摘要：型鋼碼垛是型鋼生產(chǎn)、打捆，運(yùn)輸和儲(chǔ)存中的重要環(huán)節(jié)，萊鋼中型型鋼廠采用全自動(dòng)碼垛系統(tǒng)進(jìn)行定尺型鋼的碼垛包裝。近年來(lái)，由于設(shè)備老化，檢測(cè)元件誤檢測(cè)等原因，經(jīng)常導(dǎo)致電磁吊動(dòng)作異常，影響了中型線的生產(chǎn)節(jié)奏。本文通過(guò)考察碼垛區(qū)域的實(shí)際情況，對(duì)電磁吊行程控制進(jìn)行優(yōu)化，使檢測(cè)元件不再是檢測(cè)的必需條件，從而達(dá)到設(shè)備控制的精確度及穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：型鋼碼垛；電磁吊；行程控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

型鋼碼垛是型鋼生產(chǎn)、打捆，運(yùn)輸和儲(chǔ)存中的重要環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代化的連軋鋼廠中，型鋼經(jīng)冷鋸定尺鋸切后送到成品收集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)碼垛、打捆、稱(chēng)重、掛標(biāo)牌，并最終進(jìn)入成品區(qū)。為保證連軋的生產(chǎn)節(jié)奏，提高成品包裝質(zhì)量，以適應(yīng)型鋼連軋的生產(chǎn)節(jié)奏和不同規(guī)格、尺寸的變化范圍，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同型鋼的碼垛，萊鋼中型型鋼廠采用全自動(dòng)碼垛系統(tǒng)進(jìn)行定尺型鋼的碼垛包裝。電磁吊主要用來(lái)進(jìn)行成品材的碼垛，完成成品材由單支到成垛的收集，使碼垛過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化必不可少的設(shè)備。

中型線碼垛區(qū)域電磁吊的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由4套PLC系統(tǒng)組成，包括3套三菱FX系列PLC，分別控制三個(gè)碼垛磁頭電磁裝置，一套東芝系列的PLC，控制碼垛三個(gè)區(qū)域的軋件搬運(yùn)、數(shù)據(jù)傳送、跟蹤等。電磁吊的驅(qū)動(dòng)采用東芝交-直-交電壓型變頻器U/S-250，其位置檢測(cè)采用變頻器反饋的脈沖計(jì)數(shù)結(jié)合接近開(kāi)關(guān)完成。

近年來(lái)由于設(shè)備老化，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備損壞、嚴(yán)重變形，檢測(cè)元件誤檢測(cè)等現(xiàn)象，經(jīng)常導(dǎo)致電磁吊動(dòng)作不正常，要么下降不到位，要么到位后不吸鋼，或者把鋼碼散等，影響了中型線的生產(chǎn)節(jié)奏。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際考察，技術(shù)論證等方式提出位置檢系統(tǒng)不再使用接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)，只采用變頻器反饋的脈沖計(jì)數(shù)控制電磁吊的動(dòng)作行程，對(duì)電磁吊的行程控制進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)軟件控制的優(yōu)化，使現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件不再是檢測(cè)的必需條件，達(dá)到設(shè)備控制的精確度及穩(wěn)定性。

2 電磁吊行程控制優(yōu)化

根據(jù)碼垛區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，綜合考慮各種控制因素，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件位置的實(shí)際測(cè)量，并對(duì)檢測(cè)元件控制方式和軟件控制方式進(jìn)行了比較，認(rèn)為軟件控制方案能起到控制設(shè)備行程、保護(hù)設(shè)備的目的。

在控制優(yōu)化過(guò)程中，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有控制位值的考察、測(cè)量，討論和研究，制定出了每個(gè)位置的控制行程，減速點(diǎn)和停止位置等，并確定出每個(gè)位置的計(jì)算公式，參數(shù)大小。

2.1 電磁吊動(dòng)作一周期流程

當(dāng)碼垛平臺(tái)處于上升位置，且橫移小車(chē)前進(jìn)到前限位時(shí)，電磁吊從零位（原為上限位接近開(kāi)關(guān)位置，現(xiàn)改為用行程控制）開(kāi)始第一次下降，至勵(lì)磁位置（lift1）時(shí)開(kāi)始勵(lì)磁吸鋼，繼續(xù)下降至DOWN1位置（原為T(mén)OUCH位接近開(kāi)關(guān)位置，現(xiàn)改為用行程控制：電磁吊到鋼的表面下壓20mm）時(shí)，電磁吊停止；當(dāng)橫移小車(chē)后退完成后，電磁吊開(kāi)始第二次下降，LIFT2勵(lì)磁完成，直到DOWN2 APC成功（目標(biāo)值與實(shí)際值相差0.5mm），DOWN2完成；電磁吊消磁，把鋼放在碼垛平臺(tái)上；消磁完成后，電磁吊開(kāi)始高速上升，而后低速至電磁吊回到零位，結(jié)束一個(gè)動(dòng)作周期。

2.2 電磁吊位置控制點(diǎn)

在電磁吊一個(gè)周期的動(dòng)作過(guò)程中，一共有六個(gè)位置控制點(diǎn)，分別是：零點(diǎn)位置、勵(lì)磁位置（LIFT1）、DOWN1位置、LIFT2位置、DOWN2位置、消磁位置（DROP）。其中勵(lì)磁位置（LIFT1）、消磁位置（DROP）、LIFT2位置三個(gè)位置檢測(cè)到后要把信號(hào)傳到三菱控制器，控制電磁吊的電流大小，來(lái)進(jìn)行吸鋼和放鋼。電磁吊行程示意圖如下：

1)LIFT1位置：將9.3A的電流傳給三菱PLC

?滎L1=L0-H-X0=300-H-X0

2)DOWN1位置:原接近開(kāi)關(guān)位置（現(xiàn)為電磁吊到鋼的表面下壓20mm）

?滎L2=L1-X1=300-H-X0-X1

3)LIFT2位置：把7A的電流傳給三菱PLC

?滎L3=L5－X2

4)DROP位置：把3A的電流傳給三菱PLC

?滎L4=L5－X3

5)DOWN2位置:電磁吊把鋼放在碼垛平臺(tái)上的位置，從DOWN1到DOWN2的過(guò)程是做APC自動(dòng)下降。（電磁吊到鋼的表面距離）

?滎第一層（count3=0）：L5=L-H

?滎其他層（非槽鋼非角鋼） L5=L-(N×H0+H)

?滎槽鋼

a)奇數(shù)層：L5=L-[(N+1)/2×H0+(N+1)/2×H]

b)偶數(shù)層：L5=L-[N/2×H0+(N+2)/2×H]

其中：（L=1250mm：電磁吊零位到碼垛平臺(tái)的距離L0=300mm電磁吊零位到平移小車(chē)上限位置的距離H: 產(chǎn)品高度 H0:碼垛高度 N：已經(jīng)碼垛層數(shù)X0、X1 、X2: 補(bǔ)償值）

2.3 優(yōu)化方案實(shí)施

碼垛電磁吊行程的控制是采用東芝T3H控制器。利用控制器的編程功能，根據(jù)控制方案設(shè)定的思路，進(jìn)行了程序的編制，然后對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。

程序編制完成后，利用中型生產(chǎn)線定修的時(shí)間，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。在調(diào)試的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)控制思路非常正確，參數(shù)設(shè)置也很合理。但是由于現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)區(qū)域的機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備的狀態(tài)不一樣，對(duì)每個(gè)區(qū)域的個(gè)別參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。

3 實(shí)施效果

電磁吊行程控制優(yōu)化后，不再依賴(lài)于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件，避免了檢測(cè)不準(zhǔn)導(dǎo)致電磁吊動(dòng)作異常的現(xiàn)象，調(diào)整效果得到明顯改善，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，滿(mǎn)足了工藝要求，對(duì)提高過(guò)鋼節(jié)奏起到了重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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