高爐主卷?yè)P(yáng)電氣控制系統(tǒng)的改造

趙玉華 邵曉明 劉漢濤

(山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東 271104)

萊鋼高爐上料系統(tǒng)的主卷?yè)P(yáng)電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)比較繁瑣，控制的可靠性較低，在生產(chǎn)使用中出現(xiàn)編碼器、PLC 和斷路器運(yùn)行不穩(wěn)定，液壓站電磁閥易燒壞等問(wèn)題。

本文對(duì)高爐主卷?yè)P(yáng)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了解決方案。

1 編碼器不穩(wěn)定的解決措施

高爐主卷料車位置計(jì)數(shù)系統(tǒng)原先使用的是增量型編碼器，干擾較大，系統(tǒng)不夠穩(wěn)定，高爐長(zhǎng)期不能正確顯示料車位置。將其更換為精確度高、穩(wěn)定性好的Kuobler 絕對(duì)值編碼器，并配合使用與之相匹配的通訊模塊140 prosoft PTQ-PDPMV1 F/W，保證了主卷?yè)P(yáng)計(jì)數(shù)的穩(wěn)定性。具體設(shè)置安裝程序如下所述。

(1)利用PTQ 廠商提供的軟件簡(jiǎn)單設(shè)置PTQ的IP 地址、網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)掩碼，用MODBUS 建立通訊，將此設(shè)置下載到PTQ 模塊內(nèi)。

(2)利用PTQ 模塊的IP 地址，可將上位機(jī)與PTQ 通過(guò)以太網(wǎng)建立連接，將兩個(gè)絕對(duì)值編碼器的兩個(gè)變量和與之相對(duì)應(yīng)的接口程序通過(guò)以太網(wǎng)下載到PTQ 模塊內(nèi)，完成軟件設(shè)置。

(3)安裝廠商附帶的軟件prosoft configuration builder 到上位機(jī)。打開接口程序project(此接口程序?yàn)槲夜舅O(shè)計(jì)，內(nèi)有IP 地址、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼等)。打開PTQ-PDPMV1，右擊Ethernetconfiguration 選擇Download，根據(jù)提示將以上內(nèi)容通過(guò)MODBUS 端口下載到PTQ 模塊內(nèi)。關(guān)掉prosoft configuraticn builder 軟件，然后再重新打開此軟件，讓系統(tǒng)從新識(shí)別PTQ 模塊。將PTQ 模塊通過(guò)網(wǎng)線連接到上位機(jī)，將配置好的程序(內(nèi)有兩編碼器采集數(shù)值的變量和相應(yīng)的程序)下載到PTQ:點(diǎn)擊project 選擇module 再選擇Downlode from pc to device，根據(jù)提示將程序下載到PTQ 模塊，PTQ 模塊設(shè)置安裝完畢。如果PTQ 在以后使用中損壞，可按照此方法設(shè)置安裝新的PTQ 模塊，然后更換舊模塊即可。

進(jìn)行了以上改造后，主卷料車位置顯示準(zhǔn)確，據(jù)此對(duì)料車設(shè)置的過(guò)卷、超速、斷軸、倒滑等保護(hù)靈敏可靠，大大提高了料車運(yùn)行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性。

2 PLC 及斷路器不穩(wěn)定的優(yōu)化措施

原高爐主卷?yè)P(yáng)電氣控制系統(tǒng)分為手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作方式。自動(dòng)操作時(shí)全部由PLC 根據(jù)對(duì)各控制條件的判斷自動(dòng)控制主卷?yè)P(yáng)運(yùn)行，手動(dòng)操作時(shí)需要在操作臺(tái)上人工操作料車運(yùn)行按鈕使料車運(yùn)行，但料車運(yùn)行按鈕的觸點(diǎn)進(jìn)入PLC 后，就由PLC 控制主卷?yè)P(yáng)的運(yùn)行。這樣，一旦PLC 出現(xiàn)故障，兩種操作都不能使料車運(yùn)行，主卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)只能處于癱瘓狀態(tài)無(wú)法上料。原高爐主卷?yè)P(yáng)進(jìn)線主電源供電方式為:6 kV 高壓電源經(jīng)過(guò)變壓器降壓，由一臺(tái)斷路器經(jīng)過(guò)雙投開關(guān)切換給兩臺(tái)數(shù)字可控硅直流裝置供電，在可控硅直流裝置內(nèi)部整流變?yōu)橹绷麟娫?，作用于直流電機(jī)的電樞兩端以驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。如果斷路器發(fā)生故障，兩臺(tái)數(shù)字可控硅直流裝置都不能工作，主卷料車不能運(yùn)行上料。

針對(duì)以上兩個(gè)缺陷對(duì)主卷?yè)P(yáng)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造。首先，對(duì)主卷?yè)P(yáng)的手動(dòng)操作線路進(jìn)行了改造，手動(dòng)操作時(shí)不再經(jīng)由PLC 模板而是直接控制直流裝置。這樣，在自動(dòng)控制出現(xiàn)異常時(shí)，可由手動(dòng)維持上料而不影響生產(chǎn)。另外，增設(shè)一臺(tái)斷路器，由兩個(gè)斷路器分別給兩個(gè)直流裝置供電，并且互為備用，可靠性大大增強(qiáng)。自主卷?yè)P(yáng)電氣控制系統(tǒng)實(shí)施這兩項(xiàng)改造后，未再出現(xiàn)主卷?yè)P(yáng)自動(dòng)、手動(dòng)都不能走車的現(xiàn)象，在一臺(tái)斷路器發(fā)生故障致使裝置不能工作時(shí)能夠快速切換到另一裝置，提高了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。實(shí)踐證明改造效果顯著，達(dá)到了預(yù)期目的。原設(shè)計(jì)制作廠家采納了我們的建議，對(duì)其他高爐的主卷?yè)P(yáng)電氣控制系統(tǒng)都作了相同改造。

3 高爐主卷?yè)P(yáng)液壓站電磁閥過(guò)熱的改造

高爐主卷?yè)P(yáng)機(jī)的液壓抱閘控制系統(tǒng)采用的交直流電磁閥，因長(zhǎng)期通電，電磁閥溫度過(guò)高，導(dǎo)致電磁閥頻繁燒壞，嚴(yán)重影響了液壓系統(tǒng)的正常工作。后采取了更換電磁閥型號(hào)和強(qiáng)制大風(fēng)冷等措施，電磁閥溫度基本維持在60℃左右，但仍必須經(jīng)常更換，以保證電磁閥正常工作。電磁閥過(guò)熱的問(wèn)題，已成為了制約安全生產(chǎn)的一個(gè)難點(diǎn)。

為解決電磁閥線圈發(fā)熱的問(wèn)題，對(duì)電磁閥發(fā)熱原理進(jìn)行了分析，提出采用降低電磁閥線圈電壓和電流的方法來(lái)降低電磁閥線圈發(fā)熱量，提高電磁閥的使用壽命，從而降低高爐主卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)故障率。PY-NB01 型電磁節(jié)能控制模塊具有自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁閥線圈電壓和電流的功能，即能保證電磁閥的維持吸力，又能降低電磁閥線圈的發(fā)熱量，提高電磁閥線圈的使用壽命。經(jīng)過(guò)6 個(gè)月的運(yùn)行，采用PY-NB01 型電磁節(jié)能控制模塊的電磁閥線圈發(fā)熱量極低，實(shí)測(cè)與室溫相同，而且控制方式不變，便于改造使用。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)高爐主卷?yè)P(yáng)生產(chǎn)中存在的編碼器、PLC和斷路器不穩(wěn)定，液壓站電磁閥易燒壞等問(wèn)題，提出了解決措施及改造方案。通過(guò)更換絕對(duì)值編碼器，改變PLC 控制方式，增設(shè)斷路器，降低電磁閥線圈電壓和電流等方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行了改造。改造后的設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，確保了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)順利進(jìn)行。

［1］李進(jìn)軍.高爐主卷?yè)P(yáng)直流控制系統(tǒng)［J］.寶鋼科技，2012，(2):46.

［2］陳大軍.高爐主卷?yè)P(yáng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)常見的調(diào)速方法及其應(yīng)用［J］.冶金叢刊，2010，(3):51.