高線加熱爐步進(jìn)梁控制原理及其相關(guān)知識(shí)

卜振華

摘 要：高線加熱爐步進(jìn)梁不發(fā)生故障還好，只要出現(xiàn)故障，其處理過(guò)程曲折、時(shí)間長(zhǎng)。因此特對(duì)高線加熱爐步進(jìn)梁動(dòng)作原理及其相關(guān)電氣進(jìn)行分析與總結(jié)。

關(guān)鍵詞：加熱爐;步進(jìn)梁;正循環(huán);逆損壞;比例閥開(kāi)口度

1 主要電氣元件及其動(dòng)作原理

高線加熱爐步進(jìn)梁主要電氣元器件為升降、水平位移傳感器各1個(gè)，升降比例閥升降線圈4個(gè)，水平移動(dòng)比例閥線圈2個(gè)，水平鎖緊閥線圈1個(gè)，比例放大板3個(gè)。

高線加熱爐步進(jìn)梁動(dòng)作過(guò)程如圖（因步進(jìn)梁老掉滑塊步進(jìn)梁動(dòng)作進(jìn)行了修改，把原來(lái)步進(jìn)梁正循環(huán)起始位為出爐側(cè)低位改為入爐側(cè)低位，且步進(jìn)梁起始位在畫(huà)面上可以選擇）：

圖示整改前圖示整改后

高線加熱爐步進(jìn)梁動(dòng)作原理（以整改后正循環(huán)為例）：當(dāng)步進(jìn)梁水平位移值大于216MM時(shí)畫(huà)面點(diǎn)擊正循環(huán)后，步進(jìn)梁以95%的快速速度進(jìn)行第一步上升，當(dāng)步進(jìn)梁升降位移值大于-30MM時(shí)，步進(jìn)梁以40%的慢速速度進(jìn)行第一步上升;當(dāng)步進(jìn)梁升降位移值大于5MM時(shí)，步進(jìn)梁以95%的快速速度進(jìn)行第二步上升，當(dāng)步進(jìn)梁升降位移值大于80MM時(shí)，步進(jìn)梁以40%的慢速速度進(jìn)行第二步上升;當(dāng)步進(jìn)梁升降位移值大于97MM時(shí)，以95%的快速速度進(jìn)行水平移動(dòng)，當(dāng)步進(jìn)梁水平位移值小于115MM時(shí)，步進(jìn)梁以40%的慢速速度進(jìn)行水平移動(dòng);當(dāng)步進(jìn)梁水平位移值小于5MM時(shí)，步進(jìn)梁以95%的快速速度進(jìn)行第一步下降，當(dāng)步進(jìn)梁升降位移值小于33MM時(shí)，步進(jìn)梁以30%的慢速速度進(jìn)行第一步下降;當(dāng)步進(jìn)梁升降位移值小于0MM時(shí)，步進(jìn)梁以95%的快速速度進(jìn)行第二步下降，當(dāng)步進(jìn)梁升降位移值小于-65MM時(shí)，步進(jìn)梁以30%的慢速速度進(jìn)行第二步下降;當(dāng)步進(jìn)梁升降位移值小于-90MM時(shí)，步進(jìn)梁以95%的慢快速速度進(jìn)行進(jìn)行水平移動(dòng)，當(dāng)步進(jìn)梁水平位移值大于216MM時(shí)，步進(jìn)梁以25%的慢速速度進(jìn)行水平移動(dòng)，到停止位時(shí)步進(jìn)梁正循環(huán)結(jié)束，等待下次正循環(huán)觸發(fā)。

2 相關(guān)信號(hào)輸出之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系

步進(jìn)梁速度給定顯示的百分多少，就是10V的百分多少，也就是plc模塊輸出的電壓值是多少，此值輸出到到放大板上，在經(jīng)過(guò)特定曲線關(guān)系轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，電流信號(hào)輸出到比例閥閥線圈上，而控制比例閥開(kāi)度口大小而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)梁的快慢動(dòng)作。電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換電流信號(hào)特定的曲線如下：

以高線步進(jìn)梁速度輸出95%為例：95%就是PLC模塊輸出到放大板電壓為9.5V，經(jīng)轉(zhuǎn)換后，放大板輸出到比例閥線圈的電流值為1.4A左右，注意此項(xiàng)是判斷放大板好壞的主要依據(jù)。

3 步進(jìn)梁故障的判斷

當(dāng)步進(jìn)梁出現(xiàn)故障時(shí)，相關(guān)電氣人員首先要到加熱爐操作臺(tái)觀看步進(jìn)梁畫(huà)面相關(guān)數(shù)據(jù)是不是正常，主要是步進(jìn)梁位移值是不是正常，步進(jìn)梁移動(dòng)速度是不是有輸出，根據(jù)步進(jìn)梁動(dòng)作原理、信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行判斷故障原因。具體情況如下：

（1）步進(jìn)梁位移數(shù)值超出正常范圍時(shí)，需與液壓工配合手動(dòng)強(qiáng)制閥動(dòng)作，使步進(jìn)梁位移值回到正常范圍，在按正常步驟去試車(chē)，再觀察情況。

（2）步進(jìn)梁位移數(shù)值不對(duì)時(shí)，需檢查位移傳感器，位移傳感器輸出的是4-20MA信號(hào)。

（3）步進(jìn)梁位移值正常，步進(jìn)梁移動(dòng)速度也正常，需電氣相關(guān)人員進(jìn)一步檢查放大板信號(hào)是否正常。

（4）步進(jìn)梁水平動(dòng)作有問(wèn)題時(shí)，除之以上檢查還需要檢查水平鎖緊閥（普通電磁閥）信號(hào)是否正常。

（5）當(dāng)判斷電氣無(wú)問(wèn)題時(shí)，且液壓找不到明顯原因時(shí)，可以通過(guò)改變步進(jìn)梁移動(dòng)速度解決的可以試著修改給定速度，盡快恢復(fù)生產(chǎn)（修改后運(yùn)行期間一定要加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行情況，防止出現(xiàn)更大設(shè)備事故）。

4 以前故障實(shí)例分析

（1）步進(jìn)梁正循環(huán)上升到位時(shí)，沒(méi)有進(jìn)行水平移動(dòng)。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)步進(jìn)梁油缸前端連桿有點(diǎn)脫絲，致使位移傳感器數(shù)值不對(duì)而無(wú)滿(mǎn)足進(jìn)行水平移動(dòng)位移值的條件。

（2）步進(jìn)梁正循環(huán)周期時(shí)快時(shí)慢，觀察畫(huà)面位移值與速度都很正常，經(jīng)查發(fā)現(xiàn)水平鎖緊閥閥芯存在卡阻現(xiàn)象，更換閥體后一切正常。

（3）步進(jìn)梁正循環(huán)不能進(jìn)行慢速上升，經(jīng)查步進(jìn)梁位移值與速度給定都正常，到比例閥電流值也正常，機(jī)械更換閥體故障已在，最后把步進(jìn)梁慢速上升速度由35%改為40%后，試車(chē)可以運(yùn)行。故障原因大概判斷為液壓系統(tǒng)有問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

上述闡述了高線步進(jìn)梁正循環(huán)工作原理及其相關(guān)知識(shí)，望對(duì)提高故障判斷、故障解決提供一些幫助。