型材冷鋸區域設備的聯鎖保護

樊番

摘 要 冷鋸是型、棒材軋制收集的重要設備。本文闡述了某鋼廠中型材生產線的冷鋸區域設備相應的聯鎖保護，能夠有效避免誤操作或誤動作現象，杜絕設備安全事故的發生。

【關鍵詞】型材 冷鋸 連鎖保護

1 引言

冷鋸是型、棒材軋制收集的重要設備，其功能是實現軋件的定尺鋸切。冷鋸區域設備一般包括鋸區輥道、冷鋸、齊頭擋板和定尺機，以及其他輔助設備等。鋸區一般有多臺冷鋸用于鋸切軋件，可根據需要鋸切成不同定尺的成品材。

下面對某鋼鐵廠中型材生產線的冷鋸區域設備進行闡述。該生產線共有三臺冷鋸包括1#鋸、2#鋸和固定鋸，其中1#鋸和2#鋸可左右橫移，固定鋸作為基準點不做移動。齊頭擋板能夠上下升降，起到對齊鋼材軋件，并和固定鋸配合切頭的作用。定尺機可左右移動，其內部擋板可上下升降，可與三臺冷鋸配合鋸切所需要的定尺。鋸區輥道為傳送待鋸切軋件使用，其為變頻控制，可用于調整生產過程中所需的軋機運行速度。

冷鋸區域設備不論自動控制還是手動控制，在鋸切過程中，各設備之間要相互聯動運行。為避免冷鋸區域設備出現誤操作或誤動作現象發生設備安全事故，需要加入設備聯鎖保護。

2 冷鋸區域設備聯鎖保護

2.1 冷鋸退到位信號與鋸區輥道聯鎖

冷鋸鋸切軋件過程中，輥道不可運行，否則可能會出現設備或人身事故。因此，需要加裝冷鋸退到位信號和鋸區輥道的安全聯鎖，即冷鋸后退到位信號出現處才允許鋸區輥道運行。這樣可以避免設備誤操作或誤動作引起的安全事故。

2.2 冷鋸稀油潤滑與冷鋸運行及進退鋸聯鎖

冷鋸齒輪箱和鋸片傳動部分為稀油潤滑，若潤滑出現問題，可能導致齒輪箱和鋸頭部分燒損。將冷鋸稀油潤滑泵和稀油潤滑壓力信號與冷鋸主電機聯鎖。在啟動冷鋸時中，若稀油潤滑泵未啟動或稀油潤滑壓力低于0.05MPa，冷鋸無法進行啟動；冷鋸運行過程中，稀油潤滑泵故障停止或冷鋸稀油潤滑壓力低于0.05MPa，WINCC畫面發出“稀油潤滑泵故障”或“稀油潤滑壓力低”的報警，持續20秒后，冷鋸主電機自動停止運行，并向進退鋸比例閥發出“最高速度返回”信號。

2.3 冷鋸鋸切電流與冷鋸進鋸鋸切聯鎖

在鋸切過程中，冷鋸鋸切電流過大，甚至超多額定電流數倍，可能出現冷鋸主電機或減速機燒損，鋸片崩裂，甚至出現冷鋸本體變形或掉落的設備事故，并且容易造成附近人員傷害，因此非常有必要加入冷鋸鋸切電流與冷鋸進鋸聯鎖保護功能。可設計為冷鋸鋸切電流超出電機額定電流的1.5倍，時間長達2秒，在WINCC畫面上就會發出“鋸片傳動過載”的報警，并向運行的進退鋸比例閥發出減少鋸切速度20%的信號。如果仍大于1.5倍電機額定電流的過載持續時間超過5秒，向進退鋸比例閥發出“最高速度返回”信號。

2.4 中壓供水運行和冷鋸鋸切聯鎖

在鋸切過程中，冷鋸鋸片是靠中壓供水冷卻，如果在鋸切運行過程中出現冷鋸冷卻供水問題，鋸片無法進行冷卻，會損壞鋸片甚至出現設備事故。因此，將中壓泵和中壓水供水壓力與冷鋸鋸切進行聯鎖保護。若在鋸切過程中，中壓水壓力過低或中壓泵停止，WINCC畫面發出報警信號，冷鋸主電機停止運行，且進退鋸比例閥發出“最高速度返回”信號。

2.5 1#鋸和2#鋸橫移防撞聯鎖

在改尺平移過程中，尤其改為短小尺寸定尺時，1#冷鋸和2#冷鋸距離近，如果操作不當，經常引起1#冷鋸水平移動鏈與2#冷鋸鋸身相撞，造成1#冷鋸水平平移鏈和2#冷鋸鋸身損壞，不但能夠正常改尺還損壞了設備，影響正常生產。

因此原因，在2#冷鋸尾部設計安裝冷鋸拖鏈防裝檢測裝置。冷鋸拖鏈防裝檢測裝置包括一臺冷金屬檢測器和一套自制的到位檢測裝置組成，到位檢測裝置是兩塊鐵板焊接在彈簧兩側，在內側鐵板的固定一個限位開關，當外側鐵板受到外力撞擊時，內側鐵板會觸及限位開關，這樣可以起到限位保護作用。將此兩開關量信號接入PLC中，并在程序中編制此兩開關量相或，并與冷鋸水平移動進行聯鎖。當其中兩信號任何一信號進入時，1#冷鋸不可向東移動，2#冷鋸不可向西移動。在改尺過程中，若1#冷鋸拖鏈與2#冷鋸鋸身過近時，冷金屬檢測器可檢測到1#冷鋸拖鏈，這樣兩臺冷鋸只能向相遠離方向移動；若1#冷鋸拖鏈與2#冷鋸鋸身過近時，而冷金屬檢測器未檢測到1#冷鋸拖鏈，1#冷鋸拖鏈與2#冷鋸鋸身出現觸碰，到位檢測裝置可起作用，使得二者不會出現嚴重撞擊，起到了保護設備的作用。

2.6 橫移移動改尺和冷鋸運行及進退鋸聯鎖

在橫移移動冷鋸進行改尺的過程中，嚴禁出現冷鋸運行和冷鋸進退動作，一旦出現此類誤動作或誤操作，將致使冷鋸設備損壞。因此，需要將和橫移移動改尺和冷鋸運行及進退鋸進行聯鎖。當進行橫移移動改尺過程中，不能進行冷鋸運行及進退鋸動作，同時在WINCC畫面上顯示“冷鋸正在橫移，禁止其他操作”提示。

2.7 拉料手、壓料手與冷鋸進退鋸和鋸區輥道的聯鎖

冷鋸鋸切軋件過程中，必須拉緊壓實，否則可能出現產品質量問題，甚至設備或人身事故。因此，拉料手、壓料手動作到位后，冷鋸方可進行鋸切動作。同樣，拉料手、壓料手拉緊壓實動作后，鋸區輥道禁止運行，否則，也可能出現產品質量或設備安全情況。

2.8 三臺冷鋸電機啟動聯鎖

三臺冷鋸主電機額定功率為315kW，為4級電機，額定電流為578A。電機使用軟啟動啟動，啟動電流為電機額定電流的2～4倍。則可以計算每臺電機的啟動電流（按最高倍數計算）為4×578=2312（A）。

低壓柜進線智能斷路器極限短路分斷整定值為4000A，若兩臺電機同時啟動，則啟動電流可達2×2312=4624（A），4624A>4000A，若三臺電機同時啟動，超出智能斷路器動作電流更多。

因此，三臺冷鋸電機不能夠同時啟動，需要增加三臺電機不能同時啟動聯鎖保護。PLC編程兩兩使用異或門，再將相應輸出結果串聯接入相關冷鋸啟動程序中，即兩臺電機同時高電平輸出時，無法啟動運行；當兩臺電機為相異電平啟動時，可以進行啟動。

3 結論

冷鋸區域設備加入相關設備聯鎖保護，能夠有效避免誤操作或誤動作現象，杜絕設備安全事故的發生。