型材生產(chǎn)線加熱爐電控設(shè)備創(chuàng)新與優(yōu)化

武濤

摘要：隨著產(chǎn)能的不斷提高，河鋼集團(tuán)宣鋼公司型材車間加熱爐電控設(shè)備缺陷日益明顯，電控系統(tǒng)故障率也逐漸增高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。分析認(rèn)為當(dāng)PLC控制損壞時(shí)鼓風(fēng)機(jī)，煤氣引風(fēng)機(jī)，空氣引風(fēng)機(jī)等電機(jī)無法應(yīng)急啟動(dòng)，PLC各模塊由同一24V電源模塊供電，出現(xiàn)故障不易查找， 排污泵經(jīng)常不定期損壞等原因所致。故采用直接啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)控制，使風(fēng)機(jī)在緊急情況下保證加熱爐安全穩(wěn)定運(yùn)行，遠(yuǎn)程站153通訊模板與I/O模板供電加以隔離，排污泵設(shè)備改造等，保證了設(shè)備的正常

關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)；PLC；UPS；排污泵

型材車間加熱爐于2007年7月投產(chǎn)以來，經(jīng)過5年來的使用，設(shè)備出現(xiàn)了一些問題，由于加熱爐所有的電氣設(shè)備都是由PLC控制的，當(dāng)PLC出現(xiàn)改造，鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)等重要設(shè)備就無法啟動(dòng)；UPS電池需要更換；排污泵經(jīng)常不定期損壞；加熱爐PLC各模塊由同一24V電源模塊供電，出現(xiàn)故障不易查找，容易造成生產(chǎn)停機(jī)。加熱爐1#操作臺(tái)和2#操作臺(tái)由于相隔較遠(yuǎn)，又由于1#臺(tái)操作臺(tái)需要操作的設(shè)備較少，造成設(shè)備利用率不高等這些需要予以解決的問題。

1 故障現(xiàn)象

由于加熱爐所有的電氣設(shè)備都是由PLC控制的，當(dāng)PLC出現(xiàn)問題時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)等重要設(shè)備就無法啟動(dòng)；加熱爐UPS及其電池使用時(shí)間超過5年，由于加熱爐的特殊性，不能停機(jī)，為保證其穩(wěn)定行，顧需要對(duì)其進(jìn)行更換；加熱爐排污泵經(jīng)常不定期損壞，揪其原因如下：現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差，監(jiān)測(cè)水位的設(shè)備在地坑中易損壞；崗位人員點(diǎn)檢不到位，使排污泵空燒損壞。加熱爐水封液位及其重要，它的好壞直接影響了煤氣是否泄露的檢測(cè)。加熱爐PLC各模塊由同一24V電源模塊供電，出現(xiàn)故障不易查找，容易造成生產(chǎn)停機(jī)。1#操作臺(tái)控制5個(gè)輥道和2個(gè)液壓推鋼機(jī)及其一個(gè)提升機(jī)，需要將其拆除，加到2#操作臺(tái)，并加裝攝像監(jiān)控系統(tǒng)。

2 故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象分析原因如下：

1）由于鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)都是通過PLC控制繼電器線圈啟動(dòng)，在PLC控制的繼電器線圈兩端并連加裝一個(gè)空開，在PLC出現(xiàn)問題時(shí)，將空開合上，使繼電器長(zhǎng)得電，從而實(shí)現(xiàn)其應(yīng)急啟動(dòng)。如果在加熱爐入爐、爐內(nèi)懸臂輥道等電機(jī)設(shè)備電氣柜內(nèi)加再加裝一套軟起空間不夠，顧選擇加裝一套有接觸器直接啟動(dòng)電機(jī)的主電路控制系統(tǒng)，再將接觸器的控制回路加裝到控制箱中。實(shí)現(xiàn)在軟起有問題時(shí)直接啟動(dòng)輥道電機(jī)。由于鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)都有電流實(shí)際值反饋到PLC中，顧在PLC中對(duì)其實(shí)現(xiàn)電流值降低時(shí)報(bào)警。

2）將原來的加熱爐UPS及其電池架子拆除，根據(jù)新到的UPS電池大小做好架子，將其放到原來的UPS及其電池的位置，將新的UPS及其電池組裝好，接線、調(diào)試。

3）加熱爐排污泵利用現(xiàn)有的材料，使其實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，降低崗位勞動(dòng)強(qiáng)度。

4）將遠(yuǎn)程站153通訊模板與I/O模板供電加以隔離，不僅降低了加熱爐PLC故障率，而且出現(xiàn)故障時(shí)便于查找維修，節(jié)省處理故障時(shí)間。同時(shí)，對(duì)加熱爐出入爐懸臂輥、鼓風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)等重要設(shè)備增設(shè)手動(dòng)應(yīng)急開關(guān)，如果加熱爐PLC出現(xiàn)異常時(shí)，各重點(diǎn)設(shè)備仍可手動(dòng)應(yīng)急啟動(dòng)，為加熱爐正常燃燒做好保障。

5）1#操作臺(tái)移位及加裝攝像監(jiān)控系統(tǒng)改造：平臺(tái)下1#操作室操作臺(tái)（熱坯上料操作臺(tái)）移位至平臺(tái)上2#操作室，并新增攝像監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控操作熱送區(qū)域各設(shè)備，由分散操作改為區(qū)域設(shè)備集中操作，達(dá)到崗位人員優(yōu)化目的。

3 故障解決辦法

根據(jù)以上故障原因分析結(jié)果，特提出一下解決辦法：

1）在PLC控制柜內(nèi)加裝4個(gè)小空開分別控制2個(gè)鼓風(fēng)機(jī)和2個(gè)引風(fēng)機(jī)，將空開的2端并連接到PLC控制繼電器線圈。在加熱爐入爐、爐內(nèi)懸臂輥道等電機(jī)設(shè)備電氣柜內(nèi)加裝一個(gè)接觸器，通過控制接觸器直接啟動(dòng)電機(jī)，再將接觸器的控制回路加裝到控制箱中。實(shí)現(xiàn)在軟起有問題時(shí)直接啟動(dòng)輥道電機(jī)。 鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)都有電流實(shí)際值反饋到PLC中，一般的電流值都160A以上，顧將電流實(shí)際值和50做個(gè)比較塊，當(dāng)電流實(shí)際值小于50A時(shí)，使WINCC畫面出現(xiàn)報(bào)警。從而實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的電機(jī)報(bào)警。

2）將原來的加熱爐UPS及其電池架子拆除，根據(jù)新到的UPS電池大小做好架子，將其放到原來的UPS及其電池的位置，將新的UPS及其電池組裝好，接線、調(diào)試。

3）加熱爐排污泵就地操作箱位置未變，從就地操作箱放了一根電纜到加熱爐低壓配電室PLC柜內(nèi)。在地坑內(nèi)加裝一個(gè)柱狀圓筒，下方無蓋，上方留一個(gè)小口，里放一個(gè)圓形浮球，浮球上加裝了一個(gè)細(xì)鐵柱，使鐵柱從小口中穿出，鐵柱的頂端有一個(gè)彎頭鐵片，在鐵柱的側(cè)面是兩個(gè)接近開關(guān)，當(dāng)水面下到低位時(shí)，浮球下降，使低位接近開關(guān)能檢測(cè)到彎頭；當(dāng)水面升到高位時(shí)，浮球升起使高位接近開關(guān)能夠檢測(cè)到彎頭。操作面板上有本地和遠(yuǎn)程操作按鈕，打到本地操作，可由操作面板控制1#排污泵的啟停；打到遠(yuǎn)程操作，1#排污泵為自動(dòng)啟停，低坑液位高時(shí)起泵，低時(shí)停泵，也可在加熱爐電腦上操作排污泵啟停。排污泵就地操作箱在低坑南側(cè)欄桿上。操作面板上有手動(dòng)和自動(dòng)按鈕，打到手動(dòng)操作，可由操作面板控制2#排污泵的啟停，也可在加熱爐電腦上操作排污泵啟停；打到自動(dòng)操作，2#排污泵為自動(dòng)啟停，低坑液位高時(shí)起泵，低時(shí)停泵。

4）將遠(yuǎn)程站153通訊模板與I/O模板供電加以隔離，不僅降低了加熱爐PLC故障率，而且出現(xiàn)故障時(shí)便于查找維修，節(jié)省處理故障時(shí)間。同時(shí)，對(duì)加熱爐出入爐懸臂輥、鼓風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)等重要設(shè)備增設(shè)手動(dòng)應(yīng)急開關(guān)，如果加熱爐PLC出現(xiàn)異常時(shí)，各重點(diǎn)設(shè)備仍可手動(dòng)應(yīng)急啟動(dòng)，為加熱爐正常燃燒做好保障。

5）將1#操作臺(tái)的設(shè)備拆除移到2#操作臺(tái)，根據(jù)1#操作臺(tái)所需要的控制按鈕多少，將其線路從加熱爐電氣室放到2#操作臺(tái)中，并新增攝像監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控操作熱送區(qū)域各設(shè)備。

4 故障分析總結(jié)

這里遇到故障都是前期設(shè)計(jì)不完善以及施工不嚴(yán)謹(jǐn)造成的，因此，要注意以下幾點(diǎn)：1）加熱爐區(qū)域的重要設(shè)備需要具備應(yīng)急啟動(dòng)功能；2）PLC通訊模板與I/O模板供電應(yīng)加以隔離，不僅能降低PLC故障率，而且在出現(xiàn)故障時(shí)便于查找維修；3）排污泵可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境改造其檢測(cè)設(shè)備，降低其故障率。

5 結(jié)語

通過以上的措施，使型材車間加熱爐電控問題得到了解決，保證了生產(chǎn)和設(shè)備的正常運(yùn)行，在維護(hù)設(shè)備的過程中，也使我們的維護(hù)水平會(huì)上一個(gè)更高的水平。