寬厚板剪切線控制系統(tǒng)改進(jìn)研究范文

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摘要：為提高寬厚板產(chǎn)品合同及時(shí)兌現(xiàn)率，對剪切線進(jìn)行了工藝改進(jìn)。完善了冷床跟蹤模型，優(yōu)化了切頭剪控制系統(tǒng)、雙邊剪控制系統(tǒng)的功能，安裝了ACCspeed激光測速儀。系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)后，剪切效率提升至143．5t／h，寬厚板產(chǎn)品合同及時(shí)兌現(xiàn)率達(dá)到68．62％。

關(guān)鍵詞：寬厚板；剪切線；控制系統(tǒng)；剪切效率

1前言

萊鋼寬厚板事業(yè)部2017年生產(chǎn)任務(wù)140萬t（單條剪切線）。受工藝故障較多、剪切工藝不完善等因素影響，存在剪切效率低、停機(jī)率高、問題板產(chǎn)生數(shù)量大等問題，造成中間庫鋼板積壓，嚴(yán)重影響寬厚板產(chǎn)品合同及時(shí)兌現(xiàn)率。根據(jù)剪切線工藝、設(shè)備存在的問題，針對影響生產(chǎn)的鋼板信息跟蹤、剪切順控、剪切工藝、工藝故障等多方面進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)，解決了剪切效率低的問題，滿足了用戶交貨期的要求。

2控制系統(tǒng)改進(jìn)實(shí)施內(nèi)容

剪切線控制系統(tǒng)分為一級(jí)系統(tǒng)、二級(jí)系統(tǒng)和三級(jí)系統(tǒng)。一級(jí)系統(tǒng)負(fù)責(zé)現(xiàn)場設(shè)備的動(dòng)作；二級(jí)系統(tǒng)負(fù)責(zé)鋼板生產(chǎn)過程中的模型和數(shù)據(jù)下發(fā)；三級(jí)系統(tǒng)負(fù)責(zé)生產(chǎn)過程的管理。

2．1冷床跟蹤模型的完善

2．1．1冷床區(qū)域跟蹤光電管的換型防塵

冷床的位置跟蹤功能實(shí)現(xiàn)鋼板在冷床上精確的坐標(biāo)位置跟蹤，鋼板的跟蹤位置靠冷床上部的金屬檢測器（光電管）來修正。冷床光電管原來設(shè)計(jì)的是帶反光鏡的反射式的光電管，由于現(xiàn)場環(huán)境惡劣、壓縮空氣不干凈等原因，反光鏡表面時(shí)常布滿灰塵，影響鋼板信息的準(zhǔn)確跟蹤，需要經(jīng)常停機(jī)擦拭反光鏡。將帶反光鏡的光電管更換為自反射光電管，同時(shí)增加防塵裝置，無需經(jīng)常擦拭光電管，冷床的信息跟蹤更為準(zhǔn)確。

2．1．2冷床跟蹤信息的可視化優(yōu)化

冷床信息跟蹤的完整性和平穩(wěn)性是決定整個(gè)冷床能夠髙效運(yùn)行的先決條件。在生產(chǎn)中，信息的收稿日期：2018－06－13作者簡介：魏和平，男，1971年生，1993年畢業(yè)于山東省冶金工業(yè)學(xué)校軋鋼專業(yè)。現(xiàn)為山鋼股份萊蕪分公司寬厚板事業(yè)部工程師，從事軋鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)研究工作。丟失和不能快速準(zhǔn)確地添加信息，制約著整體運(yùn)行效率的提升。采用將DB塊的信息跟蹤進(jìn)行可視化，讓整個(gè)數(shù)據(jù)跟蹤透明，只要鋼板進(jìn)入冷床，每一步的行程都得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，出現(xiàn)問題能及時(shí)進(jìn)行修改，并實(shí)現(xiàn)在線添加鋼板信息等，完善冷床信息跟蹤，提高生產(chǎn)效率。

2．2切頭剪控制系統(tǒng)的功能優(yōu)化

現(xiàn)有的一級(jí)系統(tǒng)中，在鋼板切尾時(shí)，一級(jí)系統(tǒng)要求出口測量輥定好位后，主電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)剪切一刀，才能將測量值傳給二級(jí)系統(tǒng)，一級(jí)系統(tǒng)才能生成鋼板信息。如果不空切就不能在切頭剪出口輥道生成鋼板信息。板坯實(shí)際長度與二級(jí)系統(tǒng)下發(fā)的設(shè)定長度通常有誤差。在切頭剪控制系統(tǒng)中，最后一刀切尾時(shí)鋼板走完設(shè)定值后，經(jīng)常出現(xiàn)主剪刃切不到鋼板尾部而空切，降低剪切效率并且增加電耗。實(shí)際生產(chǎn)過程中剪切時(shí)，為了保證鋼板在定尺剪定尺時(shí)有足夠的長度，在鋼板切頭、粗分完以后，剩余板坯不再切尾，直接通過切頭剪。通過優(yōu)化一級(jí)系統(tǒng)的程序，當(dāng)鋼板選擇不切尾模式時(shí)，鋼板尾部經(jīng)過切頭剪本體出口第1個(gè)金屬檢測器時(shí)，向二級(jí)系統(tǒng)發(fā)送一級(jí)系統(tǒng)自身計(jì)算的鋼板剩余長度（鋼板剩余長度＝二級(jí)下發(fā)的鋼板長度＿切頭長度－粗分長度），在二級(jí)系統(tǒng)生成跟蹤，下發(fā)給一級(jí)系統(tǒng)生成跟蹤信息。切頭剪控制系統(tǒng)優(yōu)化前后控制流程對比。1）選擇鋼板切尾時(shí)：出口測量輥測量鋼板長度—主電機(jī)剪切＾向二級(jí)發(fā)送鋼板剩余長度＾一級(jí)系統(tǒng)生成鋼板信息。2）選擇尾部不切空過時(shí)：尾部經(jīng)過切頭剪出口第1個(gè)金屬檢測器—向二級(jí)發(fā)送鋼板剩余長度＋級(jí)系統(tǒng)生成鋼板信息。

2．3雙邊剪控制功能的優(yōu)化

2．3．1雙邊剪剪前擺位空間功能優(yōu)化

雙邊剪人口有磁力對中裝置，實(shí)現(xiàn)鋼板的剪切前擺正功能。原外方設(shè)計(jì)的是切完1支鋼板，下支鋼板才能進(jìn)到擺位區(qū)域進(jìn)行擺正準(zhǔn)備剪切，在剪前輥道區(qū)域浪費(fèi)了大量的時(shí)間。通過對程序中輥道跟蹤和前進(jìn)順控的修改，在當(dāng)前鋼板剪切時(shí)，下1支鋼板可以提前進(jìn)人鋼板擺位輥道進(jìn)行擺位，節(jié)省了輥道空間和鋼板擺位時(shí)間。

2．3．2雙邊剪刃距的可視化標(biāo)定

雙邊剪的主剪刃和碎斷剪刃距與編碼器的曲線特性是非線性的，每次標(biāo)定剪刃刃距時(shí)需要自動(dòng)化部技術(shù)人員配合，在程序中輸入18組的編碼器數(shù)值和實(shí)際測量的刃具數(shù)值，操作不方便，影響效率。將標(biāo)定功能做到一級(jí)畫面上后，不需要自動(dòng)化部人員配合就可以完成標(biāo)定。在非線性的數(shù)據(jù)標(biāo)定中，以數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存的方式實(shí)現(xiàn)DB塊與WINCC畫面通訊問題，雙邊剪刃距可視化標(biāo)定能夠節(jié)省換剪刃時(shí)間40min以上。

2．4安裝ACCspeed激光測速儀

定尺剪具有自動(dòng)定尺、剪切功能，測量輥系統(tǒng)長度反饋信號(hào)采用測速編碼器檢測鋼板通過的距離。該測速編碼器與現(xiàn)場測量輥連接，通過的鋼板到達(dá)測量輥位置時(shí)鋼板停下，這時(shí)落下測量輥，鋼板從0速啟動(dòng)；同時(shí)為了防止鋼板打滑，低速運(yùn)行，大大影響了鋼板剪切的效率。同時(shí)由于是接觸式測量，測量輥輥徑受到磨損，從而影響鋼板剪切的精度。為提高剪切速度及精度，將入口及出口測量輥改為ACCspeed激光測速儀。激光測速儀采用多普勒激光測速原理，在線非接觸式直接測量鋼板的實(shí)時(shí)通過速度，并計(jì)算出鋼板通過長度。其測速、測長精度非常高，不受鋼板加減速、鋼板與輥道之間打滑、鋼板振動(dòng)及跳動(dòng)等各種因素的影響，非常適用于定尺剪長度剪切控制的要求。使用激光測速儀時(shí)，鋼板通過的速度為2m／S；提高了鋼板的剪切精度，測量30m的鋼板誤差為±3．6mm。采取測量輥系統(tǒng)與激光測速儀冗余的方式，在程序中將原來的測量輥系統(tǒng)和激光測速系統(tǒng)優(yōu)化在一起，在操作畫面上進(jìn)行兩種測速模式的切換。當(dāng)激光測速儀出現(xiàn)問題時(shí)可以快速切換，等待檢修時(shí)再對其進(jìn)行維修，降低了故障時(shí)間，保證了生產(chǎn)的連續(xù)。

2．5解決雙邊剪剪切過程卡鋼問題

雙邊剪碎料運(yùn)輸鏈的主要故障是停機(jī)，由于碎邊插入碎料運(yùn)輸鏈鏈板與其相鄰部位的縫隙而造成鏈條卡阻、電機(jī)跳電及鏈板變形。解決以上問題采取以下措施：1）改變高低不同的兩段運(yùn)輸鏈銜接處溜槽位置，將其標(biāo)高降低、坡度調(diào)小，減小鏈板與溜槽間的縫隙。2）改造鏈板側(cè)導(dǎo)板的結(jié)構(gòu)形式和高度，將長方形的直角部分改為圓弧形，導(dǎo)板高度降低80mm，減小鏈板與溜槽間的縫隙。3）改變了溜槽的選材，采用自產(chǎn)NM360鋼板代替原普通碳鋼的材質(zhì)，增強(qiáng)了溜槽的抗沖擊載荷能力。通過以上措施的實(shí)施，消除了溜槽損壞及鏈板與溜槽間隙大卡鋼的現(xiàn)象，碎料運(yùn)輸鏈的設(shè)備穩(wěn)定性明顯提高。

3結(jié)語

2017年10月份以來，通過對剪切線控制系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)，剪切工藝更加順暢，剪切效率提升明顯，剪切效率由平均132．6t／h提升至平均143．5t／h，創(chuàng)造了剪切大板數(shù)、子板數(shù)等多項(xiàng)生產(chǎn)紀(jì)錄，寬厚板產(chǎn)品合同及時(shí)兌現(xiàn)率達(dá)到68．62％，在降低工序成本的同時(shí)提高了客戶滿意度。

作者:魏和平 單位:山鋼股份萊蕪分公司