河鋼宣鋼檢修公司 邢旭輝

型材線冷鋸區(qū)域電氣系統(tǒng)設(shè)備創(chuàng)新與維護

河鋼宣鋼檢修公司 邢旭輝

河鋼集團宣鋼公司型材車間冷鋸區(qū)域電氣設(shè)備在經(jīng)過7年使用后，部分設(shè)備出現(xiàn)較為嚴重的問題,主要問題．有型材冷鋸鋸切電流過大，容易損壞電機；鋸區(qū)水霧較多造成線路損壞等，通過改進冷鋸進退鋸系統(tǒng)和冷鋸電機啟停系統(tǒng)等改造后，問題得到了解決，保證了設(shè)備的正常運行。

冷鋸電機；PLC；位移傳感器

0 前言

宣鋼型材生產(chǎn)線工程是全連軋，建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)70萬噸合格角槽鋼礦用U型鋼及大規(guī)格圓鋼。型材生產(chǎn)線從2007年投產(chǎn)以來，冷鋸區(qū)域電氣設(shè)備在經(jīng)過7年使用后，部分設(shè)備出現(xiàn)較為嚴重的問題，頻繁發(fā)生事故。

1 故障現(xiàn)象

型材線鋸區(qū)工程在生產(chǎn)過程中，由于原設(shè)計、制造、控制等方面存在諸多不合理的地方，現(xiàn)場環(huán)境較為惡劣等諸多因素的影響。隨著電氣設(shè)備的老化電氣事故不斷增多、提高平均產(chǎn)量水平、提高生產(chǎn)作業(yè)率成為了首要任務(wù)。主要問題有型材冷鋸鋸切電流過大，容易損壞電機，改尺操作繁瑣，行走電機、稀油泵電機和液壓泵電機等設(shè)備的線路長時間浸泡在水霧中造成損壞，啟動電流過大，容易達到進線柜斷路器的過流值等，而這些問題如得不到解決，不僅制約著產(chǎn)能目標的實現(xiàn)，而且給降低生產(chǎn)成本帶來極大的困難。

2 故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象分析原因如下：

（1）型材冷鋸鋸切電流過大，容易損壞電機，速度由崗位工自由調(diào)節(jié)，為提高過鋼速度使其速度較快，加之有落鋼的現(xiàn)象，故造成鋸切電流過大，時間一長容易損壞主電機。

（2）型材鋸區(qū)原來的改尺操作是在操作臺上進行的，需要崗位人員看攝像頭和鋸房屋子里的人員聯(lián)系進行操作，這樣造成操作就需要2人才能完成。而且需要反復多次才能改好鋸子的位置，較為繁瑣。

（3）鋸區(qū)水霧較多，使冷鋸的行走電機、稀油泵電機和液壓泵電機等設(shè)備的線路長時間浸泡在水霧中造成損壞，由于原來的線路較長，更換所需時間較長，嚴重影響生產(chǎn)節(jié)奏。

（4）型材冷鋸區(qū)域輥道和移送鏈都是由獨立的變頻器控制，由于數(shù)量較多，一旦其中一個變頻器出現(xiàn)問題，就會造成生產(chǎn)中斷，而且更換變頻器需要將整流柜停電，造成精整區(qū)域全部停止，更換變頻器所需時間較長，從而嚴重影響正常的生產(chǎn)節(jié)奏。

（5）型材冷鋸區(qū)域輥道電機線路經(jīng)常性損壞，造成其區(qū)域輥道無法正常使用，嚴重影響生產(chǎn)節(jié)奏。

（6）由于型材車間新的冷鋸電機是500KW的電機，并且都放在同一側(cè)的進線柜中，當2臺冷鋸同時啟動時，啟動電流過大，容易達到進線柜斷路器的過流值。

（7）型材冷鋸設(shè)備在全封閉的區(qū)域里，崗位所有的操作都需要觀看監(jiān)控畫面操作，顧其監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性非常重要。但由于前期廠家施工時部分線路為串管，而天車在吊輥道蓋板是經(jīng)常刮蹭其線路，造成其線路受損較為嚴重，經(jīng)常跳閘，導致監(jiān)控系統(tǒng)無法正常運行。

（8）型材冷鋸區(qū)域經(jīng)常從平臺上往下扔廢料，下方需要在廢料斗滿了以后運走，當兩方聯(lián)系不暢時，就會出現(xiàn)危險。

（9）型材冷鋸區(qū)主電機較小，鋸鋼電流過大，導致電機經(jīng)常損壞，而且容易將其上級斷路器擊穿。更換一次斷路器需要將整個后線的進線柜停止，更換時間過長，而且不易處理。

3 故障解決辦法

根據(jù)以上故障原因分析結(jié)果，特提出一下解決辦法：

（1）在新的冷鋸電機后加裝缸內(nèi)位移傳感器，將其信號引入PLC中，并定義好冷鋸鋸切的前后位置，并固定其限位。在將冷鋸電機電流信號接入PLC中。為有效的降低電機電流特將其鋸切過程分為2個部分，使其在2個部分的速度不同，啟動時較快，鋸切到鋼時降低速度。在根據(jù)電流大小控制速度，當電流超過900A時自動停止前進，需要崗位工重新操作前進；當電流超過1100A時自動后退，前進需要重新操作。通過以上限流措施，有效的降低了電機電流，從而很好的保護了電機，使設(shè)備運行更加穩(wěn)定。

（2）為使操作簡單，便于崗位獨立作業(yè)，減少改尺時間，特對其進行了改造：將一個改尺操作箱安裝到鋸房屋內(nèi)，將其所需控制的開關(guān)安裝好并配線，將線路從鋸區(qū)遠程站通過管路連接到操作箱中，打點并調(diào)試正常。改造后，使崗位操作簡單方便，大大降低了改尺時間。

（3）為降低故障率，特將其冷鋸液壓站獨立遷出冷鋸區(qū)域，并給其液壓站安裝新的PLC站，并將其連接到軋機PLC系統(tǒng)中，添加新的WINCC控制畫面，加裝完善的液壓壓力檢測器。通過改造后使其故障率大幅下降，控制更加便捷，處理故障時間大幅降低。

（4）當生產(chǎn)型鋼時，利用圓鋼的收集鏈和輥道給冷鋸區(qū)域的設(shè)備當備用。首先在原來的變頻器輸出端加裝兩個空開，配好線，其中一個空開控制原來的設(shè)備，另一個空開做備用，當其他設(shè)備出現(xiàn)問題時，拆除問題設(shè)備線路，接到備用空開上，再在PLC中將原設(shè)備的輸入點封閉，切換到備用設(shè)備的輸入點。將其中的切換按鈕做到WINCC畫面上，便于操作。改造前變頻器出現(xiàn)問題，處理時間為2個小時；改造后，處理時間降低為10分鐘，大大縮短了處理時間。

（5）對鋸區(qū)輥道電源箱及其線路進行了改造。首先根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，將備用電源箱固定到北側(cè)墻體上固定好，給電源箱配好盤。然后利用廢棄的槽鋼、角鋼給電機線路做防護，保護電纜；再將原來的線路撤換后，將其沒有損壞的線路連接到新的電源箱中，將原來的電源箱輸入電纜移到新的電源箱中，試車并倒轉(zhuǎn)。改造后，鋸區(qū)輥道電纜損壞問題得到了徹底的解決。

（6）在2臺冷鋸的PLC程序中都加入了啟動延時命令，當任意一臺電機啟動時都需等到另外的兩個電機的電流值在800以下（冷鋸電機電流表的值已引入PLC中），這樣達到控制2臺冷鋸不同時啟動的目的。改造后效果較好。

（7）對監(jiān)控系統(tǒng)改造為：將沒有穿管的線路重新鋪設(shè)管線，并焊接固定好，并將其損壞嚴重的線路進行了更換；其次將原來的接線盒進行了整理，重新接線；再將原來固定攝像頭的支架進行了固定，將部分電源空開進行了更換。通過上述改造后，鋸區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)更加穩(wěn)定，基本滿足了生產(chǎn)需要。

（8）為了解決安全隱患，冷鋸房內(nèi)加裝了聲光報警裝置，控制器安裝在平臺下方的安全區(qū)域，當廢料斗滿了需要清理時，平臺下的人員啟動聲光報警裝置，平臺上的人員就停止扔廢料，確保下方人員安全。

（9）為降低故障率，使設(shè)備更加穩(wěn)定，將原來的315KW電機改為500KW電機，并安裝新的軟起控制柜。并在新的軟啟動中加設(shè)限流保護，使其在過電流時軟起自動停止，有效的保護了主電機，改造后設(shè)備故障率大幅下降，設(shè)備運行穩(wěn)定。

4 故障分析總結(jié)

這里遇到故障都是由于設(shè)計、制造等方面存在不合理的地方和現(xiàn)場環(huán)境惡劣造成的，因此，要注意以下幾點：1）電機電纜需要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境做一定的防護，確保其穩(wěn)定。2）在初期設(shè)計中沒有備用的重要設(shè)備，需要對其進行設(shè)計應(yīng)急預(yù)案。

5 結(jié)束語

設(shè)備自改造升級投入運行以來，設(shè)備的故障率大幅度降低。生產(chǎn)工藝更加順暢，設(shè)備的安全運行保護措施更加完善，徹底扭轉(zhuǎn)了之前設(shè)備故障率高的情況，也使我們的維護水平得到了提升。