唐致遠(yuǎn)
摘要:河鋼宣鋼公司三棒生產(chǎn)線按照高程度自動化設(shè)計,主軋線區(qū)域的自動化檢測元件較多,并都采用壓縮空氣進(jìn)行除塵、降溫等。由于此生產(chǎn)線工藝的制約以及頻繁的鋼種更換,供風(fēng)系統(tǒng)在較短的非停機(jī)狀態(tài)下依然供給壓縮空氣,不僅提高了噸鋼的成本,而且造成了壓縮空氣的浪費。本文就這一問題,綜合分析了節(jié)能改造方案的優(yōu)勢,及實際應(yīng)用的方法。
關(guān)鍵詞:供風(fēng)系統(tǒng);壓縮空氣;節(jié)能改造;棒材自動化
0? 引言
河鋼集團(tuán)宣鋼公司三棒生產(chǎn)線自動化程度較高,主軋線檢測元件較多,為了保證精確測量,采用壓縮空氣供風(fēng)實現(xiàn)防霧、防熱輻射,風(fēng)源截門分布在軋線上十余個點,主要集中在軋線活套掃描器、飛剪熱金屬檢測器等精密設(shè)備,用風(fēng)點較多、用風(fēng)量較大,雖然現(xiàn)已對各檢測元件用風(fēng)實現(xiàn)了自動集中管理,即在正常生產(chǎn)過程中軋線的供風(fēng)系統(tǒng)處于自動狀態(tài),主軋機(jī)啟車時,熱檢、活套掃描器風(fēng)源打開;主軋機(jī)停車時,熱檢、活套掃描器風(fēng)源自動關(guān)閉。但由于該棒材線軋制品種較多,更換鋼種頻繁,導(dǎo)致日常過鋼節(jié)奏不快,待溫及待料情況時常發(fā)生,遇到以上較短的非停機(jī)時段,檢測元件的供風(fēng)截門依舊處于供風(fēng)狀態(tài),導(dǎo)致風(fēng)能的無謂浪費,增加了產(chǎn)品成本。因此,需對其控制系統(tǒng)進(jìn)行深入細(xì)致的優(yōu)化,使該系統(tǒng)能夠在較短的非停機(jī)狀態(tài)下及時關(guān)閉各檢測元件的氣源,達(dá)到按需投入,杜絕浪費的目標(biāo)。
現(xiàn)供風(fēng)系統(tǒng)氣路一部分為粗軋和一、二中軋,另一部分為精軋(供風(fēng)管道如圖1所示)。兩部分分別安裝單向電磁閥,通過PLC控制繼電器得電與失電(如圖2所示),對全線氣路實施遠(yuǎn)程控制,將1#電磁閥得失電與粗中軋(包括一、二中軋)起停車命令并到一起,將2#電磁閥得失電與精軋起停車命令并到一起,做到主軋機(jī)機(jī)起車風(fēng)源開始供應(yīng),主軋機(jī)停車風(fēng)源自動切斷,實現(xiàn)軋線檢測元件自動供風(fēng)控制。
由于該棒材線軋制品種較多,更換鋼種頻繁,加之日常過鋼節(jié)奏不快,待溫及待料情況時常發(fā)生,如果遇到較短的非停機(jī)時段,操作人員不會對主軋線軋機(jī)進(jìn)行停機(jī)操作,此時兩條支路上的供風(fēng)電動閥門依舊處于打開狀態(tài),未實現(xiàn)對所需氣源的精確控制,導(dǎo)致了風(fēng)能的無故浪費。
將原有的PLC程序進(jìn)行優(yōu)化,將之前供風(fēng)系統(tǒng)的聯(lián)鎖條件修改為軋機(jī)的咬鋼信號,并利用西門子S7-400系列PLC的CPU通訊功能將冷床要鋼信號作為前饋發(fā)送至主軋線PLC,串入該聯(lián)鎖條件,再增加可調(diào)節(jié)的延時模塊,實現(xiàn)在主軋線軋機(jī)非停機(jī)且無鋼狀態(tài)下,自動關(guān)閉該供風(fēng)系統(tǒng),達(dá)到對氣源的精確自動控制。
1? 詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容
1.1 技術(shù)原理
將主軋線軋機(jī)的咬鋼信號及冷床要鋼信號作為輸入,形成輸入環(huán)節(jié);電動閥門的開閉狀態(tài)為反饋,形成反饋環(huán)節(jié),通過PLC對被控對象(電動閥門)實現(xiàn)自動控制。
1.2 技術(shù)方案
①重新梳理軋線的10個熱檢信號、6個活套掃描器及1臺高溫檢測儀用風(fēng)管路,對檢測元件用風(fēng)進(jìn)行集中管理,全線實施氣路改造,把供風(fēng)總管分支出粗中軋和精軋兩個部分,并分別安裝單向電磁閥,對全線氣路實施遠(yuǎn)程控制,將粗中軋起停車命令與1#電磁閥得失電進(jìn)行合并,將精軋起停車命令與2#電磁閥得失電進(jìn)行合并,做到主機(jī)起車風(fēng)源開始供應(yīng),主機(jī)停車風(fēng)源自動切斷,并在軋線北側(cè)的地面站上安裝1#、2#電磁閥手動操作開關(guān),便于維修測試管路及手動狀態(tài)下試驗供風(fēng)量使用,杜絕壓縮空氣浪費。正常生產(chǎn)過程中軋線的供風(fēng)系統(tǒng)處于自動狀態(tài),即主機(jī)轉(zhuǎn)車熱檢、活套掃描器風(fēng)源打開,軋線不過鋼時熱檢、活套掃描器不需要壓縮空氣,可以自動關(guān)閉氣路總管上的電磁閥從而減少了壓縮空氣的浪費,降低生產(chǎn)成本。具體施工方案是分別由供風(fēng)總管上分出兩根2寸的支管,在支管上安裝總截門方便維修,然后安裝單向電磁閥,在電磁閥的兩端再安裝兩個手動截門,為了在防止電磁閥出現(xiàn)問題時能夠?qū)崿F(xiàn)在線的操作更換,采用旁通回路設(shè)計控制,單向閥(24V)的得電控制與軋機(jī)啟車命令聯(lián)鎖。從軋線遠(yuǎn)程控制柜PLC輸出點到24V繼電器,利用繼電器的開點接通24V電源為電磁閥供電。遠(yuǎn)程柜和電磁閥之間連接兩芯屏蔽電纜。
②在冷床區(qū)程序與主軋線程序中調(diào)用來自 SIMATIC_NET_CP 庫的通訊功能塊FC50 “AG_LSEND”和 FC60 “AG_LRECV”。 FC50 “AG_LSEND”用于發(fā)送數(shù)據(jù)到 S7 或 S5 站,PC 或者第三方系統(tǒng)。FC60 “AG_LRECV”用于接收來自 S7或 S5 站,PC站或第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。指定冷床區(qū)程序中的FC50 “AG_LSEND”的輸入?yún)?shù)“ID”和“LADDR”分別為“1”和“W#16#3FF7”,然后指定將要發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)地址為P#DB806.DBX0.0,長度為BYTE 5。以相同方法在主軋線程序調(diào)用FC60 “AG_LRECV”,指定輸入?yún)?shù)。
③將供風(fēng)系統(tǒng)原有的聯(lián)鎖條件,即主軋線軋機(jī)停車時,熱檢、活套掃描器風(fēng)源自動關(guān)閉,修改為當(dāng)所有在線主軋機(jī)的咬鋼信號消失、冷床要鋼信號到來,并且延時30S后(當(dāng)出爐熱檢檢測到鋼坯時,定時器復(fù)位),供風(fēng)系統(tǒng)將關(guān)閉兩個支路的供風(fēng)電動閥門,切斷氣源;當(dāng)主軋線軋機(jī)啟車時,且軋機(jī)轉(zhuǎn)速大于等于400rpm時,供風(fēng)系統(tǒng)將打開兩個支路的供風(fēng)電動閥門,對各檢測元件進(jìn)行供氣。
2? 運行情況
效果比較:投入運行后,改造項目運行情況穩(wěn)定,取得非常好的節(jié)能效果。(表1、表2)
3? 結(jié)論
此項節(jié)能成果項目實施后,不僅提高了該棒材作業(yè)生產(chǎn)線噸鋼的生產(chǎn)成本,更進(jìn)一步節(jié)約了能源,實現(xiàn)了按需投入、節(jié)能減排的目標(biāo),創(chuàng)造了一定的社會效益,在同類棒材作業(yè)生產(chǎn)線具有一定推廣價值。
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