CSP連鑄機扇形段位置傳感器控制和維護優化

李淑梅 張劍英

【摘 要】一臺CSP連鑄機有四個扇形段，共14個位置傳感器，是連鑄坯由液態內芯冷卻為固態實芯、鑄坯厚度由90mm壓下到70mmu左右的關鍵設備，一旦在壓下過程中出現位置傳感器故障報警，直接導致事故臥坯，嚴重制約著正常生產的順利進行。本文主要概述了CSP連鑄機扇形段位置傳感器程序優化和維護改進措施，減少了扇形段位置傳感器在線故障率，減少了生產事故。

【關鍵詞】扇形段 位置傳感器 維護改進措施 程序優化

在CSP連鑄連軋生產線上，兩臺連鑄機共有八個扇形段，八個扇形段共有28個位置傳感器。每臺連鑄機在澆注開始傳動設備啟動后，鑄坯依次經過結晶器、隔柵、四個扇形段、兩個夾送輥、頂彎輥、拉矯機、壓下輥、擺式剪等設備冷卻、壓下、輸送、剪切成一塊塊鑄坯，送進加熱爐，然后直接送往軋機實現熱連軋。其中四個扇形段通過液壓控制，根據位置傳感器的測量數據依次壓下到設定位置，使鑄坯從90mm厚變成70mm到80mm厚（根據生產要求設定），同時鑄坯在經過4個扇形段后，在冷卻水的作用下，由只是外殼凝固成型的軟芯變成內芯也凝固的“硬”鑄坯。若4個扇形段在壓下過程中發生位置傳感器數據故障，邏輯控制程序會控制該段立即鎖定使之保持在當前位置，最終事故出臥坯，使連續生產中斷進行；或者在生產過程中出現故障導致液壓缸鎖死，在本澆次結束轉入出尾坯模式時，扇形段因鎖死不能打開引起粘鋼漏鋼，增加事故處理時間和事故處理難度、延長澆次時間，影響生產的連續進行。扇形段具體結構如下圖一和圖二所示。

圖一 單個扇形段結構示意圖

圖二 扇形段整體示意圖

為了減少扇形段位置傳感器的在線故障次數，減少事故發生率，鑒于現場沒有條件進行詳細排查故障和進行集成電路板修復的手段，以及工藝過程的要求，通過改進維護方法、優化控制邏輯，提高扇形段位置傳感器正常在線使用時間。

1 扇形段位置傳感器離線檢測、維護和標定

由于扇形段位置傳感器在生產過程中出現毫秒級數據跳變即鎖定，且故障點難于查找，為此在日常位置傳感器維護中，采取以下維護措施：（1）對所有位置傳感器建立上線使用和維護記錄，對新備件采取逐點緩慢測試，全量程查看數據有無斷點，提前篩選出有問題的位置傳感器，做到防患于未然，減少在線故障率。（2）對于生產使用過程中出現跳變的位置傳感器，換下后，若全量程檢測未發現問題，則檢查內部線路有無明顯損壞部分，若無則重新焊接插針，做好記錄，再次上線使用，這樣可以排除是否由線路引起跳變，如果再次出現跳變則直接下線不再上線使用。（3）離線標定位置傳感器時，將其標定誤差控制在0.05mm以內，減少生產過程中的位置偏差，減少坯子楔形。

2 優化控制邏輯，延長位置傳感器使用壽命

針對跳變現象，在邏輯控制程序中增加幾十毫秒檢測延時，延長位置傳感器在線使用壽命。

3 把位置傳感器實際值傳入PDA，實現日常跟蹤及觀察

把位置傳感器實際數據傳入PDA進行記錄，通過日常PDA跟蹤及早發現問題，做到有計劃地提前更換位置傳感器，減少計劃外事故處理時間，降低備件消耗，減少因扇形段位置數據突然跳變發生各種故障的機率。

4 改變操作方法，減少事故停澆時間

對于生產過程中一旦出現位置傳感器鎖定故障，在由連續生產澆注模式轉到停止生產出尾坯模式時，緊接著轉換到維修模式，手動打開扇形段，手動把鑄坯拉到軋機區的加熱爐內，避免扇形段不能打開劃破鑄坯表面引起粘結漏鋼，延長澆次間隔時間。

5 結語

通過采取上述行之有效的程序優化措施，維護、操作方法之后，減少了位置傳感器在線故障率，延長了位置傳感器使用壽命，減少了生產事故。

作者簡介：李淑梅（1970—），女，河北唐山人，本科，畢業于西安建筑科技大學，在職電氣工程師，主要從事PLC系統和變頻器系統在CSP連鑄機生產線中的維護與應用研究；張劍英（1971—），女，河北邯鄲人，本科，畢業于河北工學院，在職電氣工程師，主要從事PLC系統和變頻器系統在CSP連鑄機生產線中的維護與應用研究。