細(xì)論鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)的改造

田偉++劉琳

[摘 要]我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中具有重要作用，現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)需要在原有模式上不斷突破和改革創(chuàng)新，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的不同問(wèn)題予以技術(shù)分析，提高工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。鋼廠行車屬于物料搬運(yùn)機(jī)械，在生產(chǎn)運(yùn)行中可以應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)原理和工業(yè)制造結(jié)構(gòu)改進(jìn)，本篇文章在此基礎(chǔ)上，主要對(duì)鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)改造方法和要求進(jìn)行研究與分析。

[關(guān)鍵詞]鋼廠 行車 自動(dòng)控制 系統(tǒng) 改造 方法 分析

中圖分類號(hào)：R169 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）29-0359-01

鋼廠行車在物料搬運(yùn)中具有重要作用，行車制造中相關(guān)技術(shù)部門需要組建技術(shù)人員進(jìn)行制造管理、設(shè)備維修、機(jī)械使用、工藝制造和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面的研究，在工作實(shí)踐中不斷總結(jié)方法和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)鋼廠行車技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。但是在實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，由于鋼廠行車出現(xiàn)結(jié)構(gòu)開裂問(wèn)題較普遍，影響正常的鋼廠生產(chǎn)秩序，對(duì)此需要對(duì)鋼廠行車超負(fù)荷工作問(wèn)題進(jìn)行探討，改造行車設(shè)計(jì)，應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)鋼廠行車作業(yè)任務(wù)進(jìn)行合理調(diào)控，提高振動(dòng)機(jī)械的抗疲勞能力，針對(duì)鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)的改造問(wèn)題，需要從原因分析和技術(shù)分析等角度展開解決方法探討。

一、鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)改造現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題

（一）鋼廠行車設(shè)備改造前基本現(xiàn)狀

煉鋼用的行車設(shè)備副鉤重達(dá)3噸，主鉤在起重狀態(tài)下重達(dá)15噸，設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)的故障率相對(duì)較好，已經(jīng)嚴(yán)重影響正常的鋼廠生產(chǎn)，基于此，需要對(duì)行車設(shè)備基本的機(jī)械參數(shù)以及設(shè)備構(gòu)造等內(nèi)容進(jìn)行集中分析，應(yīng)用電氣改造等手段對(duì)行車設(shè)備和配套機(jī)械進(jìn)行配置調(diào)整。[1]鋼廠行車設(shè)備的主鉤起重量為15噸，電機(jī)型號(hào)為63KW，YZR315M-10；副鉤起重量為3噸，電機(jī)型號(hào)為30KW，YZR250M-10。兩臺(tái)大車的電機(jī)型號(hào)為7.5KW，YZR180M-8，小車電機(jī)型號(hào)為3.7KW，YZR160M2-6。根據(jù)以上這些，綜合鋼廠行車總體機(jī)械設(shè)備概括，從生產(chǎn)線角度分析電車運(yùn)行中容易出現(xiàn)的故障問(wèn)題及其成因，做好基本構(gòu)造改進(jìn)。

（二）主要問(wèn)題

鋼廠行車應(yīng)用的起重機(jī)為傳統(tǒng)橋式，這種機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行使用過(guò)程中的控制系統(tǒng)內(nèi)容為交流式電機(jī)繞線，電機(jī)轉(zhuǎn)子與電阻串聯(lián)，這種組合形式有利于控制系統(tǒng)的調(diào)速和啟動(dòng)，通過(guò)接觸器和繼電器的控制實(shí)現(xiàn)設(shè)備總控。但是這種控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中由于行車設(shè)備起重的工作環(huán)境較差，機(jī)械任務(wù)重、負(fù)荷大，容易發(fā)生電動(dòng)機(jī)斷裂故障和串電阻燒損故障等，影響機(jī)械使用安全。另外由于接觸器和繼電器在控制過(guò)程中系統(tǒng)可靠度低，操作手法相對(duì)復(fù)雜，因而系統(tǒng)故障率也相對(duì)較高；轉(zhuǎn)子串電阻在運(yùn)行調(diào)速中由于機(jī)械特性不明顯，轉(zhuǎn)速隨機(jī)械負(fù)載變化而變化，調(diào)速可控性差，轉(zhuǎn)子串電阻在長(zhǎng)期的發(fā)熱狀態(tài)下容易產(chǎn)生大量的電能消耗，工作效率低且電能浪費(fèi)問(wèn)題嚴(yán)重。[2]

二、鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)改造方法和內(nèi)容

（一）電機(jī)改造

鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)施改造過(guò)程中需要應(yīng)用可靠、穩(wěn)定和先進(jìn)的調(diào)速變頻控制系統(tǒng)，成熟度高的控制系統(tǒng)能夠保證行車設(shè)備的運(yùn)行速率和運(yùn)行安全性，同時(shí)對(duì)行車設(shè)備的電機(jī)使用壽命延長(zhǎng)也具有重要作用。改造電機(jī)能夠減小電網(wǎng)的波動(dòng)，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)能夠有效控制設(shè)備啟動(dòng)的平穩(wěn)度，應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)需要調(diào)整工藝控制方式，做到布線精簡(jiǎn)和使用方便。鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)電機(jī)改造中需要根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)使用情況，主控制器為西門子PLC控制系統(tǒng)，應(yīng)用ABB變頻器為大車、小車調(diào)試控制單元，主要起到節(jié)能作用。[3]針對(duì)行車設(shè)備運(yùn)行中容易出現(xiàn)的故障問(wèn)題可以在操作室進(jìn)行西門子文本顯示配置，對(duì)行車設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及出現(xiàn)的故障問(wèn)題信息顯示在主控室，給后續(xù)的設(shè)備檢修工作提供便利。

（二）應(yīng)急和變頻設(shè)計(jì)

鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)改造中使用PLC控制器的目的是對(duì)大車、小車的變頻控制予以提升，控制器一般設(shè)置在行車控制柜中，而控制柜應(yīng)該設(shè)置在應(yīng)急旁路上，對(duì)大車和小車的電阻起到提升和控制作用。一般情況下，行車控制室操縱臺(tái)受到電磁鐵的影響，行車操作人員需要根據(jù)監(jiān)視屏中顯示的行車運(yùn)行故障信息及時(shí)調(diào)整行車設(shè)備啟動(dòng)制動(dòng)。鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)電機(jī)部分應(yīng)用應(yīng)急旁路控制和變頻控制，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)正常情況下需要對(duì)電機(jī)的升降功能進(jìn)行提升，而旁路接觸器在應(yīng)急情況下也需要對(duì)電機(jī)升降能力予以適時(shí)調(diào)控。[4]應(yīng)急旁路和變頻控制大車行走，旁路接觸器控制應(yīng)急電機(jī)行走，變頻器控制正常狀態(tài)下電機(jī)行走，兩者的功能設(shè)計(jì)需要有所區(qū)別。

（三）人機(jī)交互性改進(jìn)

鋼廠行車自動(dòng)控制系統(tǒng)改造一項(xiàng)重要的要求是提高行車系統(tǒng)的人機(jī)交互性，例如在行車設(shè)備駕駛室內(nèi)可以設(shè)置文本顯示器，主要方便大車、小車操作人員能夠?qū)崟r(shí)觀測(cè)行車系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及故障問(wèn)題，便于異常情況的及時(shí)處理。文本顯示器中的內(nèi)容應(yīng)該實(shí)時(shí)更新，使行車操作人員能夠根據(jù)文本信息更好的判斷系統(tǒng)故障原因。除此以外，鋼廠行車設(shè)備運(yùn)行環(huán)境條件惡劣，電氣設(shè)備要有效提高工作運(yùn)行效率和使用壽命，需要應(yīng)用全密封形式完成控制柜體的設(shè)計(jì)，電纜線的進(jìn)出方式應(yīng)該設(shè)計(jì)為下進(jìn)線方式，進(jìn)出方向的電纜鎖頭也需要進(jìn)行密封處理，至少控制柜體防護(hù)等級(jí)至IP43級(jí)及以。[5]維護(hù)鋼廠行車設(shè)備使用和維護(hù)的安全等級(jí)還需要實(shí)行電源分合閘的控制操作，使操作人員在斷電、送電操作中不需要打開柜門即可完成命令操作。

結(jié)語(yǔ)

鋼廠行車在超高負(fù)荷的工作壓力下容易出現(xiàn)的設(shè)備故障問(wèn)題，繼而影響正常的生產(chǎn)秩序，應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)行車機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理、適度的改造，能夠避免機(jī)械疲勞帶來(lái)的多種損傷性故障問(wèn)題。改進(jìn)鋼廠行車機(jī)械設(shè)計(jì)，需要對(duì)交流電氣的傳動(dòng)方式進(jìn)行改善，降低機(jī)械啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中受到的外力沖擊；另外對(duì)于行車電動(dòng)系統(tǒng)的電阻串接、交流繞線回路等均要進(jìn)行調(diào)速控制，防止機(jī)械在頻繁沖擊作用下出現(xiàn)劇烈振動(dòng)。鋼廠行車自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造能夠有效改善鋼廠機(jī)械運(yùn)行使用狀況，提高工業(yè)生產(chǎn)效率、有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

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