邯寶冷軋廠自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化提升

王禹 郭文濤

摘要：本文為邯寶冷軋廠連退生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化與改造，包括壓塊機(jī)程序優(yōu)化、清洗段設(shè)備改造、飛剪優(yōu)化等。

關(guān)鍵詞：壓塊機(jī);清洗段;飛剪;自動(dòng)化改造

邯鋼邯寶冷軋廠連退線是由西馬克設(shè)計(jì)的代表世界最先進(jìn)水平的冷軋生產(chǎn)線，產(chǎn)品定位于高檔汽車板和家電板，是邯鋼最重要的利潤(rùn)點(diǎn)之一。

連退機(jī)組設(shè)計(jì)年處理能力達(dá)100萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)板帶規(guī)格寬度900-2080mm、厚度0.3-2.5mm，但伴隨產(chǎn)品規(guī)格及鋼種類別不斷增多，控制系統(tǒng)原有的各類工藝參數(shù)與外圍生產(chǎn)條件已經(jīng)完全不能滿足現(xiàn)有產(chǎn)品生產(chǎn)需要，同時(shí)因停機(jī)或設(shè)備損耗導(dǎo)致大量非計(jì)劃品，發(fā)生合同延期交付情況，直接影響了公司經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)信譽(yù)，因此必須對(duì)影響產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量的主要控制環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和質(zhì)量穩(wěn)步提升。

我們對(duì)影響產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行和成材率提高的技術(shù)難題進(jìn)行分析、研究，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的攻關(guān)，進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化，本文列舉了近年來(lái)對(duì)連退生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的一些措施。

一、開(kāi)發(fā)壓塊機(jī)參數(shù)自修正系統(tǒng)

目前在汽車板生產(chǎn)過(guò)程中，絕大多數(shù)需要進(jìn)行切邊作業(yè)，在切邊過(guò)程中，切邊廢料會(huì)落入壓塊機(jī)，由壓塊機(jī)對(duì)邊絲進(jìn)行壓縮、吐出，壓塊機(jī)的正常運(yùn)行對(duì)能否進(jìn)行切邊作業(yè)起到關(guān)鍵性作用。

在生產(chǎn)過(guò)程中，壓塊機(jī)推出廢料塊重量一般在畫面中由操作工輸入一個(gè)固定值，程序按照設(shè)定到達(dá)固定值后推出廢料。這樣存在一個(gè)缺陷就是一旦設(shè)定不合理就會(huì)使壓塊機(jī)持續(xù)推出大塊直到堵塞。

針對(duì)此問(wèn)題我們開(kāi)發(fā)了壓塊機(jī)參數(shù)自修正系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)壓塊機(jī)設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)壓塊機(jī)全自動(dòng)化運(yùn)行。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)廢料尺寸，一般在300-400mm間壓塊機(jī)可以正常工作，小于300mm后壓爪壓不住，大于400mm后廢料推不出來(lái)易卡住卷簾門。

對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化，增加重量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，增加可調(diào)系數(shù)：

每次推料時(shí)記錄計(jì)算此次的成型尺寸L，如果尺寸在300-400mm之間，下一塊重量不變;如果超出400mm，下一塊乘以減小系數(shù);若果小于300mm下一塊乘以增大系數(shù)。經(jīng)改進(jìn)后有效改善了推出大塊的問(wèn)題，減小了壓塊機(jī)故障率保障切邊計(jì)劃順利生產(chǎn)。

系統(tǒng)優(yōu)化前，連退線計(jì)劃切邊率在90%左右;優(yōu)化后，切邊率約為95%。降低了重卷切邊的費(fèi)用。

二、開(kāi)發(fā)清洗段自動(dòng)排水系統(tǒng)

連退線清洗段對(duì)連退至關(guān)重要，它負(fù)責(zé)對(duì)板帶進(jìn)行清洗，清洗的效果決定了最終成品板帶質(zhì)量，如果清洗用水長(zhǎng)時(shí)間不更換，罐內(nèi)水變臟，會(huì)造成清洗效果下降，板帶在電解清洗處放電產(chǎn)生凹坑，同時(shí)板帶殘留臟物在爐內(nèi)爐輥上產(chǎn)生結(jié)瘤，造成板帶亮點(diǎn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

對(duì)此問(wèn)題開(kāi)發(fā)了清洗段自動(dòng)排水系統(tǒng)，通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)方式，對(duì)清洗段1#噴淋、2#噴淋、電解清洗的循環(huán)水進(jìn)行排水，避免循環(huán)水過(guò)臟，影響清洗質(zhì)量。

以1#噴淋為例，本控制系統(tǒng)分為自動(dòng)和手動(dòng)控制2 種。如下圖所示，手動(dòng)模式點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，閥門自動(dòng)打開(kāi)，對(duì)罐體進(jìn)行排水，點(diǎn)擊關(guān)閉停止防水。自動(dòng)模式，點(diǎn)擊啟動(dòng)，程序會(huì)根據(jù)設(shè)定的啟動(dòng)時(shí)間，對(duì)閥門進(jìn)行打開(kāi)操作，停止時(shí)間則為每次啟動(dòng)時(shí)間的間隔。排水可設(shè)定為間隔X秒，排水Y秒鐘。同時(shí)設(shè)置ACK按鈕，當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)誤時(shí)，點(diǎn)擊ACK按鈕對(duì)程序進(jìn)行復(fù)位。

目前清洗質(zhì)量顯著提高，反射率由原來(lái)的平均85達(dá)到了目前平均95的水平，清洗效果較好。

三、優(yōu)化飛剪采樣，提高成材率

連退飛剪使用FM458控制器具有響應(yīng)速度快，控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，可以支持在線剪切，保證產(chǎn)線的持續(xù)運(yùn)行與穩(wěn)定。原程序邏輯為二級(jí)下發(fā)數(shù)據(jù)不判斷子卷，只要是剪切成卷就要剪切頭尾廢料，中間子卷全部采樣片，多取的樣會(huì)被直接排廢，積少成多，降低成材率。

通過(guò)研究飛剪剪切自動(dòng)步，對(duì)母卷剪切的子卷區(qū)分開(kāi)來(lái)。如果母卷不分卷或者一母卷分兩子卷時(shí)按照原設(shè)定剪切頭尾。如果分3 個(gè)子卷，第一個(gè)子卷采樣2 塊，后面的子卷只分切不采樣。在程序中增加區(qū)分子卷功能，識(shí)別同一個(gè)母卷下的子卷并計(jì)數(shù)。

如上圖示母卷分三（剪切模式指示，為3 時(shí)是剪切焊縫即母卷帶頭和帶尾，為1 時(shí)是母卷分卷），帶尾和母卷頭廢料正常剪切，第一個(gè)子卷時(shí)留采樣片剪切，第二個(gè)子卷時(shí)只進(jìn)行分切不留樣，母卷帶尾時(shí)正常剪切。

采樣時(shí)，剪切翻板壓下，采樣翻板動(dòng)作至采樣斗位置。分切時(shí)，剪切翻板不動(dòng)作只需飛剪剪切一下分卷即可，否則因?yàn)榇俣忍?，帶頭穿入翻板以下造成堆鋼。

甩尾和穿帶自動(dòng)步優(yōu)化。不采樣時(shí)只需要飛剪剪切一刀分切即可，但是因?yàn)閹埠蛶ь^距離太近，造成甩尾和穿帶動(dòng)作沖突。因此對(duì)相關(guān)輔助動(dòng)作進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化。

通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化有效的識(shí)別母卷下的小卷并只在一個(gè)小卷取樣，減少原料浪費(fèi)，同時(shí)保證了出口段穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化升級(jí)是生產(chǎn)順行的基石，是生產(chǎn)質(zhì)量提升的關(guān)鍵。自2010年連退投產(chǎn)至今，通過(guò)全體員工的共同努力下，連退電氣控制系統(tǒng)不斷優(yōu)化、完善，設(shè)備事故逐年降低，廢次降比例逐年降低，合同兌現(xiàn)率和產(chǎn)品質(zhì)量逐年提高，目前我廠已為國(guó)內(nèi)多家汽車主機(jī)廠穩(wěn)定、持續(xù)供貨，產(chǎn)品銷量逐年提高。

設(shè)備與工藝密不可分，我們將繼續(xù)堅(jiān)持“逢修必改，持續(xù)改進(jìn)”的工作思路，解決制約生產(chǎn)和質(zhì)量的各項(xiàng)難題，使工藝技術(shù)和裝備設(shè)施不斷完善，以滿足更高的生產(chǎn)要求，為降本增效及質(zhì)量提升做好設(shè)備保障工作。

作者簡(jiǎn)介：

王禹（1988—），男，漢族，河北邯鄲人，工程師，主要從事冷軋生產(chǎn)線設(shè)備維護(hù)工作。