宣鋼三棒生產(chǎn)線供風系統(tǒng)節(jié)能改造

唐致遠

摘要：河鋼宣鋼公司三棒生產(chǎn)線按照高程度自動化設(shè)計，主軋線區(qū)域的自動化檢測元件較多，并都采用壓縮空氣進行除塵、降溫等。由于此生產(chǎn)線工藝的制約以及頻繁的鋼種更換，供風系統(tǒng)在較短的非停機狀態(tài)下依然供給壓縮空氣，不僅提高了噸鋼的成本，而且造成了壓縮空氣的浪費。本文就這一問題，綜合分析了節(jié)能改造方案的優(yōu)勢，及實際應(yīng)用的方法。

關(guān)鍵詞：供風系統(tǒng);壓縮空氣;節(jié)能改造;棒材自動化

0? 引言

河鋼集團宣鋼公司三棒生產(chǎn)線自動化程度較高，主軋線檢測元件較多，為了保證精確測量，采用壓縮空氣供風實現(xiàn)防霧、防熱輻射，風源截門分布在軋線上十余個點，主要集中在軋線活套掃描器、飛剪熱金屬檢測器等精密設(shè)備，用風點較多、用風量較大，雖然現(xiàn)已對各檢測元件用風實現(xiàn)了自動集中管理，即在正常生產(chǎn)過程中軋線的供風系統(tǒng)處于自動狀態(tài)，主軋機啟車時，熱檢、活套掃描器風源打開;主軋機停車時，熱檢、活套掃描器風源自動關(guān)閉。但由于該棒材線軋制品種較多，更換鋼種頻繁，導(dǎo)致日常過鋼節(jié)奏不快，待溫及待料情況時常發(fā)生，遇到以上較短的非停機時段，檢測元件的供風截門依舊處于供風狀態(tài)，導(dǎo)致風能的無謂浪費，增加了產(chǎn)品成本。因此，需對其控制系統(tǒng)進行深入細致的優(yōu)化，使該系統(tǒng)能夠在較短的非停機狀態(tài)下及時關(guān)閉各檢測元件的氣源，達到按需投入，杜絕浪費的目標。

現(xiàn)供風系統(tǒng)氣路一部分為粗軋和一、二中軋，另一部分為精軋（供風管道如圖1所示）。兩部分分別安裝單向電磁閥，通過PLC控制繼電器得電與失電（如圖2所示），對全線氣路實施遠程控制，將1#電磁閥得失電與粗中軋（包括一、二中軋）起停車命令并到一起，將2#電磁閥得失電與精軋起停車命令并到一起，做到主軋機機起車風源開始供應(yīng)，主軋機停車風源自動切斷，實現(xiàn)軋線檢測元件自動供風控制。

由于該棒材線軋制品種較多，更換鋼種頻繁，加之日常過鋼節(jié)奏不快，待溫及待料情況時常發(fā)生，如果遇到較短的非停機時段，操作人員不會對主軋線軋機進行停機操作，此時兩條支路上的供風電動閥門依舊處于打開狀態(tài)，未實現(xiàn)對所需氣源的精確控制，導(dǎo)致了風能的無故浪費。

將原有的PLC程序進行優(yōu)化，將之前供風系統(tǒng)的聯(lián)鎖條件修改為軋機的咬鋼信號，并利用西門子S7-400系列PLC的CPU通訊功能將冷床要鋼信號作為前饋發(fā)送至主軋線PLC，串入該聯(lián)鎖條件，再增加可調(diào)節(jié)的延時模塊，實現(xiàn)在主軋線軋機非停機且無鋼狀態(tài)下，自動關(guān)閉該供風系統(tǒng)，達到對氣源的精確自動控制。

1? 詳細技術(shù)內(nèi)容

1.1 技術(shù)原理

將主軋線軋機的咬鋼信號及冷床要鋼信號作為輸入，形成輸入環(huán)節(jié);電動閥門的開閉狀態(tài)為反饋，形成反饋環(huán)節(jié)，通過PLC對被控對象（電動閥門）實現(xiàn)自動控制。

1.2 技術(shù)方案

①重新梳理軋線的10個熱檢信號、6個活套掃描器及1臺高溫檢測儀用風管路，對檢測元件用風進行集中管理，全線實施氣路改造，把供風總管分支出粗中軋和精軋兩個部分，并分別安裝單向電磁閥，對全線氣路實施遠程控制，將粗中軋起停車命令與1#電磁閥得失電進行合并，將精軋起停車命令與2#電磁閥得失電進行合并，做到主機起車風源開始供應(yīng)，主機停車風源自動切斷，并在軋線北側(cè)的地面站上安裝1#、2#電磁閥手動操作開關(guān)，便于維修測試管路及手動狀態(tài)下試驗供風量使用，杜絕壓縮空氣浪費。正常生產(chǎn)過程中軋線的供風系統(tǒng)處于自動狀態(tài)，即主機轉(zhuǎn)車熱檢、活套掃描器風源打開，軋線不過鋼時熱檢、活套掃描器不需要壓縮空氣，可以自動關(guān)閉氣路總管上的電磁閥從而減少了壓縮空氣的浪費，降低生產(chǎn)成本。具體施工方案是分別由供風總管上分出兩根2寸的支管，在支管上安裝總截門方便維修，然后安裝單向電磁閥，在電磁閥的兩端再安裝兩個手動截門，為了在防止電磁閥出現(xiàn)問題時能夠?qū)崿F(xiàn)在線的操作更換，采用旁通回路設(shè)計控制，單向閥（24V）的得電控制與軋機啟車命令聯(lián)鎖。從軋線遠程控制柜PLC輸出點到24V繼電器，利用繼電器的開點接通24V電源為電磁閥供電。遠程柜和電磁閥之間連接兩芯屏蔽電纜。

②在冷床區(qū)程序與主軋線程序中調(diào)用來自 SIMATIC_NET_CP 庫的通訊功能塊FC50 “AG_LSEND”和 FC60 “AG_LRECV”。 FC50 “AG_LSEND”用于發(fā)送數(shù)據(jù)到 S7 或 S5 站，PC 或者第三方系統(tǒng)。FC60 “AG_LRECV”用于接收來自 S7或 S5 站，PC站或第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。指定冷床區(qū)程序中的FC50 “AG_LSEND”的輸入?yún)?shù)“ID”和“LADDR”分別為“1”和“W#16#3FF7”，然后指定將要發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)地址為P#DB806.DBX0.0，長度為BYTE 5。以相同方法在主軋線程序調(diào)用FC60 “AG_LRECV”，指定輸入?yún)?shù)。

③將供風系統(tǒng)原有的聯(lián)鎖條件，即主軋線軋機停車時，熱檢、活套掃描器風源自動關(guān)閉，修改為當所有在線主軋機的咬鋼信號消失、冷床要鋼信號到來，并且延時30S后（當出爐熱檢檢測到鋼坯時，定時器復(fù)位），供風系統(tǒng)將關(guān)閉兩個支路的供風電動閥門，切斷氣源;當主軋線軋機啟車時，且軋機轉(zhuǎn)速大于等于400rpm時，供風系統(tǒng)將打開兩個支路的供風電動閥門，對各檢測元件進行供氣。

2? 運行情況

效果比較：投入運行后，改造項目運行情況穩(wěn)定，取得非常好的節(jié)能效果。（表1、表2）

3? 結(jié)論

此項節(jié)能成果項目實施后，不僅提高了該棒材作業(yè)生產(chǎn)線噸鋼的生產(chǎn)成本，更進一步節(jié)約了能源，實現(xiàn)了按需投入、節(jié)能減排的目標，創(chuàng)造了一定的社會效益，在同類棒材作業(yè)生產(chǎn)線具有一定推廣價值。

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