自動(dòng)軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的開發(fā)與應(yīng)用

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及社會(huì)對(duì)于基礎(chǔ)建材的投入力度不斷加大，棒材或線材自動(dòng)軋鋼技術(shù)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。四輥軋機(jī)在技術(shù)事實(shí)上具備工藝集中、技術(shù)復(fù)雜、維護(hù)難度高等特點(diǎn)，在棒材或線材自動(dòng)軋鋼技術(shù)得到廣泛應(yīng)用之后，這些問(wèn)題得到了明顯的解決。它的自動(dòng)化技術(shù)呈現(xiàn)出高度智能的特點(diǎn)，工作效率較高，生產(chǎn)流程規(guī)范，因此受到人們的廣泛關(guān)注，同時(shí)對(duì)于提升軋鋼企業(yè)的自動(dòng)化水平也有著非常重大的意義。實(shí)踐效果良好，優(yōu)勢(shì)明顯。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)軋鋼；軋鋼生產(chǎn)；開發(fā)應(yīng)用

1 自動(dòng)軋鋼項(xiàng)目的意義

1.1 規(guī)范生產(chǎn)，提升質(zhì)量

對(duì)于棒材或線材生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，引入自動(dòng)化的軋鋼技術(shù)明顯可以規(guī)范整個(gè)生產(chǎn)流程和生產(chǎn)質(zhì)量。通過(guò)自動(dòng)化的措施，可以避免一些人為因素的干擾，使得生產(chǎn)嚴(yán)格化；同時(shí)，因?yàn)槭亲詣?dòng)化的流程，因此可以提前設(shè)置好具體的工藝參數(shù)，這樣一來(lái)所有的生產(chǎn)和軋鋼都必須按照參數(shù)來(lái)進(jìn)行，這樣就可以嚴(yán)格控制住產(chǎn)品的規(guī)格和尺寸。這種優(yōu)勢(shì)尤其在厚板生產(chǎn)當(dāng)中得到了最大程度上的體現(xiàn)，因?yàn)楹癜迳a(chǎn)通常采用控扎控冷的方式，在生產(chǎn)過(guò)程中也需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，但是這樣高強(qiáng)度和高精度的工藝確實(shí)完全依靠手動(dòng)來(lái)控制操作，這樣不僅增加了工作難度，且難以保證施工合格。而通過(guò)棒材或線材自動(dòng)軋鋼技術(shù)則可以完美地解決這個(gè)問(wèn)題，它可以使得一些機(jī)械的繁瑣的控制統(tǒng)統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制完成，而且嚴(yán)格遵照既定的生產(chǎn)流程進(jìn)行生產(chǎn)，這樣可以大幅提升生產(chǎn)精度，降低生產(chǎn)能耗。

1.2 控制軋制節(jié)奏，提升產(chǎn)量和效率

在利用軋制生產(chǎn)工藝進(jìn)行板材生產(chǎn)時(shí)，通常都會(huì)分為兩個(gè)階段進(jìn)行單機(jī)架軋機(jī)，在第一階段采取空冷待溫措施來(lái)保證第二個(gè)階段的開扎溫度。這種生產(chǎn)工藝極大程度上提升了產(chǎn)品的綜合性能，但同時(shí)也一定程度上給軋機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量帶來(lái)了影響。通過(guò)自動(dòng)軋鋼功能的軋制節(jié)奏控制，可以在時(shí)間和空間上對(duì)交叉軋制扎件進(jìn)行匹配，這樣就可以合理地分配調(diào)度，能夠提升軋機(jī)的使用效率，減少待機(jī)時(shí)間，最終提升生產(chǎn)的產(chǎn)量和效率。

2 功能介紹

所謂自動(dòng)軋鋼技術(shù)，顧名思義就是指改變固有的手動(dòng)操控模式，將原本由操作工所負(fù)責(zé)的流程交付自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)來(lái)判斷執(zhí)行。

2.1 應(yīng)用前后比較

應(yīng)用前：應(yīng)用之前主要采用手工操作的形式。操作員依照著實(shí)際情況來(lái)操作手柄和按鈕，同時(shí)發(fā)射出相應(yīng)的控制訊號(hào)。當(dāng)配料在機(jī)器前停止下來(lái)，操作員再操作推床執(zhí)行轉(zhuǎn)鋼和對(duì)中操作，并且按照次復(fù)位按鈕來(lái)設(shè)置第一道次；等到ACG系統(tǒng)達(dá)到首道之后，操作員再踩下腳踏開關(guān)，并且控制傳動(dòng)速度，以保證咬鋼工序的順利進(jìn)行。與此同時(shí)觀察軋鋼的過(guò)程，等到軋鋼的速度達(dá)到最大值時(shí)再降低拋鋼速度，然后根據(jù)軋制力的實(shí)際變化情況調(diào)整道次，設(shè)置到下一個(gè)位置，然后在送入主傳動(dòng)來(lái)進(jìn)行咬鋼制作以及軋制，從而繼續(xù)進(jìn)行操作完成以后的后續(xù)道次的軋制，等待完成以后再操作各段的道次，將扎件運(yùn)輸至空冷區(qū)，然后進(jìn)行下一道工藝的操作過(guò)程。整體上來(lái)說(shuō)，操作的過(guò)程較為繁瑣，人工操作量占到了絕大部分。

應(yīng)用后：將棒材或線材自動(dòng)軋鋼技術(shù)應(yīng)用后將由計(jì)算機(jī)承擔(dān)大部分工作。首先，計(jì)算機(jī)依照著實(shí)際的檢測(cè)儀表信號(hào)以及控制信號(hào)來(lái)對(duì)當(dāng)前實(shí)際的軋鋼運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)和判斷，然后依照著實(shí)際的鋼坯位置來(lái)進(jìn)行邏輯上的梳理和總結(jié)，這樣就能夠得到與操作工手動(dòng)才能獲取的信息，并且直接交付現(xiàn)場(chǎng)的PLC等執(zhí)行元件，由其進(jìn)行操作。這樣一來(lái)，大大簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)的人工操作量，提升了工作效率。

2.2 過(guò)程控制系統(tǒng)以及基礎(chǔ)自動(dòng)化功能分配

2.2.1 過(guò)程控制系統(tǒng)是核心。上文提到，棒材和線材自動(dòng)軋鋼系統(tǒng)主要是通過(guò)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)傳遞而來(lái)的儀表信號(hào)以及控制信號(hào)來(lái)對(duì)當(dāng)前扎件的實(shí)際運(yùn)行情況作出的總結(jié)，而如果想要保證自動(dòng)軋鋼的實(shí)現(xiàn)，就必須要進(jìn)行準(zhǔn)確的扎件跟蹤。在此基礎(chǔ)上，可以通過(guò)邏輯判斷來(lái)得到相應(yīng)的控制信息。把自動(dòng)軋鋼的邏輯輸入至過(guò)程控制系統(tǒng)中，就可以在初步實(shí)現(xiàn)，然后在處理跟蹤扎件時(shí)，倘若扎件需要自動(dòng)軋鋼控制信息，則需要對(duì)賦值給當(dāng)前的控制信息，并且啟用數(shù)據(jù)通訊功能，然后將控制信息發(fā)送至基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)，以便于控制。過(guò)程控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)自動(dòng)化之間的有效銜接，是無(wú)法離開高速的數(shù)據(jù)通訊的，同時(shí)也需要高效運(yùn)轉(zhuǎn)的CPU處理速度。因此，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備之間的通訊時(shí)必須要采用網(wǎng)絡(luò)化，同時(shí)輔之以以太網(wǎng)和過(guò)程控制系統(tǒng)，這樣才能夠建立起高效運(yùn)轉(zhuǎn)的通訊系統(tǒng)。

2.2.2 基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)執(zhí)行和反饋?；A(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)則主要負(fù)責(zé)自動(dòng)軋鋼的運(yùn)行過(guò)程，也就是根據(jù)過(guò)程控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的相對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，對(duì)相對(duì)應(yīng)的功能進(jìn)行操作，然后在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中才能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)自動(dòng)二者相統(tǒng)一。也就是說(shuō)，在手動(dòng)的控制模式之下，控制信號(hào)主要來(lái)自于過(guò)程控制系統(tǒng)。而根據(jù)控制模式的具體選擇，則又會(huì)主動(dòng)將上一級(jí)的控制信息進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。而具體的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能實(shí)現(xiàn)是高度統(tǒng)一的，譬如說(shuō)道次設(shè)定、主傳動(dòng)等，都是需要實(shí)行統(tǒng)一化控制的。基礎(chǔ)自動(dòng)化還需要完成高度實(shí)時(shí)化的一些輔助控制功能，這些功能與扎件密切相關(guān)。譬如，對(duì)道次拋鋼信號(hào)的邏輯判斷、對(duì)道次的下翻和速度控制、對(duì)道次的協(xié)調(diào)和變化進(jìn)行控制等措施。

3 實(shí)際應(yīng)用效果

某公司是國(guó)內(nèi)某鋼鐵股份公司的海外獨(dú)資公司，其主要生產(chǎn)的鋼板型號(hào)為6mm至32mm的自動(dòng)化軋鋼棒材，其產(chǎn)品遠(yuǎn)銷馬來(lái)西亞以及其他東南亞、南美洲等國(guó)家。但是，該公司的人力資源相對(duì)有限，而且近年來(lái)對(duì)于成本的控制要求不斷增高，這就使得他們?yōu)榱诉_(dá)到降本增效的目的，采用了高速自動(dòng)化的設(shè)備，將固有的三輥粗軋以及四輥精軋生產(chǎn)線轉(zhuǎn)換升級(jí)為單四輥生產(chǎn)線，并且實(shí)現(xiàn)了四輥軋機(jī)的自動(dòng)軋鋼，其產(chǎn)品規(guī)格依然維持在原有的厚度水平上。此外，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化軋鋼模式的過(guò)程當(dāng)中，該公司安裝了兩套熱檢測(cè)設(shè)備于四輥軋機(jī)前后，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)扎件的實(shí)時(shí)跟蹤。操作人員只需在線計(jì)算機(jī)監(jiān)控，只在有異常情況下進(jìn)行干預(yù)。在經(jīng)過(guò)一個(gè)月的施工及調(diào)試后，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)軋鋼的功能，并在同一崗位上減少了2名操作人員，同時(shí)大大減輕了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了操作人員的隨意性，提高了軋制精度，改善了產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

作者在實(shí)際使用維護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，鋼鐵企業(yè)環(huán)境普遍較為惡劣，因此高速線材以及棒材的自動(dòng)軋鋼工序受到嚴(yán)重影響，就要求我們必須維護(hù)好檢測(cè)信號(hào)。此外，對(duì)于鋼板板型的控制以及推床的配合自動(dòng)控制，還需進(jìn)一步的研究探討，才能夠得出更好的辦法。

參考文獻(xiàn)

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