張勝利

萊鋼銀山型鋼煉鐵廠，山東萊蕪 271104

0 引言

型鋼產(chǎn)品在鋼結(jié)構(gòu)框架建設(shè)中，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，但是在當(dāng)前金融危機(jī)的環(huán)境下，用戶對(duì)其質(zhì)量要求日益提高，迫切需要我們提高產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

萊鋼型鋼生產(chǎn)工藝為：RHF- BD-TCS-FM-CB-CT-FY，在整個(gè)生產(chǎn)過程中，半成品表面的氧化鐵皮會(huì)造成產(chǎn)品凹陷、麻點(diǎn)、生銹等。經(jīng)考察論證，可以安裝高壓水除鱗系統(tǒng)，采用施耐德變頻器-西門子PLC-泵類電機(jī)一體化全自動(dòng)控制，并增加自動(dòng)反沖洗水過濾器，來避免產(chǎn)品缺陷。

1 采用的設(shè)備

1.1 增加自動(dòng)反沖洗過濾器

1）過濾器采用GLQ-KD型德國(guó)SIEMENS LOGO型電控箱邏輯模塊進(jìn)行程序控制，運(yùn)行一段時(shí)間后，隨著濾渣的積累，進(jìn)水口和出水口會(huì)形成壓力差，當(dāng)壓力差達(dá)到一定程度時(shí)，反沖洗開始，使濾柱恢復(fù)正常，保證供水壓力和流量；

2）采用自動(dòng)定時(shí)反沖洗控制。當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，根據(jù)程序自動(dòng)啟動(dòng)反沖洗電機(jī)，打開排渣閥，進(jìn)行反沖洗，完畢后自動(dòng)停止，排渣閥關(guān)閉，等待下一次反沖洗時(shí)間的到來；

3）采用差壓控制反沖洗。本機(jī)配有數(shù)字顯示差壓控制器，可以預(yù)先設(shè)定一個(gè)差壓值，當(dāng)差壓值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)反沖洗，在定時(shí)控制反沖洗和差壓控制反沖洗中，差壓控制反沖洗具有優(yōu)先權(quán)；

4）增加了自動(dòng)報(bào)警功能。如果水過濾器工作過程中反沖洗未能使壓差值下降而是繼續(xù)上升，達(dá)到上限報(bào)警值時(shí)，就會(huì)自動(dòng)發(fā)出間斷聲光報(bào)警，提醒操作人員進(jìn)行處理。報(bào)警值設(shè)定（差壓控制器上限）方法與下限值設(shè)定方法一致。

1.2 應(yīng)用西門子可編程序控制器

水除鱗的自動(dòng)控制部分采用西門子公司 ET200M形式，有S7PLC、314CPU、控制柜分站、變頻器分站、泵體分站、潤(rùn)滑分站、高位水箱分站。它們?nèi)坑删W(wǎng)絡(luò)接口模板和一根DP網(wǎng)線連接，數(shù)字量輸入輸出模板接受到操作臺(tái)指令后，經(jīng)變頻器給定，電機(jī)在要求的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。當(dāng)FM機(jī)組有負(fù)載時(shí)，產(chǎn)生的高壓水開始除鱗；當(dāng)FM機(jī)組無負(fù)荷時(shí)，停止除鱗。

1.3 應(yīng)用施耐德變頻器

變頻器的工作原理：

根據(jù)工藝要求，電機(jī)功率為250kW，專用變頻器電機(jī)，采用施奈德ATV38HC23逆變器控制，視在功率為300kVA.

除鱗過程（見圖1）：

圖1 配電柜控制圖

1）操作指令給定電機(jī)開始速度；

2）除鱗泵壓力通過現(xiàn)場(chǎng)元件反饋到變頻器，當(dāng)水管壓力不夠時(shí)，變頻電機(jī)速度上升；當(dāng)水管壓力大時(shí)，變頻電機(jī)速度下降。

1.4 變頻器的主要構(gòu)成參數(shù)

參數(shù)名 參數(shù)含義 參數(shù)數(shù)值tdC 直流注入制動(dòng)時(shí)間 0.5s Sp2 第二預(yù)置速度 35 Sp3 第三預(yù)置速度 40 Sp4 第四預(yù)置速度 45 joG 寸動(dòng)頻率 10Hz rPG PI調(diào)節(jié)器比例增益 1 stt 停車類型 STN rpt 斜坡形狀 LIN clI 電流用于限制電動(dòng)機(jī)過熱 447.7 ADC 停機(jī)時(shí)直流注入制動(dòng)無效 YES SPC 進(jìn)行自學(xué)習(xí) NO TCC 2線或3線控制 2線BSP 低速運(yùn)行管理 NO CRH 輸入端上信號(hào)的最大值 20mA

2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行

故障原碼及應(yīng)對(duì)措施

故障原碼 發(fā)生的原因 應(yīng)對(duì)措施OLF 長(zhǎng)時(shí)間過載引起熱脫扣 檢查熱保護(hù)設(shè)定和電動(dòng)機(jī)負(fù)荷SCF 變頻器輸出端短路或接地 檢查電纜和電機(jī)絕緣、晶閘管INF 內(nèi)部故障 檢查變頻器連接端子SOF 驅(qū)動(dòng)負(fù)載過高 檢查設(shè)定參數(shù)、負(fù)荷大小SLF 變頻器接頭端口上錯(cuò)誤連接 檢查變頻器連接的接頭端口EPF 有外部設(shè)備出發(fā)的故障 檢查導(dǎo)致故障的設(shè)備并復(fù)位

圖2

在除鱗過程中，施耐德變頻器有三個(gè)檔位速度提供選擇（圖2所示數(shù)字量輸入信號(hào)），總有三級(jí)速度I-II-III，一檔對(duì)應(yīng)35，二檔對(duì)應(yīng)40，三檔對(duì)應(yīng)45，電機(jī)在給定的轉(zhuǎn)速上旋轉(zhuǎn)，除鱗泵則噴出相應(yīng)的壓力。啟動(dòng)“電動(dòng)機(jī)運(yùn)行”按鈕開關(guān)，電動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，除鱗泵變頻電機(jī)從低速逐漸遞進(jìn)到高速，“電動(dòng)機(jī)運(yùn)行” 顯示燈發(fā)紅，當(dāng)長(zhǎng)期不用時(shí)，按動(dòng)“電動(dòng)機(jī)停止”按鈕開關(guān)，電動(dòng)機(jī)慢慢停止旋轉(zhuǎn)，變頻器給定減小，直到速度到零。

在軋制過程下，如果軋制工藝要求提高除鱗壓力時(shí)，可手動(dòng)操作“變頻器三檔速度運(yùn)行”轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換到軋制工藝所要求的檔位，這時(shí)除鱗泵電機(jī)轉(zhuǎn)速提高或降低，慢慢地達(dá)到工藝需要。為避免突發(fā)故障給生產(chǎn)帶來影響，高壓泵采用兩用兩備的方式，確保生產(chǎn)流暢。

在現(xiàn)場(chǎng)軋制的條件下，取軋制負(fù)荷信號(hào)作為除鱗動(dòng)作信號(hào)傳送到DP總線，再由DP總線傳送到可編程序控制器來控制變頻器（圖2所示），來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)除鱗，即軋制時(shí)除鱗泵加負(fù)荷運(yùn)行，滿足生產(chǎn)要求，當(dāng)不軋制時(shí)除鱗泵處于無負(fù)荷狀態(tài)，即節(jié)約用水又降低電耗。

3 結(jié)論

水除磷電氣系統(tǒng)應(yīng)用后，經(jīng)一段時(shí)間的使用，起到了良好的效果。

1）提高了型鋼產(chǎn)品的表面質(zhì)量，避免了結(jié)疤、表面夾雜、發(fā)紋、橫裂等缺陷，增強(qiáng)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和話語權(quán)；

2）變頻器的應(yīng)用對(duì)全車間降低電耗做出了貢獻(xiàn)，起到了節(jié)能減排的效果，效益突出。