焙燒多功能天車控制系統改造研究

沈元昌

摘要：多功能天車可以使用陽極夾具將經編組站已經編排好的生陽極快夾住，然后將其運往烘燒爐的爐坑當中完成裝爐作業。與此同時，多功能天車還可以通過卸料管將填充料由料箱加入到爐坑中。而要完成這些功能，都離不開控制系統。當前，焙燒多功能天車在使用的過程中還存在一些故障，本文對這些常見的故障及其原因進行了分析，并在這個基礎上探究了焙燒多功能天車控制系統改造的策略，希望能夠為相關人員提供參考和借鑒。

關鍵詞：焙燒;多功能天車;控制系統;陽極夾具;改造策略

中圖分類號：TF355?文獻標識碼：A?文章編號：1672-9129（2020）08-0052-01

1?焙燒多功能天車存在的主要故障及其原因分析

1.1吸料管升降系統運行不同步問題。焙燒多功能天車在使用的過程當中，首先需要進行吸料操作。對該操作進行控制的系統需要將填充料從焙燒室當中吸出，然后將其吸入到特定的系統中進行工作。該系統的不同步運行對整個天車工作效率具有重要的影響。在正常的情況下，從不同方向旋轉控制手柄的時候，電葫蘆就會隨之進行旋轉，在這個過程當中通過帶動鋼絲繩來使其發生升降的運動。在下降的時候完成吸料，而在上升的時候完成填充料得運輸。為了完成效率目標，通常需要兩臺電葫蘆同時工作。由于不同機械在生產、制造以及使用過程當中存在細微的差異，導致這兩臺機器在使用過程當中開始出現不同步運行的問題。隨著使用時間的增加和工作量的增加，這些差異越來越明顯。長此以往，二者的轉速就會出現差異，吸料管在提升的時候兩邊的速度并不相同，嚴重情況下，吸料管在被提升到一定位置的時候就會被卡死。

1.2存在啃軌的問題。在作業的過程中，焙燒多功能天車啃軌問題是比較常見的，這會導致整個天車運行困難、運行阻力過大。如果沒有得到及時維修的話，這種現象還將會進一步加劇，導致整個天車的主動輪軸出現斷裂，車輪與軌道之間也會發生損壞，對焙燒多功能天車的整體使用壽命造成不良的影響。造成這一現象的原因主要有以下幾個。第一是天車軌道自身存在問題，軌道在制作或者在鋪設的過程中存在缺陷，比如兩條軌道出現了不平行安裝、安裝高度不一致等，這都會導致車輪發生跑偏，導致車輪的受力點長期偏離軌道的中心。第二是沒有做好對焙燒多功能天車的后期維護。如果天車的兩個主動輪直徑不同的話，在長期運行的過程中兩側的運行長度就會存在偏差，如果沒有被及時修正的話，整個天車的車體就會發生傾斜。最后，如果操作不當的話也有可能出現啃軌的問題。

2?焙燒多功能天車控制系統改造策略

2.1增加低速啟動延時設計。在原有的PLC控制系統當中，陽極夾具啟動之后夾具會在較短的時間內完成速度的變化。為了避免該夾具在這個過程當中出現不適應的情況，改造的時候在系統軟件編程當中增加了4秒延時設計。也就是說，在速度變化的時候，夾具有了4鐘的緩沖時間，如果在特定的時間內沒有完成速度的變換，或者速度變換過程當中存在問題的話，系統可以利用這4秒鐘的時間進行調整。實踐證明，這一設計可以有效避免啃軌等問題的發生，為控制系統功能的發揮創造良好的條件。在原來的設計當中，控制系統在下達命令之后，夾具在操作過程中容易在低速啟動之后直接達到高速，這導致低速接觸器在沒有與高速接觸器完全接觸之后就開始動作。在這樣的情況下，陽極夾具會產生巨大的啟動電流，從而使得高速和低速接觸器都有頻繁的動作，出現嚴重的拉弧問題，接觸器的節點也容易相互粘連甚至被融化。在改造的過程中，在原有的基礎上增加了陽極夾具低速啟動延時的設計。在這樣的情況下，電機不僅可以利用延時的4秒鐘進行調整，同時還可以增加其低速運行的時間，使其在這段時間內能夠與接觸器更好地接觸，在進入高速狀態之前長期保持平穩運行的狀態。

2.2對控制調速系統進行完善。為了解決吸料管驅動升降系統在運行過程中不同步的問題，可以將原有的系統進行整體化拆除，然后將電機的調速變阻器進行短接，將其變為變頻調速。與此同時，還要通過對變頻器的完善來實現對整個電機速度的控制，由同步控制器來完成設定部分，同時對變頻器的輸出頻率進行調整，這樣就可以使電機的轉速得到調節，從而實現兩臺電機的同步行走。通常來說，焙燒多功能天車電機的轉速是由安裝在后端的編碼器進行測定的，測定的數據會被直接反饋到同步控制器當中，這樣一來，就可以對電機的轉速進行隨時調節和控制。

2.3實現對軟件系統的升級。在對焙燒多功能天車控制系統進行改造的時候，做好對控制系統的升級是十分有必要的。軟件系統需要由原來的PLC5系統轉變成ControlLogix項目系統，后者具有完善的軟件數據結構，在信息轉換的過程中可以直接完成對數據的轉化與替換。在升級的過程中，首先需要對PLC5系統的文件類型進行轉化，將其另存為新的library文件，然后選定專門的路徑來存放這些文件，這樣可以獲得Text形式的文件，使后面的轉換工作更好地進行下去。與此同時，操作人員還要將原來系統當中的注釋文件導出，實施項目文件的轉化，并在這個過程中改寫其中的錯誤指令和未知指令。

綜上所述，多功能天車通常是焙燒生產企業的重要設備，同時也是焙燒爐生產和檢修過程當中重要的起重設備。面對吸料管升降系統不同步運行、啃軌等故障，需要對控制系統進行改造，除了要通過增加可調控的行程開關、增加低速啟動延時設計、對控制調速系統進行完善來解決故障之外，還可以實現對軟件系統的升級。

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