桑梓店焊軌基地鋼軌輸送線升級改造

姜桂亮

(濟南鐵路局 濟南工務機械段，山東 濟南250022)

0 引言

桑梓店焊軌基地現有鋼軌輸送線6條，包括進軌線兩條、焊接線兩條、精整線兩條。其中精整線從時效臺到存軌臺貫穿始終，中間經過各個車間；焊接線配軌臺放好鋼軌后進入焊接車間開始焊接，最后到時效臺。所有控制柜放置相應車間，并對應工位命名。鋼軌輸送線基礎線速度30m/min，變頻調速設計最高速度為60m/min。投產后，變頻調速功能故障頻出，操作繁瑣，各工位間無安全互鎖裝置，輸送線維護繁瑣，導致輸送線速度無法變頻調速，輸送線速度保持手動的基礎線速度30m/min。嚴重影響車間生產效率，制約了焊軌基地每年的生產任務，成為生產過程中的瓶頸。

1 問題的提出

桑梓店焊軌基地現有鋼軌輸送線投人生產使用后，控制系統一直采用手動操作，鋼軌輸送速度30m/min，變頻功能無法正常使用，主要存在問題有：各車間SU-SM PLC無法正常工作、各車間I/O LINK模塊無法正常通訊、各車間INPUT模塊、OUTPUT模塊信號混亂、原有信號輸入邏輯運算混亂、Pilz安全模塊信號混亂、FRENIC5000G11變頻器不工作、各車間沒有安全互鎖裝置等一系列問題。導致變頻調速功能無法正常實現。

2 解決方案

1）通過對FRENIC5000G11變頻器進行分析、學習，逐臺拆除負載后對變頻器進行手動空載試驗，確保焊接線、精整線所有變頻器可正常使用，并逐臺變頻器接通負載后，通過變頻器報警信息及故障現象排查負載問題，及時更換變頻電機、減速機、滾筒、電纜。確保所有變頻器及負載的安全性及工作可靠性。

2）通過下載Pilz安全模塊說明書，并結合現有圖紙，逐個車間的排除Pilz安全模塊的故障。

3）由于原有程序設計人員對鋼軌輸送線設計過于繁瑣，附加功能過多，導致信號邏輯運算過程中故障、報警誤報，直接影響變頻器輸出，在保證輸送線正常輸送功能的前提下，對附加及不需要的信號線進行了統一式的拆除，排除錯誤信號影響邏輯運算。

4）通過對原有圖紙及系統的分析，排除錯誤信號干擾后，對各車間控制柜內存在故障及損壞的INPUT、OUTPUT模塊進行統一更換，并對排除的錯誤信號進行復檢。保證整個控制系統的信號輸入正常，無干擾及錯誤信號的存在。

5）通過以上4項的改造，排除所有外界影響的前提下，對原有SU-SM PLC內的程序進行相應的修改、升級，各車間間設立互鎖通訊網絡，所有互鎖信號通過網絡及模塊轉換，輸送信號至輸送線主控系統的PLC內，對相應的輸送線進行前、后輸送功能的鎖閉。保證生產加工過程中輸送線處于鎖閉狀態。并在特殊情況下，起到安全鎖閉輸送線的功能。

3 實施效果

通過對兩條焊接線、兩條精整線的變頻升級、改造，已經實現了鋼軌輸送線的變頻調速功能，將原有輸送線的速度30m/min分別提高至：精整線55m/min，焊接線45m/min。將精整線的走行速度提高了83%，焊接線的走行速度提高了50%。減少了鋼軌輸送時間，提高了工作效率，節省了職工的工作時間，減輕了職工的勞動強度，提高了焊軌基地的設備自動化程度。

4 結束語

隨著自動化控制時代的到來，焊軌基地設備自動化程度的高低，直接影響著焊軌基地的焊接質量及生產產量，生產線的自動化程度體現在生產線的變頻速度可調，走行的精確定位，安全裝置的自動互鎖等一系列方面，在吸取先進自動化生產線的經驗后，結合焊軌基地的生產實際，將現有生產線進行的整個系統的升級改造，實現了以上自動生產線的技術要求，提高了焊軌基地的整體生產效率，達到了安全生產的要求。通過設備的改造升級，提高和完善設備自動化功能，將是每個焊軌基地所面臨的必然工作，也是提高焊軌基地生產效率的必然途徑。