冷軋連續鍍鋅線自動化控制系統項目優化的研究

摘要：本文從冷軋鍍鋅線現場運行實際情況出發，本著提高設備穩定性和設備控制精度的目的，實施了幾項技術改造，經過實際應用取得了良好的效果。本文中的技術改造項目適用于冷軋各連續生產線，有很高的借鑒價值。

關鍵詞：鍍鋅線? 自動化控制系統? 設備穩定性

1引言

冷軋連續鍍鋅線為不間斷生產線，對全線設備的穩定運行要求比較高，在正常生產過程中某一設備發生故障導致產線降速、停車會嚴重影響產品的質量和產量。為了提高產線穩定性、提高自動化控制精度本文重點介紹幾項實用性強的自動化技術改造，供冷軋各連續生產線參考。

2冷軋鍍鋅機組簡介

冷軋鍍鋅機組采用先進的自動化控制技術，主要工藝設備有上料系統、開卷系統、焊機、入口活套、清洗段、加熱爐、鋅鍋、氣刀、平整機、拉矯機、鈍化機、燃燒室、出口活套、卷取系統、出口運輸系統，以及張力計、焊縫檢測器、糾偏系統、涂油機等單體設備組成。鍍鋅機組為不間斷生產鍍鋅線，入口有兩套開卷機交替使用，兩卷帶鋼的帶頭帶尾通過焊機焊接。入口活套在入口焊接時為工藝段不間斷提供帶鋼，帶鋼經過清洗段、爐區、鋅鍋、氣刀、光整機、拉矯機等工藝設備后進入出口活套，出口有兩套卷曲系統交替卷曲，出口活套在出口卷曲時存儲帶鋼實現不間斷生產。

3自動化控制優化項目介紹

3.1 電機故障報錯不停車程序優化

清洗段的8個對輥和9個擠干輥在鍍鋅線正常生產運行時必須都處于正常狀態，只要其中的任何1組輥因為機械故障、電機故障或變頻器故障等都會使鍍鋅線全線運行條件不滿足而引起鍍鋅線停車。冷卻塔水淬兩組擠干輥根據生產線要求可以選擇兩組都應用、只用第一組、只用第二組這三種選擇，但是這兩組4個輥都必須處于正常狀態，即使不應用也要處于正常狀態。只要任何一個輥因為機械故障、電機故障或變頻器故障等處于非正常狀態就會導致鍍鋅線全線停車。終冷導向輥有兩個，只要任何一個輥因為機械故障、電機故障或變頻器故障等處于非正常狀態就會導致鍍鋅線全線停車，正常生產時不與帶鋼接觸，僅起到穩定帶鋼的作用，運行與非對線上生產無影響。

鑒于以上設備個別不投用對產線無影響的前提下，對程序進行優化，將一上班電機只要有報錯信息或電機沒有準備好，此電機就不參與線控制，可以達到報錯不停車的目的。

3.2 產線電機溫度HMI畫面顯示報警提前防控程序優化

生產線運行離不開電機正常工作，重要位置的電機對生產線運行更是缺一不可，如張緊輥電機，光整機支撐輥電機等，日常對這些電機的點巡檢工作必不可少，其中點檢電機的溫度值是個重點項目，通常的點檢溫度方法就是直接用點溫槍照射電機本體來查看，但由于點檢工作的非時時性，如果發生電機溫度過高情況并發現不及時，就會導致電機溫度過高變頻器報錯，引起停車故障。

變頻器中對電機溫度設置了報警和故障兩個參數值，當電機內部溫度超過110℃時電機就會報警，當電機溫度值達到125℃時電機就會報電機過溫故障，電機就會自動斷電停止運行從而造成生產線停車。

電機溫度過高產生的原因很多，但是在溫度傳感器正常工作時，溫度值不會突然升高。溫度升高到報警值或故障值會有一個過程，如果及時發現溫度異常升高，查找電機溫度升高的原因加以解決或臨時強制方式降低電機溫度，就會避免溫度過高引起停車故障。上位界面添加電機溫度顯示給點檢維護工作提供了一個非常直觀的檢查方法。當HMI界面中的溫度顯示值偏高時（以100℃為標準，超過此值為偏高），操作人員可以及時通知維護人員及時對電機進行檢查處理，避免因電機溫度過高造成生產線停車。

3.3 入口活套張力程序優化

鍍鋅線在生產厚度1.0mm-1.2mm規格帶鋼時，入口甩尾到焊機偶爾出現溜鋼現象，導致在焊機處定位不準，需要手動進行焊接，給入口實現自動化帶來影響。經分析發生溜鋼原因是因為甩尾時入口活套張力過大造成。原程序中入口活套控制方式是當帶鋼厚度大于1.28mm，在帶尾剩余180m時入口活套張力下降到原設定張力的80%。

經研究發現出現溜鋼現象時，甩尾時1號張緊棍壓輥的速度實際值比設定值大懷疑是因為活套張力過大引起1號張緊棍處溜鋼導致定位不準。經工藝人員研究決定把入口活套張力控制進行優化：

1、當生產帶鋼厚度小于1.0mm規格帶鋼時，甩尾時活套張力不變。

2、當生產帶鋼厚度1.0mm-1.28mm規格帶鋼時，甩尾剩余180m時活套張力降為設定張力的90%;

3、當生產帶鋼厚度大于等于1.28mm規格帶鋼時，甩尾剩余180m時活套張力降為設定張力的80%;

3.4 爐區糾偏系統程序優化

由于退火及糾偏工藝方面因素，帶鋼在加熱爐內經常性跑偏，導致停車。觸發停車條件的信號為糾偏系統柜發送到主線PLC系統的帶鋼中心偏移量超差。此信號原始設定值為100mm，意味著無論帶鋼寬窄，只要中心偏移量大于100mm，就會觸發停車，保證了在極限寬度規格1580mm時，只要中心偏移量小于100mm，帶鋼就不會剮蹭爐壁。但是當生產窄帶鋼（寬度小于1000mm）時，只要中心偏移量小于200mm，帶鋼就不會剮蹭爐壁。所以生產窄帶鋼過程中，只要帶鋼中心偏移量100mm-200mm間時，就沒有必要停車，此程序優化的主要內容就是根據生產的帶鋼寬度規格來調節帶鋼中心偏移量允許量。此程序優化在產線PLC系統程序中來實現，在程序中搭建邏輯關系，采集爐區糾偏系統處的帶鋼寬度，根據帶鋼寬度不同，選取不同的帶鋼中心偏移量允許范圍。一旦帶鋼中心偏移量超出此范圍，就觸發停車。此優化可大量減少因生產窄帶鋼時跑偏量不是很大的情況下造成的無意義停車，避免產生廢鋼。

3.5 重要工藝設備實際信息與二級信息不符報警項目

鍍鋅線產品生產是訂單式生產，要根據客戶的要求生產，涂油機涂油量、涂油機涂油品種、是否需要鈍化輥涂機鈍化處理等是客戶定制產品的重要信息，一但因操作失誤或現場設備異常未及時發現會產生大量質量異議。在程序中將訂單二級下發紙與現場實際情況信號做對比，一但與訂單不符立即語音報警提醒操作人員。

4結束語

本文根據冷軋鍍鋅線設備實際運行情況實施的幾項技術優化項目，經過實際應用效果良好，提高設備穩定性的同時提高了設備控制精度。對冷軋所有的連續生產線都可以提供參考意義。

參考文獻

[1]陳智勇? 連續熱鍍鋅線自動化系統? 1999年第1期? ? ? ? ? 基礎自動化

[2]劉文棟，王海峰等. 帶鋼連續熱鍍鋅機組電解清洗技術的探討 [J]. 冶金設備 2004， 148（6）

作者簡介：

薛超云（1985.11-）男，籍貫：河北沙河，身份證號： 130582198511222033，學歷：本科，現就職于北京首鋼自動化信息技術有限公司京唐運行事業部，職稱：工程師;主要從事自動化維護工作。