莱钢中型生产线热锯辊道轧件停止位置控制功能的优化

张 炎,展恩颖（山钢股份莱芜分公司自动化部,山东 莱芜 271104）

莱钢中型生产线热锯辊道轧件停止位置控制功能的优化

张 炎,展恩颖
（山钢股份莱芜分公司自动化部,山东 莱芜 271104）

摘 要：针对中型生产线热锯辊道轧件停止位置不稳定的情况，通过ODG查看历史趋势，寻找影响轧件定位的原因，对HS辊道的停止位置的程序进行了修改优化，通过在HS辊道上加装校正的热金属探测器HMD10，优化定位控制，减少了故障发生率。保证了生产的顺利进行。

关键词：金属探测器；辊道定位；设备及控制

1 引言

莱钢中型生产线是建于九十年代的现代化轧钢生产线,生产各类H型钢槽钢等。现已达到年产110万吨型材。本文主要介绍了通过对中型生产线热锯辊道轧件定位的优化改造，减小了因为现场复杂原因引起的定位不准影响生产节奏，比如辊道长时间运行造成机械性磨损，辊道间速度不匹配等复杂原因导致的轧件停止位置不统一。操作人员为了保证后面的冷锯锯切而需要一定的定尺长度，从而不得不改变轧件头段锯切长度。导致了会有部分钢材废掉，而且有的钢材因为定位不稳，导致经过冷床后轧件长短不一，相差很多，从而造成浪费和降低了成材率。通过这次改造，使得轧件定位成功适应了现场的环境，具有较高的稳定性和可靠性，获得生产线操作人员一致好评。

2 工艺设备及控制功能

轧件从FM出来之后经过辊道到达1#HS进行锯切之后，轧件头段往前走到达停止位置进行2#HS锯切头或者火切机切头，然后搬运到齿床，经过齿床进入冷床。原先的定位主要通过辊道的脉冲发生器和辊道速度反馈以及探测器这三者进行比较与校正，热锯辊道上的热金属探测器到热锯PH01的距离作为脉冲计数值的实际距离校正值。从而让轧件到达合适的停止位置。

图1 现场工艺布置图

3 系统概述

中型生产线现有两套系统，二级操作系统和PLC一级控制系统,中型线二级系统是自主开发的新系统，硬件上采用HP服务器代替原东芝小型机，选用光通道磁盘阵列并增加双机热备功能。PLC一级控制系统采用东芝NV控制系统替换原Τ3H控制系统编程软件，采用东芝公司的VΤOOL编程工具，监控软件采用IFIX监控软件。

新安装的ODG实时数据采集系统软件提供了一套完备的工具用于历史趋势图的绘制和查询，软件提供了对趋势的完全控制。在ODG实时数据采集系统中，历史趋势图可以查看最近一周的数据，在故障发生后，可以通过正常和故障图形对比进行问题分析，准确的对故障原因做出判断。

现状分析

经过查阅今年的值班记录，并通过ODG系统查阅最近记录，发现的主要问题有：

（1）HS热锯偶尔误检测，有时候因为灵敏度或者挡板缺失的原因，钢在尺床抬起前进时，由于探测器过于灵敏。导致延迟灭而一直常亮。有时因为HS辊道上钢跑偏而导致撞坏光电管和光纤。（2）长尺的轧件有可能到1#定尺机定位不准不到位。原因是辊道上有的电机棍子不转，导致因为惯性的作用下引起的轧件实际搬运距离与脉冲计数测算距离出现偏差，造成轧件定位不准。（3）头段分完段后到2#热锯定位忽长忽短，导致无法切头或者切的长短不一，需要对程序进行优化控制，提高轧件定位准确度。（4）尾段定位不准，偶尔会跑过造成无法搬运到尺床。停在辊道上无法拉入，造成下只轧件在轧机里堆钢等情况发生

4 优化改造与实施

（1）消除金属探测器的误检测。1）将现场光电管做好防护，安装好金属盖板，尽量减少损害。增加石棉挡板隔着辊道和尺床，防止钢抬起前进时继续干扰金属探测器。2）在VΤOOL程序中增加替代功能，如果遇到特定光电管有问题，比如常亮或者延迟亮，可以根据前一个光电管增加延时来替代这个光电管。通过在现场做好实际测量工作以及过钢时的计算与观察，定好延时。取得了不错效果。（2）长尺位置搬运的优化。经过对出故障时ODG的分析，仔细查看故障的历史趋势图，发现轧件到1#定尺机的位置都有误差，而VΤOOL程序里是轧件到达指定位置之后才会停止。现场的误差大约有0.5米左右的误差，因而导致停止位置不同，1#HS锯切时的位置不一样，轧件定尺不同，从而严重影响轧件的成材率。原因就是有一段区间就是61米到72米之间由于没有HMD,从而形成很大的空白，导致这段时间没有校正。因此我们在1#热锯的锯片中心位置离72米处的辊道位置上加装距离校正热金属探测器HMD10，对减速后的脉冲计数和辊道速度进行校正，从而提高停止精度。经过一段时间的运行，操作工反映良好，定位不准的情况没有再发生，确实有效可行。（3）头段分段后到2#热锯的定位的优化。经过ODG的分析。并且对现场实际轧件停止位置进行观察和研究，在程序当中加入PH02延时，就是在热锯PH02后加入2秒延时，来确保准确性，从而使到达的轧件更加精确。我们在操作画面中增加了2#HS的轧件切头长度修改框，可以进行正负2米的修改，保证了分段后的定位优化。（4）轧件尾段在热锯辊道上的定位优化控制。由于尾段有时停止位置不行，为了方便操作工在现场根据尾段实际停止位置进行调整，增加了画面修改延时修改框，使得现场尾段停止位置能够根据操作工实时观察的情况修改。VΤOOL程序中是增加了尾段停止位置G_HSRΤSΤPΤ3前加入延时，IFIX监控画面中加入修改框，0.1S为单位进行增加，从而根据实际情况精确控制停止位置。

5 结束语

通过对热金属探测器误检测的消除,1#定尺机定位优化、HS辊道尾端停止延时，头段分段后到2#HS的分段的定位优化，大大方便了操作人员对于现场实际情况的掌握。能够最大化的确保HS辊道停止位置的准确，确保定尺精度，通过优化控制程序和监控画面窗口，使操作人员易于对系统进行操作以及故障分析。控制系统较好的满足了生产工艺的要求，性能稳定可靠，操作维护方便，达到较高的稳定性、安全性和可靠性，满足了生产的要求，减小了自动化维护量，提高了轧件的成材率以及能源利用效率。提高了自动化维护水平，在提高产量、保证产品质量、降低消耗、改善操作等方面达到国内领先水平，得到了用户一致好评。

作者简介：张炎（1988-），男，山东莱芜人，助理工程师，大学本科，从事自动化控制。