李健 余邦民

摘? 要：本文主要針對加熱爐自動裝鋼故障及其處理措施進行分析，目的是促使設(shè)備穩(wěn)定運行，確保生產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：加熱爐;自動裝鋼;故障

中圖分類號：TE963? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.193

加熱爐自動裝鋼故障問題在實際生產(chǎn)中發(fā)生率最高。95%以上的故障都是因為加熱爐自動裝鋼故障導(dǎo)致，據(jù)統(tǒng)計每個班次加熱爐自動裝鋼失效的次數(shù)可以超過六次。由此可見，加熱爐自動裝鋼故障直接耽誤了工廠的正常生產(chǎn)，需要相關(guān)人員加強對該故障問題的分析，總結(jié)故障處理措施。

一、加熱爐自動裝鋼步驟及故障分析

工作人員要想對加熱爐自動裝鋼故障進行全面分析，就需要將PDA實時監(jiān)控系統(tǒng)安裝上。之前的自動裝鋼控制系統(tǒng)中沒有納入實時監(jiān)控裝置，明顯增加了故障處理難度。而將PDA實時監(jiān)控裝置安裝到自動裝鋼控制系統(tǒng)中可以滿足工作人員實時監(jiān)控的需求。一是將iba服務(wù)器和錕道PLC借助以太網(wǎng)連接在一起，將NetPro網(wǎng)絡(luò)在程序中打開，構(gòu)建起iba和PLC之間的連接。錕道PLC程序中要構(gòu)建起新的功能塊，如數(shù)據(jù)功能塊、PC401功能塊以及DB2001數(shù)據(jù)塊。在PC401功能塊中需要將開關(guān)量賦值到DB2001上，模擬量也要賦值到DB2001上。重新設(shè)置iba服務(wù)器，滿足工作人員實時監(jiān)控的需求。工作人員量ibaI/O管理畫面打開就可以清楚知道新增加的錕道PLC中IP地址，并檢測到數(shù)據(jù)流量[1-2]。

準備裝鋼、自動對中、鋼坯在裝鋼機的幫助下裝入爐內(nèi)是加熱爐自動裝鋼的主要步驟。自動裝鋼環(huán)節(jié)操作交單，設(shè)備出現(xiàn)問題的情況不多。鋼坯在裝鋼機的幫助下裝入爐內(nèi)該環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的情況也不常見。故障發(fā)生率最高的就是在自動對中環(huán)節(jié)，由于該環(huán)節(jié)導(dǎo)致自動裝鋼失效達到了96%。

自動對中環(huán)節(jié)需要參照允許裝鋼的信號，操作人員在二級畫面上操作。二級命令會被一級錕道PLC接收到，之后將需要裝的板坯在錕道的幫助下向爐前運送，并在爐前減速對中。通過PDA監(jiān)控可以發(fā)現(xiàn)自動裝鋼故障實際情況，其中冷金屬檢測器穩(wěn)定性不佳和錕道控制程序有待完善是導(dǎo)致自動對中失效的主要原因。金屬檢測器主要起到跟蹤物料的作用，其優(yōu)點如下，一反射鏡和傳感器可以一起作業(yè)，可在不需要借助電路的情況下將反射鏡安裝在錕道下方;二鑄鋁外殼，并配置空氣吹掃功能可以對冷卻旁板和透鏡窗罩進行保護;三是二極管發(fā)射出來的可見光，有效距離在8m，缺少對環(huán)境光的敏感性;四是靈敏度電位器在調(diào)節(jié)時，可將輔助信號接線插孔和動作指示燈向外提供。該設(shè)備的缺點是環(huán)境振動大，光柵的光通道會偏離原來的位置。即便是很小的震動都會導(dǎo)致金屬檢測器工作失誤。錕道下方安置的反光鏡，一旦錕道冷卻水噴射到反射鏡上，將出現(xiàn)檢驗失誤的情況。此外，自帶保護罩的反射鏡設(shè)計不合理，重新設(shè)計后并增加了空氣吹掃功能效果顯著。最后熱裝坯料不斷增多會破壞反光鏡面。由此可見，自動裝鋼失效的主要原因與光柵穩(wěn)定度較差有關(guān)。

錕道PLC的啟動、停止、控制與鋼坯位置有關(guān)。厚板鋼坯規(guī)格較多，通過PAD監(jiān)控發(fā)現(xiàn)速度不匹配的情況經(jīng)常出現(xiàn)在寬度和厚度分別為1450mm、220mm以下的鋼坯對中作業(yè)中。鋼坯斜在錕道上會引起自動裝鋼失效。

二、加熱爐自動裝鋼故障解決措施

分析加熱爐自動裝鋼故障發(fā)生的原因可制定針對有效的解決措施。工作人員借助軟件編程實現(xiàn)光柵功能的思路，改變了對硬件光柵過度依賴的情況，并促使板坯運輸錕道程序進一步優(yōu)化，降低了鋼坯打斜的發(fā)生率。以上問題得到解決加熱爐自動裝鋼失效發(fā)生率就會極大減少。

工作人員根據(jù)錕道速度跟蹤鋼坯頭部，發(fā)現(xiàn)光柵只有在正常運行的情況下才可以啟動鋼坯頭部計數(shù)。呈現(xiàn)在HMI畫面上的鋼坯頭部數(shù)據(jù)如果出現(xiàn)異常，則可以對其屏蔽上，避免了異常數(shù)據(jù)對跟蹤程序計算的影響。對復(fù)位程序進行設(shè)置，每次對中鋼坯只有一塊，一塊鋼坯跟蹤計算后要復(fù)位程序，計數(shù)器清零，進行下塊鋼坯對中。對裝鋼錕道跟蹤布置圖重新規(guī)劃，如圖1所示。

鋼坯頭部跟蹤數(shù)據(jù)是四道裝鋼定位采取的方式。計數(shù)Y=KX是鋼坯頭部位置計算公式，其中K代表錕道實際速度，X代表鋼坯運行時間。錕道運行速度要確保設(shè)計合理，合理的運行速度才能實現(xiàn)準確的對中。裝鋼速度設(shè)計為2.m/s，可以有效防止鋼坯打滑，慣性較大的問題。此時鋼坯與目標位置相距2m時，錕道要想實現(xiàn)準確對中需要將之前的速度降低為0.5m/s。編寫程序。將一個FC170功能塊增加到錕道PLC上，且FC170也納入了新增的跟蹤程序。此項跟蹤程序可分為三部分，分別是速度跟蹤計算、復(fù)位清零、CMD替換。最后PLC會將板坯運行時間計算出來，并通過以下公式計算出鋼坯計算位置，鋼坯計算位置=錕道實際速度×板坯運行時間。板坯距離目標位置相差2m時，運行速度會減慢，直到板坯與目標位置一樣時方可停止[3-4]。

厚板鋼坯規(guī)格多種多樣，小鋼板在慣性不足的情況下，難以確保鋼坯與錕道同步運轉(zhuǎn)。一旦兩者運轉(zhuǎn)不同步將引起鋼坯在錕道中打斜。針對該問題需要對板坯搬運錕道程序進一步優(yōu)化，將下一組錕道提前啟動改為下面三組錕道提前運轉(zhuǎn)，這樣可延長鋼坯走后時間，至少延時5秒鐘，由此可將CMD對應(yīng)錕道的功能停止。經(jīng)過以上方式處理后，極大減少了每天裝鋼失效的發(fā)生次數(shù)，因為事故耗費的時間明顯減少，自動化裝鋼效率明顯提升。

三、結(jié)語

綜上所述，引起加熱爐自動裝鋼故障的原因較多，工作人員對各項原因展開分析，制定對應(yīng)的故障解決措施，可明顯減少每天自動裝鋼失效的發(fā)生率，對于提高自動裝鋼效率，促進工廠的穩(wěn)定生產(chǎn)具有重要作用。

參考文獻：

[1]呂際洋，趙立軍，曲立山.加熱爐自動裝鋼故障的研究與處理[J].冶金設(shè)備管理與維修，2016，34（3）：27-30.

[2]王立平.唐鋼1700線加熱爐自動裝鋼功能實現(xiàn)[J].大陸橋視野，2017，（20）：68-69.

[3]董一鳴.加熱爐全過程自動控制[J].中國科技縱橫，2018，（8）：43，45.

[4]王云峰.步進式加熱爐全自動控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].中國科學(xué)院大學(xué)，2018.

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