王成龙

摘要：针对检修公司提出“零设备影响时间”的方针政策，轧钢部根据宽厚板厂关键装备性能的深度挖潜改进分析和工艺流程的进一步匹配设计，提出了精整北线控制系统优化升级，配合产线开发新功能的技术方案。

关键词：宽厚板厂;2500区;精整北线;控制系统;优化;新功能开发

引言

2500区精整北线自2006年5月投入使用以来，设备运行正常，各项参数达到了设计要求，经不断进行改造、挖潜，实现了一键式剪切系统自动运行。但随着对产量和质量要求的不断提高，精整北线的剪切质量和顺畅与否已成为制约生产提高的“瓶颈”，主要表现在以下几个方面：

a、双边剪控制系统出现“跑偏”现象，造成钢板定位不准。

b、定尺剪控制系统随着定尺机投用，操作人员发现许多不便，例如：误操作导致定尺机减速机构损坏事故；剪切钢板时必须转动辊道才能保证钢板不短尺；只能统计钢板的张数等问题。

c、传送辊道控制系统在线使用的变频器AB1336F现已停产，备件基本上已经用完，如果变频故障，则无法恢复，影响产线正常运行。

d、喷号机控制系统原采用先喷钢板头部，再侧喷的方式进行喷印，制约了生产的节奏，产线要求开发新功能。

因此，针对以上问题对精整北线控制系统优化升级，配合产线开发新功能对稳定运行具有重要的意义。

1概述

随着用户对产品实物质量的要求与期望值越来越高，精整生产工艺越来越重要。济钢宽厚板厂2500区拥有两条精整线，但是由于老线设备陈旧磨损严重，剪切精度达不到要求，现在85%的钢板都走精整北线。精整北线于2006年5月投入使用以来，大部分主体设备和控制技术基本全部由国外引进。具有全自动剪切控制功能，剪切能力高达5000吨，能剪切的钢板规格范围是：厚6---100mm、宽1500---2500mm、长5000---20000mm，

宽厚板厂剪切控制系统是2500mm剪切自动控制系统的核心部位。该系统是由西马克公司负责研制开发并施工的，该系统具有的主要功能有：剪切控制模型的计算、钢板传送定位、人机接口（HMI）、各种剪切数据信息实时跟踪等功能。自动剪切系统运行基本正常，近年来，随着过钢量的加大，机械磨损原因出现精度不准现象，需要优化剪切控制工艺、配套精整区设备改进和工艺优化来实施来提高剪切精度。通过控制方式改造，工艺开发与应用，较好地满足了产线需求，为宽厚板厂的生产发展发挥了良好作用。

2系统优化改造设计方案

2.1双边剪剪切控制方式改进

双边剪剪切控制原采用人工手动激光划线确定宽度，通过激光划线装置划出的线由磁力对中装置进行钢板对正，然后由该辊道将钢板输送到双边剪前人口夹送辊处，根据板厚确定夹送辊的压力及剪刃的侧隙。开动夹送辊及双边剪开始对钢板进行切边，同时把剪下的废边切成一定长度的碎块，由废边运输机运出线外并进行收集。但由于手动移动激光划线，极易造成钢板两边切边量不同，造成钢板精度异议。

原系统中，控制思路为：控制程序根据操作人员输入的钢板厚度，宽度确定钢板剪切模型，模型包括夹送辊压力，充油量等数据。但原设计中，存在比例阀阀台与两侧夹送辊管路长度不一致，液压缸性能无法保证完全一致，夹送辊辊套测量公差等情况，造成夹送辊两侧存在压差，下落速度不一致，夹送辊辊套磨损程度不同，从而造成钢板剪切出现镰刀弯，钢板表面划伤等现象。

2.2定尺剪控制系统的优化

定尺机系统投用后由于钢板与挡板是软接触，操作无法判断钢板是否到位，剪切时通常转动着摆动台辊道和输出辊道。而且，剪切完钢板后，需手动抬起挡板传送钢板，由于剪切任务紧张，有时候修改完尺寸忘记手动抬挡板，导致设备受损。

2.3喷号机新功能的开发

现场检测装置在原有光电检测原件的基础上，在1#检查台与1#剁板台之间增添一个ECO的光电开关。现场检测元件的电源均为24V；从操作台引出一路24V电源作为控制电源。选用操作台控制柜原有的AB的1796IB16模块作为开关量输入模块。

按照精整车间的工艺要求，控制流程对程序作如下优化：

当钢板到达新添光电开关照射的位置时，PLC向变频器传送减速指令，结合现场实际，利用原有的光电开关作为辊道变频器停止信号。钢板到达指定位置后，操作人员按下喷印按钮，面喷和侧喷可以同时喷印。

2.4辊道传送系统的升级

由于收集区的大部分变频器都是一拖多的模式，因此需敷设多根动力电缆从变频器到现场电机，给短时间的改造带来了麻烦。现场查看后发现1#垛板台原变频器到现场电机之间经过电抗器，只需敷设从新变频器控制柜到电抗器之间的电缆即可，对1#剁板台变频器升级改造是最优选择。根据收集区配电室设计柜体尺寸，参照现场电机的额定功率及额定电流选择适宜的断路器、接触器、变频器型号，按照控制要求设计新变频柜的电气施工图。

拆除原1#剁板台1336F变频器的出线，保留原柜体，从新柜体到原柜体敷设4条3*35动力电缆，2根作为新柜体的主回路进线接原柜体母排出线，2根接原柜体中的电抗器一端作为连接现场电机的出线，从新柜体到PLC控制柜敷设一根控制电源线和控制网电缆。

控制系统采用AB的Controllogix，通讯网络选用控制网，控制网络挂接在收集区PLC第14槽的CNB下。自动控制系统使用RSLogix5000编程软件对硬件系统进行组态，使用RSNetWorxforControlNet软件进行ControlNet控制网络优化，使用RSNetWorxforDeviceNet软件进行DeviceNet设备网络优化。AB700变频器参数使用DriveTools软件进行设置。

2.5应用效果及优势

本项目针对影响精整北线运行的多方面的问题，通过严谨的技术改造与科技创新，利用现有的装备基础，优化双边剪、定尺剪剪切控制系统优化，升级了辊道传送控制系统，开发出了喷号机喷尾且面喷和侧喷同时喷印的新功能

该项目正式投入运行后，表现出以下三点优势：

（1）减少了操作人员的劳动强度，提高了工作效率。

（2）提升了產线的电气设备装备，为下一步大面积升级打下坚实基础。

（3）投资小，收益大，节约了电耗成本。

3经济效益：

项目正式投入运行后，钢板的定尺精度有效控制在±1mm，从根本上消除了尺寸不合格钢板的数量，减少了改判造成的损失。尺寸改判率从0.165%下降到0.095%，按每吨改判损失200元，则可创直接经济利益：￥=尺寸改判率从0.165%降低到0.095%，降低成本为：￥=A×b×M=产量×下降的改判率×损失费=1108105.9×（0.165%-0.095%）×200元=155.1万元降低了精整北线设备影响时间：每月减少停机时间1小时，按每小时轧180吨钢，生产月份为12个月，年创效为12.6万元。年创效总额高达167.7万元。

结语

简单的操作加快了2500区北线精整轧制节奏，提高了生产效率。同时，故障率降低，机械设备检修周期加长，减轻了检修人员的劳动强度，节省了大量的人力，财力以及能量消耗，取得了较好的社会效益。

参考文献

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