棒材生產(chǎn)線自動(dòng)剪切系統(tǒng)優(yōu)化

吳瓊

摘要：介紹了棒材生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝及作業(yè)過(guò)程中倍尺剪和定尺剪存在的問(wèn)題，隨著棒材生產(chǎn)線產(chǎn)能的不斷提高，產(chǎn)能不斷的釋放，剪切系統(tǒng)存在的缺陷日益嚴(yán)重，無(wú)法滿足生產(chǎn)的需求，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)倍尺剪、定尺剪自動(dòng)剪切系統(tǒng)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)剪切系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)提高軋線的生產(chǎn)效率和成材率具有重要意義。

關(guān)鍵詞：活套；波動(dòng)；掃描器；起套輥

1 工藝概述

隨著棒材生產(chǎn)線產(chǎn)能的不斷提高，加上倍尺剪、定尺剪使用頻繁，由因此在投產(chǎn)初期的設(shè)計(jì)及安裝調(diào)試缺陷日益明顯，使得剪切精度與剪切效率有明顯的下降，并且剪切設(shè)備出現(xiàn)的重復(fù)故障率較高。一旦它發(fā)生故障就會(huì)造成停產(chǎn)，無(wú)法滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)過(guò)鋼節(jié)奏，所以我們把倍尺剪和定尺剪列為關(guān)鍵設(shè)備。針對(duì)此設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì)剪切系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析整理，進(jìn)行剪切優(yōu)化。

2 自動(dòng)剪切系統(tǒng)存在問(wèn)題

2.1 倍尺剪存在的問(wèn)題

棒材作業(yè)線主要生產(chǎn)9米/12米定尺的多種規(guī)格螺紋鋼，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)成品易出現(xiàn)夾雜短尺問(wèn)題，給成品收集帶來(lái)不便。目前采用的手動(dòng)設(shè)置倍尺長(zhǎng)度，尾尺的長(zhǎng)度則由工人在冷床尾部觀察是否合適，再通過(guò)對(duì)講系統(tǒng)將觀察情況反饋至倍尺設(shè)定人員，倍尺設(shè)定人員進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)出現(xiàn)坯料尺寸波動(dòng)或調(diào)整誤差時(shí)，尾尺會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)度少于其它倍尺或長(zhǎng)度太長(zhǎng)超出冷床最大收集長(zhǎng)度的問(wèn)題，尾尺太短，在后續(xù)剪切收集工序形成短尺，需手動(dòng)挑揀，不僅加大人工勞動(dòng)強(qiáng)度，還易發(fā)生短尺混入成品的質(zhì)量問(wèn)題；尾尺太長(zhǎng)則鋼鉆冷床尾的卷筒成為廢鋼，造成金屬浪費(fèi)。

2.2 定尺剪存在的問(wèn)題

棒材線定尺剪切系統(tǒng)的功能是將經(jīng)冷床冷卻的鋼材通過(guò)剪切成為合格的定尺成品材。冷剪輸入輥道CRT、冷剪輸出輥道CSRT等多組輥道構(gòu)成了冷剪定尺剪切系統(tǒng)。當(dāng)剪切開(kāi)始時(shí)，倍尺材前進(jìn)作用主要來(lái)自于剪前輥道CRT，而CSRT對(duì)倍尺材作用系數(shù)小。為了保障每根成品材都滿足長(zhǎng)度要求，現(xiàn)在崗位人員不得不將剪切長(zhǎng)度加大，或者只能剔除掉長(zhǎng)度不合格的鋼材，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)成材率。針對(duì)目前這種情況，我們精簡(jiǎn)了定尺剪切手動(dòng)操作和增加了各設(shè)備的實(shí)時(shí)速度反饋控制等措施，進(jìn)一步保障定尺剪切速度與精度，保證過(guò)鋼節(jié)奏的同時(shí)也提高了成材率。棒材線定尺剪切系統(tǒng)的功能是將經(jīng)冷床冷卻的鋼材通過(guò)剪切成為合格的定尺成品材。由于在棒材一區(qū)主軋生產(chǎn)線上僅有一臺(tái)冷剪，而且隨著此條生產(chǎn)線產(chǎn)能的不斷提高，加上冷剪使用頻繁，因此在投產(chǎn)初期的設(shè)計(jì)及安裝調(diào)試缺陷日益明顯，使得冷剪的剪切精度與剪切效率有明顯的下降，并且冷剪出現(xiàn)的重復(fù)故障率較高。一旦它發(fā)生故障就會(huì)造成停產(chǎn)，無(wú)法滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)過(guò)鋼節(jié)奏，所以我們把冷剪列為關(guān)鍵設(shè)備。針對(duì)此設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì)定尺剪切系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析整理，進(jìn)行剪切優(yōu)化。

3 解決方案

3.1 倍尺剪優(yōu)化

優(yōu)化剪切只是優(yōu)化最后三支倍尺的長(zhǎng)度，調(diào)整倒數(shù)第二和第三剪的倍尺并且是以定尺長(zhǎng)度（9米或12米）為單位進(jìn)行加減優(yōu)化的，對(duì)每根倍尺本身長(zhǎng)度并不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化，所以每根倍尺長(zhǎng)度仍是需要人工現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)后進(jìn)行調(diào)整到最佳長(zhǎng)度。更換軋機(jī)或孔型后不能立即投入優(yōu)化剪切，待過(guò)幾支鋼后，優(yōu)化剪切監(jiān)控畫(huà)面中的“誤差值”在1～1m時(shí)方可投入使用，換軋機(jī)或孔型時(shí)將倍尺設(shè)定尾鋼設(shè)為2其它根據(jù)料長(zhǎng)設(shè)定，當(dāng)投入優(yōu)化剪切時(shí)倍尺尾鋼要設(shè)為1。

優(yōu)化剪切畫(huà)面中的“未端伸出”，這個(gè)參數(shù)設(shè)定為1，目的是為了讓尾鋼長(zhǎng)于倍尺長(zhǎng)度一個(gè)定尺。當(dāng)優(yōu)化剪切監(jiān)控畫(huà)面中的“余定尺”的數(shù)值大于畫(huà)面中“倍尺根數(shù)”的數(shù)值時(shí)，倍尺不再進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)榇藭r(shí)的尾鋼長(zhǎng)度是大于其它倍尺長(zhǎng)度的，只有當(dāng)“余定尺”的數(shù)值小于畫(huà)面中“倍尺根數(shù)”的數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)才進(jìn)行優(yōu)化剪切，此時(shí)會(huì)從倒數(shù)第二或第三剪的倍尺上挖出一個(gè)定尺給尾鋼，從而使尾鋼長(zhǎng)度大于倍尺長(zhǎng)度。

優(yōu)化剪切畫(huà)面中的“自由度”，是控制尾鋼的實(shí)際長(zhǎng)度與設(shè)定目標(biāo)長(zhǎng)度相差定尺的個(gè)數(shù)的，這個(gè)參數(shù)設(shè)為0，目的是為了讓優(yōu)化了的尾鋼長(zhǎng)度不短于設(shè)定目標(biāo)長(zhǎng)度，仍以25螺紋鋼12米定尺為例，這個(gè)參數(shù)設(shè)為0，目的就是為了讓優(yōu)化了的尾鋼長(zhǎng)度不短于96米。如果將這個(gè)參數(shù)設(shè)定為1，或2，那么尾鋼就可以控制在72～84米之間。倍尺優(yōu)化設(shè)定中的“上限”，是指優(yōu)化調(diào)整過(guò)程中在整倍尺上允許增加的長(zhǎng)度，單位為定尺長(zhǎng)度，將這個(gè)值設(shè)定為1，既在倒數(shù)第二或第三剪上面增加一個(gè)定尺長(zhǎng)度。倍尺優(yōu)化設(shè)定中的“下限”，是指優(yōu)化調(diào)整過(guò)程中在整倍尺上允許減少的長(zhǎng)度，單位為定尺長(zhǎng)度，將這個(gè)值設(shè)定為1，既在倒數(shù)第二或第三剪減1個(gè)定尺長(zhǎng)度給尾鋼。

3.2 定尺剪優(yōu)化

針對(duì)冷剪定尺剪切不準(zhǔn)確這一問(wèn)題，我們?cè)黾恿藢?shí)時(shí)的速度反饋控制和速度的補(bǔ)償機(jī)制，持續(xù)進(jìn)行運(yùn)行速度監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確的保障了長(zhǎng)度計(jì)算中的速度基準(zhǔn)。另外我們從程序著手，精簡(jiǎn)手動(dòng)操作定尺剪切，實(shí)現(xiàn)有效的保障主軋線過(guò)鋼的速度。更改關(guān)鍵監(jiān)測(cè)元件替代，有效提高了成品材的產(chǎn)量，減少了停機(jī)時(shí)間。第一段定尺材的剪切動(dòng)作由冷剪后的光電管發(fā)出，并且定尺剪切的后續(xù)動(dòng)作也需要它來(lái)觸發(fā)，作用異常重要。由于這個(gè)監(jiān)測(cè)原件與定尺剪距離很近，故震動(dòng)大，十分容易損壞，另外也因短尺材的碰撞極易損壞，嚴(yán)重制約著定尺剪的剪切效率。于是我們?cè)黾犹娲δ埽杭艉蠊怆姽苋舫霈F(xiàn)問(wèn)題，則用冷剪切頭信號(hào)替代，并出對(duì)應(yīng)的報(bào)警，保障剪切系統(tǒng)的健壯性，有效提高生產(chǎn)效率。冷剪剪切線主要由冷剪輸入輥道CRT，冷剪輸出輥道CSRT構(gòu)成，而其中冷剪輸入輥道CRT對(duì)定尺剪切長(zhǎng)度影響較大。這對(duì)這種情況，我們?cè)诶浼糨斎胼伒繡RT中增加了1個(gè)編碼器，并且將傳動(dòng)的控制方式改為直接轉(zhuǎn)矩控制，有效提高了速度控制系統(tǒng)的精度和響應(yīng)速度。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)一系列剪切系統(tǒng)的優(yōu)化措施的實(shí)施，該系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)行，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性，大大減低了職工對(duì)其的維護(hù)量，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。該項(xiàng)目對(duì)提高軋線的生產(chǎn)效率和成材率具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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