熱鍍鋅線控制系統(tǒng)的改進(jìn)

賈鋒鋒，賈 騰

（河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司，河北 邯鄲056015）

1 熱鍍鋅線控制概述及存在問題

1號熱鍍鋅控制器采用西門子STEP7400PLC控制，主要結(jié)構(gòu)為入口PLC一套，工藝PLC一套，出口PLC一套，加熱爐PLC一套（氣刀，涂油機(jī)等單體設(shè)備采用STEP7300PLC）。傳動控制為西門子TDC控制，光整機(jī)控制也為TDC控制，但長期以來，由于產(chǎn)品要求，熱鍍鋅光整機(jī)很少使用。

1號熱鍍鋅線存在以下幾個問題：

1）1號熱鍍鋅入口2號線經(jīng)常出現(xiàn)焊接完成后不能及時建張，導(dǎo)致生產(chǎn)線降速甚至全線停車現(xiàn)象，1號熱鍍鋅線每年都會因該類事故帶來不小的經(jīng)濟(jì)損失。

2）入口建立張力時，帶鋼抖動厲害，生產(chǎn)1.5 mm及以下規(guī)格帶鋼時，容易造成帶鋼焊縫開裂，必須進(jìn)行二次焊接，造成工藝段降速，嚴(yán)重時造成停車事故。

3）原設(shè)計(jì)中0.8（是不是直徑0.8 mm）規(guī)格一下沒有張力（表達(dá)不清楚），需要操作手動給定張力。根據(jù)市場的需求，本線需要生產(chǎn)0.8及以下規(guī)格帶鋼，一旦操作人員忘記手動設(shè)定張力，就會造成全線無張力的情況，造成停車事故。

4）入口穿梭車經(jīng)常出現(xiàn)開不到位現(xiàn)象。具體情況：穿梭車實(shí)際已開到位，但是定位銷無法精準(zhǔn)插入底座。一旦出現(xiàn)這種情況，會導(dǎo)致開卷機(jī)不能及時上卷，容易造成單線生產(chǎn)的困境，有可能引起生產(chǎn)線停車。

5）工藝段糾偏系統(tǒng)，尤其是入口活套糾偏，當(dāng)帶鋼跑偏時，容易出現(xiàn)測量單元報警，造成糾偏單元不工作，此時如果不及時發(fā)現(xiàn)，會造成帶鋼掛邊甚至斷帶的情況發(fā)生。

6）出口下卷時，帶尾應(yīng)該停到小車托輥附近，由于下的卷噸數(shù)不同，會導(dǎo)致帶尾停的位置不同，影響下卷速度。

2 控制系統(tǒng)的改進(jìn)

2.1 入口2號線建張控制的改進(jìn)

原控制系統(tǒng)中，入口2號線建張時，有時會出現(xiàn)不能建張的情況，導(dǎo)致工藝降速或停車事故。通過PDA數(shù)據(jù)分析，當(dāng)時建張條件滿足，但是2號開卷機(jī)有速度反饋，由于傳動設(shè)計(jì)導(dǎo)致建張不能建立，當(dāng)時采取的措施是，讓操作人員點(diǎn)動完帶鋼后，進(jìn)行等待數(shù)秒后，再按建張按鈕，但是人為控制存在很大的不確定因素。通過技術(shù)攻關(guān)，更改PLC控制程序，并在操作面板上增加了建張指示按鈕，指示燈慢速閃爍時，表明可以按建張按鈕，如果建張指示燈不亮，操作人員按下建張按鈕以后，也不會造成程序的自鎖，當(dāng)指示燈閃爍后，仍可再次按建張按鈕，方便了操作。建張過程中，指示燈快速閃爍，建張完成后，指示燈常量。更改完后，沒有出現(xiàn)過不能建張的情況。

2.2 入口緩慢建張的實(shí)現(xiàn)

原設(shè)計(jì)中入口按建張后，將迅速建起張力，這會導(dǎo)致1.0及以下規(guī)格帶鋼，由于建張過快，發(fā)生焊縫開裂的情況，并且伴隨入口活套張力波動。2019年全年出現(xiàn)過4次類似情況，其中有2次導(dǎo)致全線停車，通過更改控制方式，實(shí)現(xiàn)了入口緩慢建張，避免了上述情況的發(fā)生（見下頁圖1）。

2.3 1號熱鍍鋅設(shè)計(jì)

1號熱鍍鋅原設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)規(guī)格為Φ0.8 mm~Φ4.0 mm，Φ0.8 mm規(guī)格以下不在產(chǎn)品范圍內(nèi)，沒有張力，由于市場的需求，1號熱鍍鋅線需要生產(chǎn)Φ0.8mm以下產(chǎn)品，這時需要操作人員手動給定張力，一旦忘記更改手動方式，會造成生產(chǎn)線無張力停車事故，甚至斷帶的發(fā)生。針對此情況，對張力的自動設(shè)定進(jìn)行了研究，通過更改控制程序，增加了Φ0.8 mm規(guī)格以下產(chǎn)品的張力，實(shí)現(xiàn)了自動控制張力。

圖1 張力建立情況

2.4 改進(jìn)定位銷插程序

入口穿梭車行走到位后，在定位銷往下插入的同時，由于慣性巨大，穿梭車東西晃動，會出現(xiàn)一邊的銷子插下，而另一邊的銷子頂?shù)降鬃踔敛宓降鬃猓ㄟ^改進(jìn)程序，給銷子插入電磁閥增加適當(dāng)延時，待車身晃動不厲害的時候，再給信號，避免穿梭車到位后定位銷插不到位現(xiàn)象。

2.5 工藝糾偏系統(tǒng)報警系統(tǒng)的開發(fā)

工藝段糾偏系統(tǒng)，在本產(chǎn)線起著尤為中要的作用，尤其是入口活套糾偏，當(dāng)帶鋼跑偏時，容易出現(xiàn)測量單元報警，造成糾偏單元不工作，此時如果不及時發(fā)現(xiàn)，會造成帶鋼掛邊甚至斷帶的情況發(fā)生。為防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，特增加了HMI糾偏報警和聲光報警功能，一旦聲光報警，可以迅速判斷哪個位置出現(xiàn)故障，并及時到現(xiàn)場處理。

2.6 增加按鈕

在畫面上增加按鈕，可以方便快捷的修正出口下卷時帶尾停靠的位置。

3 結(jié)語

通過對控制系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)，避免了很多次同類事故停車的發(fā)生，保障了生產(chǎn)線的平穩(wěn)運(yùn)行，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1號熱鍍鋅線工藝特殊，如發(fā)生停車，都會產(chǎn)生廢品，根據(jù)以往的事故經(jīng)驗(yàn)，每次停車約產(chǎn)生10 t廢品，每噸廢品造成各類損耗約2 000元，熱鍍鋅產(chǎn)能平均為55 t/h，每噸效益約250元，根據(jù)2019年全年事故統(tǒng)計(jì)，因上述原因?qū)е碌氖鹿释＼嚰s8起，累計(jì)影響生產(chǎn)25 h。改進(jìn)后的控制系統(tǒng)，可避免同類事故停車損耗16萬元，避免產(chǎn)能損失34.4萬元，共計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約50萬元。