徐玉民

摘要：生產(chǎn)指標(biāo)越來(lái)越高，軋制增長(zhǎng)越來(lái)越快，加工需求也越來(lái)越大。因此本文主要考慮了生產(chǎn)需求，以解決制造過(guò)程中的電氣問(wèn)題，研究棒材生產(chǎn)線自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)更新和應(yīng)用，不斷優(yōu)化電氣控制系統(tǒng)，減少設(shè)備故障，提高生產(chǎn)率，增效的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：棒材生產(chǎn)線;電氣自動(dòng)化;技術(shù)升級(jí);技術(shù)應(yīng)用

隨著我國(guó)快速發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)，電氣自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注這種技術(shù)升級(jí)，棒材生產(chǎn)線已應(yīng)用到其他基本設(shè)備生產(chǎn)鏈中。它不僅大大降低了設(shè)備故障率和噸鋼的能耗，提高了產(chǎn)量和生產(chǎn)效率，而且還適應(yīng)了軋制的鋼品種，帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1.棒材生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

1.1棒材生產(chǎn)過(guò)程的介紹

我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)廣范多樣，不同生產(chǎn)線需要不同的生產(chǎn)工藝。例如，生產(chǎn)方法和材料選擇不一致，可能會(huì)因生產(chǎn)效果而變化。棒材生產(chǎn)線是許多生產(chǎn)流程的一部分。就常規(guī)生產(chǎn)工藝而言，棒材生產(chǎn)工藝相當(dāng)于材料選擇的一部分，這是非常重要的。在大多數(shù)情況下，會(huì)選取連軸坯。材料的選擇必須非常謹(jǐn)慎，嚴(yán)格符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)鏈的實(shí)際需要。在購(gòu)買符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的材料后，將按照工藝程序存放和檢查坯料。高質(zhì)量或熟練的在加熱爐內(nèi)處理。如果質(zhì)量或重量不令人滿意，一切都被丟棄在第一次加熱過(guò)程后，進(jìn)行第二道剪切和軋制過(guò)程。爐鋼先按要求和尺寸進(jìn)行粗軋，然后按精軋。剪切完成后，進(jìn)行最后一項(xiàng)操作，即對(duì)剪切好的鋼材進(jìn)行稱重、包裝和貼標(biāo)簽，以便銷售鋼材。

1.2棒材生產(chǎn)線

棒材生產(chǎn)線分為橫向和縱向軋制。結(jié)合這兩種方法，鋼材由軋機(jī)鑄造成形各種棒材。棒材生產(chǎn)是將連軸坯料熔入液體高溫爐，然后倒入不同形狀的模具中冷卻。為降低軋制過(guò)程中的溫度損失，對(duì)棒材軋制過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化創(chuàng)新，大大縮短了棒材軋制時(shí)間和過(guò)程，部分改善了溫度控制。以滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。目前，軋制如全連續(xù)、無(wú)扭棒材生產(chǎn)大大提高了效率。一般情況下，最終軋制速度大于18m/s，最高35m/s。年生產(chǎn)能力可達(dá)800～100萬(wàn)t。持續(xù)的軋制消除了以前復(fù)軋制以及來(lái)回運(yùn)輸?shù)男枰＝档蜏囟葥p失，降低能耗。此外，還可以滿足更高的處理要求，例如軋制和溫度控制。無(wú)扭轉(zhuǎn)軋制可提高制造零件的質(zhì)量。目前來(lái)說(shuō)。我們大多數(shù)現(xiàn)代制造廠都有18架軋機(jī)。整條生產(chǎn)線分為三個(gè)區(qū)域：粗、中、精軋區(qū)域。

2.棒材生產(chǎn)線電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)與應(yīng)用

某軋鋼生產(chǎn)線采用S7-400PLC+S120驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。調(diào)試后，電機(jī)與減速器之間的接銷經(jīng)常由于設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)荷大、主軋機(jī)高速運(yùn)行中的磨損程度、維修時(shí)間和振動(dòng)程度各不相同。優(yōu)化主軋機(jī)驅(qū)動(dòng)參數(shù)和PLC程序，確定主軋機(jī)PI連接參數(shù)和轉(zhuǎn)速控制閾值，消除機(jī)架振動(dòng)，解決主軋機(jī)高速運(yùn)行中的低振動(dòng)問(wèn)題。

2.1總體思路

采用調(diào)試軟件STARTER優(yōu)化PLC自動(dòng)化程序，重新優(yōu)化全線18架主電機(jī)的參數(shù)，解決全線18架主電機(jī)高速時(shí)的變振動(dòng)問(wèn)題。

2.2技術(shù)實(shí)施計(jì)劃

本文以軋機(jī)第18架為例。此機(jī)架是精軋機(jī)的最后一架。主電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置采用西門子S120，調(diào)試軟件采用STARTER。（1）使用STARTER調(diào)試軟件。主電機(jī)振動(dòng)值過(guò)高，電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，電流曲線異常，主電機(jī)振動(dòng)值20mm/S2。分析研究表明，影響全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性的參數(shù)主要是調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)。因此本文通過(guò)優(yōu)化主電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器參數(shù)解決了機(jī)架問(wèn)題。所采用的技術(shù)方案如下：①斷開(kāi)減速器發(fā)動(dòng)機(jī)，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)空載。②調(diào)試軟件打開(kāi)STARTER，用cp5711和DP電纜連接工程站的Cu和S120逆變?cè)O(shè)備，將通信接口設(shè)置為CP5711（PROFIBUS）<ACTIVE>，打開(kāi)備份參數(shù)進(jìn)行在線連接。③打開(kāi)參數(shù)列表“Expert list”，設(shè)置p 1960=2;打開(kāi)/關(guān)閉1并保留位置1。P1960在變頻器自動(dòng)優(yōu)化后返回0。④重新連接電機(jī)和減速器，優(yōu)化電機(jī)帶載。⑤變頻器自動(dòng)優(yōu)化后，p1960返回0，自動(dòng)優(yōu)化任務(wù)完成。⑥打開(kāi)控制面板，雙擊變頻器面板，系統(tǒng)自動(dòng)彈出屏幕，如圖1所示。通過(guò)控制面板，首先實(shí)現(xiàn)控制，然后通過(guò)允許整流機(jī)組、使能軸、轉(zhuǎn)速設(shè)定等逐步提高電機(jī)轉(zhuǎn)速?？刂齐姍C(jī)的啟動(dòng)和關(guān)閉。⑦停止功能Trance，查看“Time diagraim”中的實(shí)際速度工作曲線，獲得速度循環(huán)特性。⑧通過(guò)控制面板和功能曲線Trance控制電機(jī)轉(zhuǎn)速變化（0～1200 rpm）。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到600 rpm時(shí)，電機(jī)振動(dòng)值增大，轉(zhuǎn)速曲線特性降低。按照上述步驟再次優(yōu)化轉(zhuǎn)速環(huán)的轉(zhuǎn)速控制參數(shù)，最終轉(zhuǎn)速控制參數(shù)為：p1460=40.62，p 1462=60.32 ms。電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)，測(cè)量的振動(dòng)值減小到約2mm/秒2，如下所示保存設(shè)置并運(yùn)行copy ram to ROM。

（2）PLC程序進(jìn)行了調(diào)整，以解決軋機(jī)停機(jī)時(shí)的振蕩問(wèn)題。①自動(dòng)運(yùn)行停止時(shí)，逆變器停止運(yùn)行。使用逆變器參數(shù)r22199.1將電機(jī)轉(zhuǎn)速與零轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。設(shè)置p2080的bit10，然后設(shè)置r2089.0讀取p2080的位0到15的參數(shù)值。最后，通過(guò)PROFIBUS-DP通訊協(xié)議將狀態(tài)字pzd1=r2089.1打包并發(fā)送給自動(dòng)化系統(tǒng)。②自動(dòng)化接收到狀態(tài)字1后，將Db111.dbw510作為控制字2發(fā)送到傳輸設(shè)備。逆變器在參數(shù)r2093的bit9接收，并將其分配給參數(shù)p856。在這種情況下，p856=0，逆變器的轉(zhuǎn)速控制器取消，軋機(jī)完全關(guān)閉。在分析后，上述設(shè)置不是轉(zhuǎn)速控制器的最佳停機(jī)時(shí)間，因此它從6S變?yōu)?S以縮短轉(zhuǎn)速控制器的啟動(dòng)時(shí)間。電機(jī)停機(jī)后，調(diào)速器將時(shí)間最短內(nèi)失效，確定調(diào)速器工作閾值以消除振蕩。

這種技術(shù)升級(jí)在同領(lǐng)域更為先進(jìn)，并應(yīng)用到其他的棒材制造鏈上，進(jìn)行營(yíng)銷。這不僅大大降低了設(shè)備故障率和噸鋼的能耗，而且提高了生產(chǎn)率和生產(chǎn)力，并考慮到了鋼生物多樣性的增加。帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。同時(shí)，以同行業(yè)同類設(shè)備為例，提供了技術(shù)參考資料，具有廣闊的推廣前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹瑞.探討中厚板軋機(jī)電控系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（06）：144-145.