粗軋機自動送鋼節能改造

張園園，張樹軍，張 忠，孫宏強

（太鋼集團不銹股份臨汾分公司，山西臨汾 041000）

0 引言

太鋼臨汾分公司由于生產節奏發生變化，原有粗精軋雙機軋制模式改變為精軋機單機軋制模式。粗軋機不再投入使用，僅剩1 名操作人員留守。專職操作粗軋機輥道電機將鋼坯送至精軋機機前待軋，工作內容簡單重復，并且聯動送鋼時所有輥道同時轉動，能源浪費巨大。

1 粗軋機自動送鋼節能改造的必要性

（1）專職使用1 名操作人員操作送鋼，工作內容簡單重復。四班三運轉的生產體制下，浪費4名人力資源。

（2）根據現場統計，粗軋機送鋼區域全程使用125 臺變頻電機，13 臺西門子6SE70 系列逆變器，電器容量總計3468 kW。聯動送鋼時所有電機一起投用，不必要的電能消耗占比可達90%左右。

（3）人員控制送鋼速度存在不規范性，易產生鋼板下表劃傷的質量問題。

因此，粗軋機區域輥道自動送鋼節能改造尤為重要。

2 粗軋機自動送鋼節能改造內容

（1）在自動送鋼區域起始端增加1 臺熱金屬檢測儀，用來啟動自動送鋼程序。

圖1 第1 組輥道裝置控制

圖2 第2 組輥道裝置控制

（2）應用順序控制的設計思想編寫PLC 程序，使得13 臺輥道控制裝置順序運行達到節能效果。

（3）應用WINCC 軟件與以太網通信技術，在加熱爐與精軋機操作臺的人機界面中新建與粗軋機的網絡連接，增加自動送鋼控制功能畫面，實現粗軋機無人操作。

3 工作流程以及程序說明

3.1 創新點

運用順序控制理論設計程序，實現了無人操作自動送鋼。

3.2 工作流程

以運輸鋼坯的起點處熱金屬檢測儀的動作信號為信號源，當檢測到有鋼坯時，熱檢信號I40.0 動作產生一個上升沿，中間變量M3300.0 置位為1（圖1）。此時裝置使能信號M630.5 值為1，裝置速度變量MW3516 為5800，運輸1 組輥道裝置運行開始送鋼。與此同時，在程序段3 中，T58 延時2.8 s 后M3300.1 置位為1，此時第2 組裝置開始運行，同時觸發T67 通電延時7.5 s后對程序段1 中的T57 定時器進行復位，以便使第一組裝置停止運行（圖2）。之后的10 組輥道裝置依此邏輯運行停止，直到最后一組時，M3302.1 置位為1，裝置開始運行。運行的同時開始使用T107 或者T108 進行計時，定時器動作后對自身進行復位，完成整個自動順序送鋼過程（圖3）。

3.3 程序說明

圖1 中M3301.0 為自動送鋼程序投用選擇開關，使用WINCC 軟件制作在人機界面當中，由操作工選擇操作，人工操作輥道時可以切除自動送鋼功能；圖2 中M630.5 為原程序中輥道裝置的使能信號，MW3516 為該裝置的速度控制字；圖3 中的M3086.2 為最后送鋼位置遠近的選擇開關，置1 時離精軋機距離較遠，置0 時離精軋機距離較近；M3086.1 為人機界面中的輥道復位按鈕，用來停止所有輥道裝置。

4 應用效果

自2018 年1 月12 日至今，自動順序送鋼項目一直順利運行，從未發生任何意外以及故障。粗軋機操作臺實現了無人操作，鋼坯運送全部實現自動順序送鋼程序化運行，避免了人為操作帶來的不一致性，一定程度改善了鋼坯下表面質量。由于順序送鋼模式將變頻裝置以及輥道電機運行時間減少為原來的1/10，所以電機故障率顯著下降，負責粗軋區輥道電機更換的維修班組勞動強度也隨之大大降低。

圖3 最后一組輥道裝置控制