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        冷軋帶鋼重卷機(jī)組自動(dòng)上卷控制優(yōu)化

        2018-10-27 10:54:04賈彬
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年17期

        賈彬

        摘 要:鋼卷重卷機(jī)組作為鋼鐵廠的重要生產(chǎn)線,其生產(chǎn)效率直接影響工廠的產(chǎn)量。重卷機(jī)組入口工藝段的上料環(huán)節(jié),是該產(chǎn)線的第一個(gè)環(huán)節(jié),其運(yùn)輸鋼卷、并向開卷機(jī)裝載鋼卷的效率將對后續(xù)環(huán)節(jié)乃至整條生產(chǎn)線的產(chǎn)量造成影響。本文針對首鋼某分廠重卷機(jī)組自動(dòng)上卷過程的缺陷進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,從鋼卷自動(dòng)對中的角度,分別在硬件安裝和PLC程序兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)鋼卷車完全自動(dòng)化運(yùn)輸及上料,提高了產(chǎn)線的生產(chǎn)效率,避免了因上卷時(shí)的人為失誤等因素造成的經(jīng)濟(jì)損失,給企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

        關(guān)鍵詞:重卷機(jī)組;自動(dòng)上卷;自動(dòng)對中

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.034

        0 引言

        首鋼某分廠冷軋鋼板重卷機(jī)組于2014年底投入運(yùn)行,但隨著市場對優(yōu)質(zhì)薄帶鋼產(chǎn)品需求量的不斷增加,該廠訂單增多,因此有必要加快各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)奏。該廠的重卷機(jī)組作為帶鋼生產(chǎn)的最后一道工序,其重要性不言而喻,但是由于客戶對產(chǎn)品規(guī)格的多樣化以及生產(chǎn)線最初定位和設(shè)計(jì)原因,產(chǎn)線設(shè)備的控制以及自動(dòng)化程度已經(jīng)無法滿足日益加快的生產(chǎn)節(jié)奏。

        該重卷機(jī)組來料鋼卷內(nèi)徑分420mm和508mm兩種,外徑范圍為900-2100mm。在自動(dòng)上卷時(shí),存在以下問題:(1)對于外徑大于1800mm的鋼卷無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)高度對中;(2)對于420mm內(nèi)徑的鋼卷,上卷鋼卷車一般都能順利將鋼卷送到開卷機(jī)芯軸,但如果是508mm內(nèi)徑,加上膠套筒后,由于膠套筒長時(shí)間使用后會(huì)發(fā)生下垂變形,上卷鋼卷車每次自動(dòng)上卷時(shí),都需要操作人員手動(dòng)干預(yù)。該缺陷導(dǎo)致自動(dòng)上卷過程不精準(zhǔn),給操作人員造成很大影響,每次上卷都需要操作人員花時(shí)間去實(shí)地觀測是否對準(zhǔn),而且也增加了套筒的更換頻次,不僅耗時(shí)而且增加了成本。此外,該缺陷還可能導(dǎo)致鋼卷內(nèi)圈剮蹭開卷機(jī)芯軸,嚴(yán)重情況下發(fā)生過鋼卷卡在芯軸與鋼卷車之間無法動(dòng)作,需要?jiǎng)佑闷渌麪恳O(shè)備,耽誤生產(chǎn)時(shí)間長達(dá)一個(gè)多小時(shí)。

        本文主要針對鋼卷車自動(dòng)上卷及高度對中的軟硬件進(jìn)行改造,解決上卷過程的缺陷,縮短上卷時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,同時(shí)避免因自動(dòng)對中不精準(zhǔn)而對鋼卷或者設(shè)備造成的損害,避免經(jīng)濟(jì)損失。

        1 原理分析

        鋼卷車自動(dòng)上卷是通過開卷機(jī)芯軸下方的光柵檢測鋼卷內(nèi)圈下邊沿來進(jìn)行高度對中的。剛卷自動(dòng)對中的基本過程為:鋼卷車水平移到高度對中區(qū)域后,鋼卷車通過液壓裝置開始下降直到下極限位,在此過程中,光柵發(fā)出光束始終在鋼卷內(nèi)芯范圍內(nèi)移動(dòng),光柵沒有收到反射光,所以輸出信號(hào)是0;當(dāng)鋼卷車降到最低位時(shí)開始自動(dòng)反向上升,直到光束掃到鋼卷內(nèi)芯的下邊沿時(shí),光柵收到反射光,進(jìn)而輸出信號(hào)置1;當(dāng)光柵檢測到鋼卷內(nèi)圈下邊沿時(shí),PLC計(jì)算出鋼卷車需要再繼續(xù)上升的高度,鋼卷車?yán)^續(xù)上升,光束就從下邊沿繼續(xù)下移。

        開卷機(jī)芯軸中心到光柵的實(shí)測距離為390mm,在此之前通過安裝在開卷機(jī)壓輥上的光柵已經(jīng)測得芯軸直徑和半徑R,(390 -R)就是鋼卷下邊沿內(nèi)側(cè)將要上升的距離,出于安全考慮,再減去10mm的余量,使得鋼卷下邊沿內(nèi)側(cè)穿過套筒后能跟芯軸有10mm的縫隙。

        即鋼卷車需要繼續(xù)上升的高度計(jì)算公式為:D=390-R-10=380-R。

        對于鋼卷內(nèi)徑為508mm的產(chǎn)品,需要在開卷機(jī)芯軸上加膠套筒,由于膠套筒在芯軸上會(huì)自動(dòng)下垂,相當(dāng)于套筒與芯軸整體的中心比芯軸自身中心下降了一段距離。

        2 程序優(yōu)化

        針對內(nèi)徑為508mm的鋼卷,需要在開卷機(jī)芯軸上裝膠套筒,考慮到膠套筒在芯軸上會(huì)自動(dòng)下垂,相當(dāng)于套筒與芯軸整體的中心比芯軸自身中心下降了一段距離。針對這一問題,改變對中設(shè)計(jì)思路,通過光柵檢測鋼卷內(nèi)芯上邊沿,然后預(yù)留10mm的空隙,這樣可以有效避免因膠套筒下垂導(dǎo)致的鋼卷內(nèi)芯下邊沿刮蹭膠套筒的事故。

        鋼卷車自動(dòng)上卷控制程序的優(yōu)化:鋼卷車移動(dòng)到鞍座處托起鋼卷后,在移向開卷機(jī)的同時(shí),開卷機(jī)上的壓輥?zhàn)詣?dòng)壓下,壓在開卷機(jī)芯軸上,光柵位于芯軸上方,當(dāng)鋼卷車移到高度對中區(qū)域后,開始下降直到最低位,然后反向升起,此時(shí)光柵的光束開始檢測鋼卷內(nèi)芯的上邊沿,當(dāng)檢測到上邊沿時(shí),光柵信號(hào)從1變成0,然后小車立即停止上升,完成高度對中。

        優(yōu)化后的程序段如下:

        NETWORK1:

        A "51N60_CBA_DEC"

        A(

        A "=B05+A0900-3B1:4"

        FN "FN_Laser_Height_Dec"

        S "51N70_CBA_DEC"

        A(

        ON "Release_51N"

        O "51N80_CBA_DEC"

        R "51N70_CBA_DEC"

        NOP 0

        NETWORK2:

        A "51N70_CBA_DEC"

        A(

        O "CC_Dec_in_Pos_HC"

        O "VKE_1"

        A "=C03+A0900-2B1:2"

        S "51N80_CBA_DEC"

        A(

        ON "Release_51N"

        O "51N90_CBA_DEC"

        R "51N80_CBA_DEC"

        NOP 0

        3 結(jié)束語

        本文針對重卷機(jī)組自動(dòng)上卷過程的缺陷進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,從鋼卷自動(dòng)對中的角度,分別在硬件安裝和PLC程序兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)鋼卷車完全自動(dòng)化運(yùn)輸及上料,通過三個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行,滿足改造的要求,提高了產(chǎn)線的生產(chǎn)效率,避免了因上卷時(shí)的人為失誤等因素造成事故,減少事故經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也降低了膠套筒等輔材的使用量,給企業(yè)創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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