焙燒多功能天車(chē)控制系統(tǒng)改造研究

沈元昌

摘要：多功能天車(chē)可以使用陽(yáng)極夾具將經(jīng)編組站已經(jīng)編排好的生陽(yáng)極快夾住，然后將其運(yùn)往烘燒爐的爐坑當(dāng)中完成裝爐作業(yè)。與此同時(shí)，多功能天車(chē)還可以通過(guò)卸料管將填充料由料箱加入到爐坑中。而要完成這些功能，都離不開(kāi)控制系統(tǒng)。當(dāng)前，焙燒多功能天車(chē)在使用的過(guò)程中還存在一些故障，本文對(duì)這些常見(jiàn)的故障及其原因進(jìn)行了分析，并在這個(gè)基礎(chǔ)上探究了焙燒多功能天車(chē)控制系統(tǒng)改造的策略，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：焙燒;多功能天車(chē);控制系統(tǒng);陽(yáng)極夾具;改造策略

中圖分類(lèi)號(hào)：TF355?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1672-9129（2020）08-0052-01

1?焙燒多功能天車(chē)存在的主要故障及其原因分析

1.1吸料管升降系統(tǒng)運(yùn)行不同步問(wèn)題。焙燒多功能天車(chē)在使用的過(guò)程當(dāng)中，首先需要進(jìn)行吸料操作。對(duì)該操作進(jìn)行控制的系統(tǒng)需要將填充料從焙燒室當(dāng)中吸出，然后將其吸入到特定的系統(tǒng)中進(jìn)行工作。該系統(tǒng)的不同步運(yùn)行對(duì)整個(gè)天車(chē)工作效率具有重要的影響。在正常的情況下，從不同方向旋轉(zhuǎn)控制手柄的時(shí)候，電葫蘆就會(huì)隨之進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中通過(guò)帶動(dòng)鋼絲繩來(lái)使其發(fā)生升降的運(yùn)動(dòng)。在下降的時(shí)候完成吸料，而在上升的時(shí)候完成填充料得運(yùn)輸。為了完成效率目標(biāo)，通常需要兩臺(tái)電葫蘆同時(shí)工作。由于不同機(jī)械在生產(chǎn)、制造以及使用過(guò)程當(dāng)中存在細(xì)微的差異，導(dǎo)致這兩臺(tái)機(jī)器在使用過(guò)程當(dāng)中開(kāi)始出現(xiàn)不同步運(yùn)行的問(wèn)題。隨著使用時(shí)間的增加和工作量的增加，這些差異越來(lái)越明顯。長(zhǎng)此以往，二者的轉(zhuǎn)速就會(huì)出現(xiàn)差異，吸料管在提升的時(shí)候兩邊的速度并不相同，嚴(yán)重情況下，吸料管在被提升到一定位置的時(shí)候就會(huì)被卡死。

1.2存在啃軌的問(wèn)題。在作業(yè)的過(guò)程中，焙燒多功能天車(chē)啃軌問(wèn)題是比較常見(jiàn)的，這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)天車(chē)運(yùn)行困難、運(yùn)行阻力過(guò)大。如果沒(méi)有得到及時(shí)維修的話，這種現(xiàn)象還將會(huì)進(jìn)一步加劇，導(dǎo)致整個(gè)天車(chē)的主動(dòng)輪軸出現(xiàn)斷裂，車(chē)輪與軌道之間也會(huì)發(fā)生損壞，對(duì)焙燒多功能天車(chē)的整體使用壽命造成不良的影響。造成這一現(xiàn)象的原因主要有以下幾個(gè)。第一是天車(chē)軌道自身存在問(wèn)題，軌道在制作或者在鋪設(shè)的過(guò)程中存在缺陷，比如兩條軌道出現(xiàn)了不平行安裝、安裝高度不一致等，這都會(huì)導(dǎo)致車(chē)輪發(fā)生跑偏，導(dǎo)致車(chē)輪的受力點(diǎn)長(zhǎng)期偏離軌道的中心。第二是沒(méi)有做好對(duì)焙燒多功能天車(chē)的后期維護(hù)。如果天車(chē)的兩個(gè)主動(dòng)輪直徑不同的話，在長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中兩側(cè)的運(yùn)行長(zhǎng)度就會(huì)存在偏差，如果沒(méi)有被及時(shí)修正的話，整個(gè)天車(chē)的車(chē)體就會(huì)發(fā)生傾斜。最后，如果操作不當(dāng)?shù)脑捯灿锌赡艹霈F(xiàn)啃軌的問(wèn)題。

2?焙燒多功能天車(chē)控制系統(tǒng)改造策略

2.1增加低速啟動(dòng)延時(shí)設(shè)計(jì)。在原有的PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中，陽(yáng)極夾具啟動(dòng)之后夾具會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)完成速度的變化。為了避免該夾具在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)不適應(yīng)的情況，改造的時(shí)候在系統(tǒng)軟件編程當(dāng)中增加了4秒延時(shí)設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，在速度變化的時(shí)候，夾具有了4鐘的緩沖時(shí)間，如果在特定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有完成速度的變換，或者速度變換過(guò)程當(dāng)中存在問(wèn)題的話，系統(tǒng)可以利用這4秒鐘的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。實(shí)踐證明，這一設(shè)計(jì)可以有效避免啃軌等問(wèn)題的發(fā)生，為控制系統(tǒng)功能的發(fā)揮創(chuàng)造良好的條件。在原來(lái)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，控制系統(tǒng)在下達(dá)命令之后，夾具在操作過(guò)程中容易在低速啟動(dòng)之后直接達(dá)到高速，這導(dǎo)致低速接觸器在沒(méi)有與高速接觸器完全接觸之后就開(kāi)始動(dòng)作。在這樣的情況下，陽(yáng)極夾具會(huì)產(chǎn)生巨大的啟動(dòng)電流，從而使得高速和低速接觸器都有頻繁的動(dòng)作，出現(xiàn)嚴(yán)重的拉弧問(wèn)題，接觸器的節(jié)點(diǎn)也容易相互粘連甚至被融化。在改造的過(guò)程中，在原有的基礎(chǔ)上增加了陽(yáng)極夾具低速啟動(dòng)延時(shí)的設(shè)計(jì)。在這樣的情況下，電機(jī)不僅可以利用延時(shí)的4秒鐘進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)還可以增加其低速運(yùn)行的時(shí)間，使其在這段時(shí)間內(nèi)能夠與接觸器更好地接觸，在進(jìn)入高速狀態(tài)之前長(zhǎng)期保持平穩(wěn)運(yùn)行的狀態(tài)。

2.2對(duì)控制調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行完善。為了解決吸料管驅(qū)動(dòng)升降系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中不同步的問(wèn)題，可以將原有的系統(tǒng)進(jìn)行整體化拆除，然后將電機(jī)的調(diào)速變阻器進(jìn)行短接，將其變?yōu)樽冾l調(diào)速。與此同時(shí)，還要通過(guò)對(duì)變頻器的完善來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電機(jī)速度的控制，由同步控制器來(lái)完成設(shè)定部分，同時(shí)對(duì)變頻器的輸出頻率進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以使電機(jī)的轉(zhuǎn)速得到調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電機(jī)的同步行走。通常來(lái)說(shuō)，焙燒多功能天車(chē)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是由安裝在后端的編碼器進(jìn)行測(cè)定的，測(cè)定的數(shù)據(jù)會(huì)被直接反饋到同步控制器當(dāng)中，這樣一來(lái)，就可以對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)和控制。

2.3實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件系統(tǒng)的升級(jí)。在對(duì)焙燒多功能天車(chē)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造的時(shí)候，做好對(duì)控制系統(tǒng)的升級(jí)是十分有必要的。軟件系統(tǒng)需要由原來(lái)的PLC5系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成ControlLogix項(xiàng)目系統(tǒng)，后者具有完善的軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在信息轉(zhuǎn)換的過(guò)程中可以直接完成對(duì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化與替換。在升級(jí)的過(guò)程中，首先需要對(duì)PLC5系統(tǒng)的文件類(lèi)型進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將其另存為新的library文件，然后選定專門(mén)的路徑來(lái)存放這些文件，這樣可以獲得Text形式的文件，使后面的轉(zhuǎn)換工作更好地進(jìn)行下去。與此同時(shí)，操作人員還要將原來(lái)系統(tǒng)當(dāng)中的注釋文件導(dǎo)出，實(shí)施項(xiàng)目文件的轉(zhuǎn)化，并在這個(gè)過(guò)程中改寫(xiě)其中的錯(cuò)誤指令和未知指令。

綜上所述，多功能天車(chē)通常是焙燒生產(chǎn)企業(yè)的重要設(shè)備，同時(shí)也是焙燒爐生產(chǎn)和檢修過(guò)程當(dāng)中重要的起重設(shè)備。面對(duì)吸料管升降系統(tǒng)不同步運(yùn)行、啃軌等故障，需要對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，除了要通過(guò)增加可調(diào)控的行程開(kāi)關(guān)、增加低速啟動(dòng)延時(shí)設(shè)計(jì)、對(duì)控制調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行完善來(lái)解決故障之外，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件系統(tǒng)的升級(jí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊旸，曲榮，孫建虎，曾牧，張啟勝，宋清懿，葉漢省，孟曉寶，徐尚鍇，路朋國(guó)，曹志保，張君.基于最小化“設(shè)備經(jīng)濟(jì)壽命成本”管理模式的構(gòu)建與實(shí)施[J].中國(guó)有色金屬，2018（S1）：117-124.

[2]薛金生，趙天德，廉迎澤，柳世紅.山西關(guān)鋁60kA自焙槽不停產(chǎn)改造為75kA預(yù)焙槽的實(shí)踐——采用過(guò)渡陽(yáng)極的生產(chǎn)工藝探討[J].輕金屬，2019（02）：29-30.