宋欣鋒 鐘 敏

（武鋼股份設(shè)備維修總廠(chǎng)，武漢 430080）

火焰切割機(jī)主要作用是將鑄坯按產(chǎn)銷(xiāo)計(jì)劃長(zhǎng)度切割成板坯塊。由于某煉鋼廠(chǎng)切割機(jī)的老化以及前期的設(shè)計(jì)缺陷，切割機(jī)在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)兩個(gè)切割槍第一次相遇后自動(dòng)返回、主夾打開(kāi)打開(kāi)故障。近年來(lái)由于熟練操作工陸續(xù)退休，新來(lái)的操作人員技能水平不高等原因常常無(wú)法重新對(duì)縫進(jìn)行二次切割，切割機(jī)出現(xiàn)兩個(gè)切割槍第一次相遇后自動(dòng)返回故障時(shí)，輕則造成降速事故切割，重則澆鑄中斷，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。 動(dòng)，1#、2#切割槍以始切速度向鑄坯移動(dòng)；③始切9s 后，切割距離越5～20mm，切割機(jī)正常速度進(jìn)行切割；④1#、2#切割槍第一次相遇后（割槍固定小車(chē)中間撞尺極限閉合），2#槍停止切割并返回100mm，1#槍繼續(xù)切割；⑤當(dāng)兩槍第二次相遇后，此時(shí)鑄坯余10mm 未切，2#切割槍返回原位，1#切割槍繼續(xù)前進(jìn)30mm，同時(shí)切下輥道起動(dòng)。○61#槍切割完畢后，關(guān)閉預(yù)熱燃、切割氧，1#槍快速返回，切割機(jī)主夾松開(kāi)。

圖1 切割機(jī)切割過(guò)程示意圖

1 控制原理

該煉鋼廠(chǎng)的火焰切割機(jī)采用的雙切割槍進(jìn)行切割。正常的切割時(shí)，切割機(jī)的切割流程如下：①切割機(jī)在主夾打開(kāi)信號(hào)到來(lái)后，切割機(jī)主夾打開(kāi)，切割機(jī)開(kāi)始隨鑄坯一起移動(dòng)，切割機(jī)1#、2#切割槍快速接近鑄坯，到達(dá)鑄坯邊緣位置時(shí)（由程序計(jì)數(shù)得出），切割槍暫停，預(yù)熱燃點(diǎn)燃；②預(yù)熱6s 后，切割氧起

圖2 切割機(jī)切割控制流程圖

2 故障分析

從切割機(jī)控制原理及切割控制流程圖可以看出，切割機(jī)兩槍第一次相遇時(shí)板坯仍有將近100mm的寬度未切割，如果兩槍自動(dòng)返回并且松開(kāi)主夾，操作人員需重新進(jìn)行對(duì)縫切割。由于操作人員的技能水平以及責(zé)任心問(wèn)題，幾乎每次出現(xiàn)切割機(jī)兩槍第一次相遇返回的情況時(shí)，都造成無(wú)法對(duì)縫或者板坯切割不斷造成澆鑄降速或者澆鑄中斷的情況。

各國(guó)規(guī)范在計(jì)算板柱節(jié)點(diǎn)抗沖切承載力時(shí)，均選取臨界截面周長(zhǎng)作為主要參數(shù)。由于不同的規(guī)范及研究基于不同模型及理論，因此臨界周長(zhǎng)的選取方式以及其他承載力影響參數(shù)的選取方式不盡相同。文中將我國(guó)規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2010)、美國(guó)規(guī)范ACI 318-14和歐洲規(guī)范Eurocode 2、加拿大規(guī)范CSA A23.3、英國(guó)規(guī)范BS8110、以及Susanto Teng的研究中關(guān)于節(jié)點(diǎn)沖切設(shè)計(jì)的計(jì)算公式進(jìn)行了進(jìn)一步的闡述，并且結(jié)合已有試驗(yàn)進(jìn)行差異性對(duì)比，為規(guī)范修訂提供參考。

造成兩槍第一次相應(yīng)自動(dòng)返回的原因主要有以下兩種：

2）切割機(jī)相遇極限受切割機(jī)上其他設(shè)備影響。切割區(qū)域設(shè)備比較復(fù)雜，附近布列比較多的冷卻水管、切割機(jī)走線(xiàn)履帶、煤氣管、氧氣管、電纜等設(shè)備，檢修以及臨時(shí)故障處理經(jīng)常造成切割槍小車(chē)移動(dòng)時(shí)其它設(shè)備絆動(dòng)切割機(jī)相遇極限造成相遇信號(hào)提前到來(lái)或者出現(xiàn)誤信號(hào)；切割機(jī)上冷卻水管容易出現(xiàn)漏水情況，若相遇極限進(jìn)水容易造成極限開(kāi)關(guān)掉電或者整個(gè)操作臺(tái)掉電，影響相對(duì)嚴(yán)重。

1）針對(duì)切割機(jī)兩槍第一次相遇自動(dòng)返回故障，首先需要對(duì)相遇極限進(jìn)行改性，機(jī)械撞尺極限在高溫環(huán)境下容易出現(xiàn)潤(rùn)滑干燥拐臂卡死，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇圖爾克感應(yīng)極限。圖爾克感應(yīng)極限感應(yīng)距離為10mm，環(huán)境溫度-20～100°C，輸入為10～30VDC，輸出為200mA 電流信號(hào)，所以圖爾克感應(yīng)極限滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要，同時(shí)能有效避免撞尺卡死的情況發(fā)生。

1）兩槍第一次相遇后極限撞尺未返回原位。切割機(jī)兩槍相遇極限安裝在1#槍切割小車(chē)上，采用機(jī)械撞尺極限，當(dāng)1#槍切割小車(chē)與2#槍切割小車(chē)相遇時(shí)，撞尺旋轉(zhuǎn)，極限信號(hào)閉合，程序根據(jù)信號(hào)做出下一步控制指令。但由于切割環(huán)境溫度較高，一般情況下在80°C 以上，機(jī)械撞尺極限由于需要潤(rùn)滑，高溫環(huán)境容易造成潤(rùn)滑油干燥凝固造成撞尺卡死，這種情況在繼續(xù)上機(jī)使用一段時(shí)間后發(fā)生的幾率非常高。當(dāng)撞尺未還原時(shí)，程序檢測(cè)兩槍第一次相應(yīng)信號(hào)到來(lái)后，2#槍返回，1#槍繼續(xù)切割；但隨即檢測(cè)第二次相遇信號(hào)也到來(lái)了，1#槍切割10mm 就切割結(jié)束，主夾松開(kāi)。此時(shí)鑄坯仍由90mm 寬度未切。

3 故障處理及論證

國(guó)君進(jìn)賢，如不得已，將使卑踰尊，疏踰戚，可不慎與!左右皆曰賢，未可也；諸大夫皆曰賢，未可也；國(guó)人皆曰賢，然后察之；見(jiàn)賢焉，然后用之。左右皆曰不可，勿聽(tīng)；諸大夫皆曰不可，勿聽(tīng)；國(guó)人皆曰不可，然后察之；見(jiàn)不可焉，然后去之。左右皆曰可殺，勿聽(tīng)；諸大夫皆曰可殺，勿聽(tīng)；國(guó)人皆曰可殺，然后察之；見(jiàn)可殺焉，然后殺之。故曰，國(guó)人殺之也。如此，然后可以為民父母。[17](P143-145)

柔性作業(yè)車(chē)間包含機(jī)床、刀具、切削液、搬運(yùn)設(shè)備等各種資源，其中機(jī)床是機(jī)加車(chē)間耗能的主要源頭，除此之外機(jī)械加工過(guò)程消耗的刀具、切削液產(chǎn)生的能耗以及搬運(yùn)設(shè)備能耗也占車(chē)間總能耗的一定比重。研究考慮機(jī)床能耗和車(chē)間輔助資源能耗的調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題，可進(jìn)一步分析車(chē)間生產(chǎn)調(diào)度的能耗特性，更加切合實(shí)際地實(shí)現(xiàn)車(chē)間生產(chǎn)調(diào)度過(guò)程中的能耗優(yōu)化，而如何合理地量化車(chē)間輔助資源能耗，并將其分?jǐn)傊淋?chē)間調(diào)度過(guò)程中，從而建立面向車(chē)間廣義能耗的調(diào)度優(yōu)化模型，是亟需解決的難點(diǎn)問(wèn)題。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，采取干擾信號(hào)屏蔽措施：①兩槍相遇極限信號(hào)采用帶屏蔽層的電纜；②對(duì)極限等弱點(diǎn)與動(dòng)力電纜分開(kāi)傳鋼管屏蔽；③在信號(hào)進(jìn)入PLC 前，采用中間繼電器進(jìn)行信號(hào)處理。使用中間繼電器進(jìn)行信號(hào)處理示意圖如圖4所示。

圖3 感應(yīng)極限原理圖

2）感應(yīng)極限需要三根電纜，電源正、電源負(fù)及信號(hào)線(xiàn)，所以由機(jī)械極限改造感應(yīng)極限時(shí)需要重新鋪設(shè)電纜一根，這對(duì)切割機(jī)這種備用電纜比較多的設(shè)備，改造不會(huì)造成任何問(wèn)題。但是感應(yīng)極限并不能完全解決其他設(shè)備造成的干擾信號(hào)，主要因?yàn)榍懈顓^(qū)域的信號(hào)傳輸只能通過(guò)切割槍履帶，再由切割大車(chē)履帶傳輸至PLC，這個(gè)過(guò)程中避免不了與動(dòng)力電纜距離很近，甚至并排。切割機(jī)的動(dòng)力電源為強(qiáng)電，對(duì)感應(yīng)極限產(chǎn)生的200mA 弱電流影響比較大，所有在切割機(jī)移動(dòng)過(guò)程中（尤其切割機(jī)或者切割槍小車(chē)初始移動(dòng)時(shí)），干擾信號(hào)特別明顯。

圖4 使用中間繼電器對(duì)兩槍相遇信號(hào)處理

3）通過(guò)程序控制為兩槍相遇增加時(shí)間鎖定。正常切割情況下，從兩槍第一次相遇到兩槍第二次相遇時(shí)間基本是固定的，如果小于該時(shí)間內(nèi)到來(lái)的信號(hào)可以判斷為干擾信號(hào)或者誤信號(hào)，切割槍不進(jìn)行下一步動(dòng)作，避免引起錯(cuò)誤信號(hào)引起的板坯切割故障，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)多次檢測(cè)，兩槍第一次相遇至第二次相遇間隔16～18s，因此確認(rèn)在15s 內(nèi)到來(lái)的信號(hào)全部為干擾信號(hào)或者誤信號(hào)，需要對(duì)該時(shí)間段內(nèi)到來(lái)的第二次相遇信號(hào)進(jìn)行程序屏蔽。修改后的控制程序如圖5所示。

4）延時(shí)主夾松開(kāi)時(shí)間，并增設(shè)切割完成蜂鳴器。當(dāng)切割完成時(shí)，延時(shí)7s 切割槍返回，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警。一般情況下兩槍第一次相遇自動(dòng)返回故障時(shí)，正常情況下不會(huì)造成生產(chǎn)影響，最年來(lái)多次此類(lèi)故障造成澆鑄中斷或者事故切割的主要原因是工藝由于老師傅退休，新來(lái)職工技能水平較差，無(wú)法使用切割機(jī)進(jìn)行二次對(duì)縫。切割機(jī)兩切割槍延時(shí)7s 對(duì)正常切割板坯不會(huì)造成任何影響，切割完成后，通過(guò)蜂鳴器提醒操作工切割結(jié)束，操作工只需要抬頭確認(rèn)板坯是否切斷，如果正常不需要任何操作；如果板坯未切斷，需要手動(dòng)操作對(duì)未切斷處重新切割。因切割槍未返回、主夾未松開(kāi)，只需要點(diǎn)擊切割就能實(shí)現(xiàn)切割，避免了因主夾松開(kāi)后對(duì)縫不準(zhǔn)造成切割位置與原切縫不一致板坯無(wú)法切斷的事故發(fā)生。

圖5 切割機(jī)兩槍第一次相遇時(shí)間后15s 鎖定

圖6 改造前的兩槍第一次相遇程序控制

圖7 新增切割結(jié)束后延時(shí)7s 松開(kāi)

4 結(jié)論

該煉鋼廠(chǎng)火焰切割機(jī)兩槍第一次相遇自動(dòng)返回故障經(jīng)過(guò)更換極限的類(lèi)型、干擾信號(hào)屏蔽、PLC程序功能的完善以及語(yǔ)言報(bào)警等技術(shù)措施，從多種角度避免切割機(jī)兩槍相遇干擾信號(hào)及誤信號(hào)，保證兩槍相遇信號(hào)的正常。從2013年4月份進(jìn)行改造至2014年4月份，該故障從原來(lái)的每月3～4次到現(xiàn)在全年零故障，保證了生產(chǎn)的正常秩序。該故障的處理方法以及信號(hào)干擾的屏蔽措施，對(duì)處理類(lèi)似故障的設(shè)備有很大參考價(jià)值。

綜上所述：患兒的年齡和身心特點(diǎn)決定了兒科的臨床護(hù)理不同于其他科室，傳統(tǒng)的護(hù)理模式主要針對(duì)患兒的疾病和臨床癥狀，忽略了患兒及家屬的心理需求[3]。個(gè)性化護(hù)理在充分了解、分析患兒的基本病情、年齡、心理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，制訂更具有針對(duì)性的護(hù)理計(jì)劃，同時(shí)兼顧了家屬的健康宣教，更利于營(yíng)造和諧、信任的護(hù)患關(guān)系，減少醫(yī)療糾紛，因此值得推廣。

[1] 張國(guó)范.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)[M].北京:冶金工業(yè)出版社. 2004.

[2] 金元友. 抗干擾技術(shù)一在CNC 等離子火焰切割機(jī)的應(yīng)用[J]. 裝備維修技術(shù),2004(3).

[3] 徐義亨.工業(yè)控制工程中的抗干擾技術(shù)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2010.