【关键词】裙板 压降 继电器
1 引言
宣钢高强度棒材生产线于2012 年3 月
投产,全线电气传动采用西门子SINAMICS
S120 变频装置,自动化控制系统采用西门子
S7-400,年设计产量90 万吨。投产后由于设
计和施工问题,冷床区裙板故障频繁,经常出
现由于裙板动作不同步,高低不同而造成的乱
钢、挂钢等现象,已严重制约生产节奏及产能
发挥,必须对裙板自动化控制进行改造。
冷床裙板的作用是:精轧机出口棒材经
过倍尺飞剪(3# 飞剪)剪切后由冷床输入辊
道输送至冷床区域,当棒材尾部达到分钢点时
由制动裙板将棒材从冷床输入辊道卸制动裙板
内进行制动,制动完毕后棒材被抛至冷床矫直
板冷却矫直,然后冷床动齿将棒材由冷床入口
向冷床出口运送。
制动裙板单循环操作包括两只方式:中位
延时投入模式和中位延时关断模式。选择中位
延时“投入”时,单循环操作开始,制动裙板
首先由高位下降至低位,到达低位后延时一段
时间开始由低位上升至中位,并在停止在中位,
带棒料在中位制动完毕后开始上升至高位,单
循环结束。选择中位延时“关断”时,单循环
操作开始,制动裙板由高位下降至低位,到达
低位后延时一段时间开始由低位上升至高位,
不在中位停留,到达高位后单循环结束。轧制
小规格高速棒材时,通常应选择中位延时“投
入”模式,轧制大规格低速棒材时,通常选择
中位延时“关断”模式(如图1)。
2 存在的问题
裙板是由14 个液压阀台控制同等数目的
液压缸驱动同步长轴控制裙板的升降,而当其
中一个电磁阀不得电或得失电灵敏度不够时,
相应的液压钢伸缩长度会发生变化,就会造成
裙板乱钢、挂钢等故障。由于在设计阶段只考
虑到为了实现功能而经济有效的施工,而忽略
了裙板液压阀台数量多,分布路线长,裙板动
作频繁快速等实际情况。这就造成裙板控制线
文/陈洪波
通过对宣钢棒材冷床裙板自
动化控制回路改造,冷床裙板控
制相关环节的完善和优化,结合
现场实际情况,目的是找到一个
可靠性、安全性高,且资金投入
较低的自动化控制方案。经实践
改造后明显降低了裙板故障率。
摘 要
路存在大幅压降,24V 直流继电器触点容量低,
频繁烧损等情况。
裙板全长180 米,由14 个液压缸通过连
杆机构带动裙板升降,每个液压缸通过电磁阀
A、B 控制伸缩,线圈工作电压为24VDC。通
过测量离控制柜距离较远的9#-14# 电磁阀电
压,为17V-19V 左右不等,说明电压在线路
上损耗严重,而后面几段裙板由于电压不稳也
经常出现动作缓慢和升降不到位等情况。
2.2 控制回路设计繁琐
控制阀台动作的输出回路继电器采用大
量直流集成继电器,拉弧现象严重。裙板升降
控制继电器共有28 个,升、降分别为14 个,
控制线路非常繁琐,并且都采用的是直流集成
继电器,由于裙板动作非常频繁,直流继电器
触点容量小,所以经常出现继电器由于拉弧而
导致触点粘连或损坏,导致裙板动作不正常,
而一旦出现这种故障,维护人员查找起来非常
难,只能逐个测量继电器的好坏,既增加了劳
动量,又延长了处理时间。
3 解决方案
3.1 更换控制电缆
原控制柜至每组液压阀头的控制线为
4*
值大,导致线路压降大,电压损耗严重。由线
缆电阻计算公式R=ρL/S(ρ:电阻率,L:长度,S:
截面积) 和欧姆定律U=IR(U: 电压,I:电流,R:
电阻)可知,通过增大电缆的截面积S 可以起
到降低线路压降的作用。因此,将9#-14# 电
磁阀电缆由原4*1.5 mm2 更换为4*4mm2 屏蔽
电缆,保证电磁阀线圈的工作电压在21V以上。
3.2 重新设计控制回路
为了增大触点容量,减小开关瞬态效应,
将原输出回路中的28 个直流集成继电器全部
甩掉,更换为2 个50A 的交流接触器,分别
控制裙板上升和下降,交流接触器的动作分别
由2 个直流继电器控制,而直流继电器由PLC
模板的输出信号控制。
(1)将原输出回路中的28 个直流集成继
电器全部甩掉,为了增加系统可靠性,将PLC
模板输出的两个上升信号点并联接到直流继电
器A 的线圈上,两个下降信号点并联接到直
流继电器B 的线圈上;
(2)将220V 交流电压接到继电器A 和
B 的常开接点的输入端,输出端信号分别接到
交流接触器C 和D 的线圈上,并分别将两个
接触器的每一对常开点并联起来;
(3)将24VDC 信号接到交流接触器C
和D 的输入端,输出端线路接到端子排上,
然后通过屏蔽电缆送到各电磁阀头。
(4)为了防止因控制柜至各个阀头的电
缆短路或接地引起压降,查找起来困难,因此
将输出回路中的端子全部更换为带保险管的端
子,一旦出现电缆接地或短路,保险管就会熔
断,可以快速的查找到故障线路。
4 结论
通过实施上述措施,基本解决了因电气
自动化原因造成的裙板不同步、乱钢、挂钢的
现象,减少了设备故障时间。
作者单位
河钢宣钢检修公司 河北省张家口市 075100
图1:制动裙板画面截图