宣鋼三棒生產(chǎn)線供風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能改造

唐致遠(yuǎn)

摘要：河鋼宣鋼公司三棒生產(chǎn)線按照高程度自動(dòng)化設(shè)計(jì)，主軋線區(qū)域的自動(dòng)化檢測(cè)元件較多，并都采用壓縮空氣進(jìn)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(fēng)系統(tǒng)在較短的非停機(jī)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(fèi)。本文就這一問(wèn)題，綜合分析了節(jié)能改造方案的優(yōu)勢(shì)，及實(shí)際應(yīng)用的方法。

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

0? 引言

河鋼集團(tuán)宣鋼公司三棒生產(chǎn)線自動(dòng)化程度較高，主軋線檢測(cè)元件較多，為了保證精確測(cè)量，采用壓縮空氣供風(fēng)實(shí)現(xiàn)防霧、防熱輻射，風(fēng)源截門分布在軋線上十余個(gè)點(diǎn)，主要集中在軋線活套掃描器、飛剪熱金屬檢測(cè)器等精密設(shè)備，用風(fēng)點(diǎn)較多、用風(fēng)量較大，雖然現(xiàn)已對(duì)各檢測(cè)元件用風(fēng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)集中管理，即在正常生產(chǎn)過(guò)程中軋線的供風(fēng)系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)，主軋機(jī)啟車時(shí)，熱檢、活套掃描器風(fēng)源打開(kāi);主軋機(jī)停車時(shí)，熱檢、活套掃描器風(fēng)源自動(dòng)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(guò)鋼節(jié)奏不快，待溫及待料情況時(shí)常發(fā)生，遇到以上較短的非停機(jī)時(shí)段，檢測(cè)元件的供風(fēng)截門依舊處于供風(fēng)狀態(tài)，導(dǎo)致風(fēng)能的無(wú)謂浪費(fèi)，增加了產(chǎn)品成本。因此，需對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行深入細(xì)致的優(yōu)化，使該系統(tǒng)能夠在較短的非停機(jī)狀態(tài)下及時(shí)關(guān)閉各檢測(cè)元件的氣源，達(dá)到按需投入，杜絕浪費(fèi)的目標(biāo)。

現(xiàn)供風(fēng)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(fēng)管道如圖1所示）。兩部分分別安裝單向電磁閥，通過(guò)PLC控制繼電器得電與失電（如圖2所示），對(duì)全線氣路實(shí)施遠(yuǎn)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(jī)機(jī)起車風(fēng)源開(kāi)始供應(yīng)，主軋機(jī)停車風(fēng)源自動(dòng)切斷，實(shí)現(xiàn)軋線檢測(cè)元件自動(dòng)供風(fēng)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(guò)鋼節(jié)奏不快，待溫及待料情況時(shí)常發(fā)生，如果遇到較短的非停機(jī)時(shí)段，操作人員不會(huì)對(duì)主軋線軋機(jī)進(jìn)行停機(jī)操作，此時(shí)兩條支路上的供風(fēng)電動(dòng)閥門依舊處于打開(kāi)狀態(tài)，未實(shí)現(xiàn)對(duì)所需氣源的精確控制，導(dǎo)致了風(fēng)能的無(wú)故浪費(fèi)。

將原有的PLC程序進(jìn)行優(yōu)化，將之前供風(fēng)系統(tǒng)的聯(lián)鎖條件修改為軋機(jī)的咬鋼信號(hào)，并利用西門子S7-400系列PLC的CPU通訊功能將冷床要鋼信號(hào)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(shí)模塊，實(shí)現(xiàn)在主軋線軋機(jī)非停機(jī)且無(wú)鋼狀態(tài)下，自動(dòng)關(guān)閉該供風(fēng)系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)氣源的精確自動(dòng)控制。

1? 詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容

1.1 技術(shù)原理

將主軋線軋機(jī)的咬鋼信號(hào)及冷床要鋼信號(hào)作為輸入，形成輸入環(huán)節(jié);電動(dòng)閥門的開(kāi)閉狀態(tài)為反饋，形成反饋環(huán)節(jié)，通過(guò)PLC對(duì)被控對(duì)象（電動(dòng)閥門）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

1.2 技術(shù)方案

①重新梳理軋線的10個(gè)熱檢信號(hào)、6個(gè)活套掃描器及1臺(tái)高溫檢測(cè)儀用風(fēng)管路，對(duì)檢測(cè)元件用風(fēng)進(jìn)行集中管理，全線實(shí)施氣路改造，把供風(fēng)總管分支出粗中軋和精軋兩個(gè)部分，并分別安裝單向電磁閥，對(duì)全線氣路實(shí)施遠(yuǎn)程控制，將粗中軋起停車命令與1#電磁閥得失電進(jìn)行合并，將精軋起停車命令與2#電磁閥得失電進(jìn)行合并，做到主機(jī)起車風(fēng)源開(kāi)始供應(yīng)，主機(jī)停車風(fēng)源自動(dòng)切斷，并在軋線北側(cè)的地面站上安裝1#、2#電磁閥手動(dòng)操作開(kāi)關(guān)，便于維修測(cè)試管路及手動(dòng)狀態(tài)下試驗(yàn)供風(fēng)量使用，杜絕壓縮空氣浪費(fèi)。正常生產(chǎn)過(guò)程中軋線的供風(fēng)系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)，即主機(jī)轉(zhuǎn)車熱檢、活套掃描器風(fēng)源打開(kāi)，軋線不過(guò)鋼時(shí)熱檢、活套掃描器不需要壓縮空氣，可以自動(dòng)關(guān)閉氣路總管上的電磁閥從而減少了壓縮空氣的浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。具體施工方案是分別由供風(fēng)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(gè)手動(dòng)截門，為了在防止電磁閥出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)在線的操作更換，采用旁通回路設(shè)計(jì)控制，單向閥（24V）的得電控制與軋機(jī)啟車命令聯(lián)鎖。從軋線遠(yuǎn)程控制柜PLC輸出點(diǎn)到24V繼電器，利用繼電器的開(kāi)點(diǎn)接通24V電源為電磁閥供電。遠(yuǎn)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(lái)自 SIMATIC_NET_CP 庫(kù)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(lái)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(zhǎng)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(fēng)系統(tǒng)原有的聯(lián)鎖條件，即主軋線軋機(jī)停車時(shí)，熱檢、活套掃描器風(fēng)源自動(dòng)關(guān)閉，修改為當(dāng)所有在線主軋機(jī)的咬鋼信號(hào)消失、冷床要鋼信號(hào)到來(lái)，并且延時(shí)30S后（當(dāng)出爐熱檢檢測(cè)到鋼坯時(shí)，定時(shí)器復(fù)位），供風(fēng)系統(tǒng)將關(guān)閉兩個(gè)支路的供風(fēng)電動(dòng)閥門，切斷氣源;當(dāng)主軋線軋機(jī)啟車時(shí)，且軋機(jī)轉(zhuǎn)速大于等于400rpm時(shí)，供風(fēng)系統(tǒng)將打開(kāi)兩個(gè)支路的供風(fēng)電動(dòng)閥門，對(duì)各檢測(cè)元件進(jìn)行供氣。

2? 運(yùn)行情況

效果比較：投入運(yùn)行后，改造項(xiàng)目運(yùn)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(xiàng)節(jié)能成果項(xiàng)目實(shí)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(jìn)一步節(jié)約了能源，實(shí)現(xiàn)了按需投入、節(jié)能減排的目標(biāo)，創(chuàng)造了一定的社會(huì)效益，在同類棒材作業(yè)生產(chǎn)線具有一定推廣價(jià)值。

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