎂—鋁—鋅系鎂合金組織演化與高溫拉伸性能[D].吉林大學(xué)，2018.

作者簡(jiǎn)介：羊兵志（1981-），男，湖南邵東人，本科，電氣工程師，研究方向：電氣設(shè)備自動(dòng)化控制，PLC程序編寫。