淺談裝鋼機(jī)自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用

余邦民 李健

摘? 要：本篇文章主要分析了裝鋼機(jī)自動化的系統(tǒng)構(gòu)成和主要的操作方式，分析了裝鋼機(jī)的運(yùn)行理論，討論了裝鋼機(jī)自動化的可行性以及優(yōu)勢所在，希望通過本篇文章的探討和分析可以讓人們對于裝鋼機(jī)的自動化系統(tǒng)了解的更加深入。

關(guān)鍵詞：裝鋼機(jī);自動化系統(tǒng);操作方式;系統(tǒng)分析

中圖分類號：TH-39;G434? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.250

裝鋼機(jī)的有效運(yùn)行對于相關(guān)的鋼產(chǎn)品生產(chǎn)公司的工作效率和工作質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，只有裝鋼機(jī)的工作穩(wěn)定，對應(yīng)的工作流程才可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證企業(yè)的產(chǎn)品輸出，而裝鋼機(jī)的有效工作過程當(dāng)中自動控制系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)十分關(guān)鍵，為此本文也就裝鋼機(jī)的自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和研究。

一、裝鋼機(jī)自動化控制系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成

裝鋼機(jī)自動化控制系統(tǒng)的主要部件分別是入爐錕道區(qū)、裝料爐門、步進(jìn)梁機(jī)構(gòu)、爐底液壓站以及電機(jī)、變頻調(diào)速、進(jìn)退極限開關(guān)、脈沖編碼器、電磁離合器、液壓系統(tǒng)等，其中由電機(jī)、變頻調(diào)速、極限開關(guān)、脈沖編碼器、電磁離合器、液壓系統(tǒng)控制升降和進(jìn)退，而電磁離合器，極限開關(guān)較為特殊，無論是鋼材的升降、進(jìn)退都需要這些部件，通過一整套的系統(tǒng)部件相關(guān)工作人員可以用最短的時間內(nèi)裝鋼入爐，保證鋼材生產(chǎn)的效率，同時也通過這一整套部件有效的管理鋼才的升降和進(jìn)退，讓裝鋼工作的開展對人力的依賴性相對較低，可以較好的保證精準(zhǔn)度和效率。

二、裝鋼機(jī)的一般操作方式

一般情況下對于裝鋼機(jī)的研究型號大多是熱軋1700mm生產(chǎn)線下的設(shè)備，因此一般情況下裝鋼機(jī)的操作方式可以分為三種，首先是工作效率相對較低的手動操作，手動操作可以分為機(jī)旁工作和集中工作兩種，所謂的機(jī)旁手動操作顧名思義就是通過裝鋼機(jī)旁邊的操作箱對于裝鋼機(jī)的工作展開干預(yù)，實(shí)現(xiàn)鋼材材料的進(jìn)退、升降和起始，而集中手動操作則是指相關(guān)單位有一個專業(yè)的操作平臺，通過操作平臺可以實(shí)現(xiàn)對于整個車間的管控，相關(guān)工作人員只需要站在操作平臺上，結(jié)合車間工作的實(shí)際情況適當(dāng)?shù)目刂蒲b鋼機(jī)的工作，有效的進(jìn)行升降、進(jìn)退和起始工作的展開，最后一種則屬于全自動化的操作方式，該種操作方式對于人力的依賴性相對較低，在實(shí)際操作的過程中可以通過機(jī)械內(nèi)部的檢測程序?qū)崟r控制，當(dāng)機(jī)器監(jiān)測到加熱爐內(nèi)外的數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)即空位和鋼胚相符時就會自動裝鋼入爐，自行調(diào)節(jié)進(jìn)退升降，這種操作方式對于工作人員的依賴性相對較低，但是對于機(jī)器的要求相對較高，在前文中也有所提及，裝鋼機(jī)的工作開展對于整條流水線的工作效率影響是相對較高的，在這樣的情況下自動化操作盡管準(zhǔn)確性相對較高，但是極其容易受到外界影響，進(jìn)而讓整條流水線的工作陷入困境[1]。

三、工藝流程

在裝鋼機(jī)自動化系統(tǒng)分析的過程中主要需要從自動化和半自動化兩種情況展開研究。

首先從半自動化上研究，一般而言，半自動化的裝鋼機(jī)工作流程為當(dāng)加熱爐沒得空位和加熱爐外的鋼胚符合要求時，相關(guān)工作人員只需要按下操作鍵就可以完成裝鋼工作，從全自動化上分析，裝鋼機(jī)的工作流程則為當(dāng)爐內(nèi)有空位時爐門向上運(yùn)行抵達(dá)最高點(diǎn)，當(dāng)爐門抵達(dá)最高點(diǎn)之后推動鋼坯前進(jìn)的機(jī)構(gòu)得電前行，在抵達(dá)一定位置以后放緩速度并且擺正鋼坯，當(dāng)鋼坯位置擺正后編碼器作出反應(yīng)，裝鋼機(jī)會根據(jù)事先預(yù)定的程序檢測鋼坯的寬度，檢測合格進(jìn)入下一環(huán)節(jié)，檢測不合格則退回，當(dāng)檢測合格后，液壓缸驅(qū)動器開始工作，將鋼坯送至指定位置，然后再由編碼器檢測數(shù)據(jù)并且控制液壓缸驅(qū)動器將鋼坯放入指定位置，緊接著裝鋼機(jī)位置復(fù)原，爐門落下[2]。

四、系統(tǒng)流程分析

在裝鋼機(jī)運(yùn)行的過程中所涉及的環(huán)節(jié)相對較多，且自動化系統(tǒng)環(huán)環(huán)相扣，一旦某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題后續(xù)的環(huán)節(jié)就會進(jìn)入停滯階段，無法有效開展下面的步驟，首先從鋼坯檢測這一環(huán)節(jié)分析，上文中也有所提及，當(dāng)爐門抵達(dá)最高點(diǎn)之后推動鋼坯前進(jìn)的機(jī)構(gòu)得電前行，在抵達(dá)一定位置以后放緩速度并且擺正鋼坯，當(dāng)鋼坯位置擺正后編碼器作出反應(yīng)，裝鋼機(jī)會根據(jù)事先預(yù)定的程序檢測鋼坯的寬度，無論檢測合格與否都涉及到托爪歸位的問題，加入在托爪期間與鋼坯觸碰，那么托爪歸位就會收到摩擦力、阻力等各種因素的影響導(dǎo)致歸位不正，接下來的工作也就難以有效開展為此就需要設(shè)置50mm的間隙，保證托爪穩(wěn)定歸位不與鋼坯摩擦[3]。

其次從裝鋼機(jī)最主要的四個動作即進(jìn)退、升降，無論是進(jìn)退還是升降都會涉及到速度的問題，尤其是升降環(huán)節(jié)，因?yàn)樵摥h(huán)節(jié)是由液壓完成的裝鋼機(jī)升降，因此在速度上有不可調(diào)節(jié)的缺陷，進(jìn)退也因?yàn)榫幋a器和變頻器的控制可以有效調(diào)節(jié)，在液壓缸驅(qū)動器開始工作，將鋼坯送至指定位置，然后再由編碼器檢測數(shù)據(jù)并且控制液壓缸驅(qū)動器將鋼坯放入指定位置，緊接著裝鋼機(jī)位置復(fù)原，爐門落下，這個環(huán)節(jié)當(dāng)中需要準(zhǔn)確的控制進(jìn)退速度和進(jìn)退時間，保證裝鋼機(jī)裝送鋼坯可以準(zhǔn)確的到達(dá)預(yù)設(shè)地點(diǎn)，在規(guī)定的時間內(nèi)完成裝鋼。

五、結(jié)語

在對自動化裝鋼機(jī)的工作系統(tǒng)進(jìn)行分析時可以發(fā)現(xiàn)無論是托爪歸位還是裝鋼機(jī)的進(jìn)退和升降都會影響裝鋼機(jī)后續(xù)的有效運(yùn)行，作為一種全自動的設(shè)備，其內(nèi)部的精密度是毋庸置疑的，必須要保證每一個環(huán)節(jié)符合要求才可以有效的展開裝鋼工作，但是高復(fù)雜的背后也意味著裝鋼機(jī)自動化的高效率，相關(guān)工作人員在工作開展的過程中可以較為輕松的控制車間工作展開，減少了對于人力的依賴，因?yàn)槿肆κ冀K有限，無論是工作的時間還是精力都會影響工作效率，但是機(jī)械工作也可以有效的避免這一缺陷，相關(guān)工作人員在工作開展的過程中無論是工作效率還是工作質(zhì)量都得到了進(jìn)一步提升，除此之外機(jī)械的精確度要比手工的精確度高的多，通過全自動化的裝鋼機(jī)應(yīng)用可以大大提高工作質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉勛，劉民勝，金倉，劉新華，舒宏生.KLDJ600型液壓提升式跨纜吊機(jī)的研制及應(yīng)用[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2019，36（2）：92-97.

[2]石鑫越，張春霞，酈秀萍，韓偉鋼，周繼程，錢衛(wèi)忠，徐霞.沙鋼連鑄-軋鋼區(qū)段鑄坯熱送熱裝工藝實(shí)踐[J].鑄造技術(shù)，2017，38（12）：2998-3002.

[3]郭建軍，張?jiān)倥d.裝鋼機(jī)自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中國科技信息，2011（7）：157+159.

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