型材线冷锯区域电气系统设备创新与维护

河钢宣钢检修公司 邢旭辉

型材线冷锯区域电气系统设备创新与维护

河钢宣钢检修公司 邢旭辉

河钢集团宣钢公司型材车间冷锯区域电气设备在经过7年使用后，部分设备出现较为严重的问题,主要问题．有型材冷锯锯切电流过大，容易损坏电机；锯区水雾较多造成线路损坏等，通过改进冷锯进退锯系统和冷锯电机启停系统等改造后，问题得到了解决，保证了设备的正常运行。

冷锯电机；PLC；位移传感器

0 前言

宣钢型材生产线工程是全连轧，建设规模为年产70万吨合格角槽钢矿用U型钢及大规格圆钢。型材生产线从2007年投产以来，冷锯区域电气设备在经过7年使用后，部分设备出现较为严重的问题，频繁发生事故。

1 故障现象

型材线锯区工程在生产过程中，由于原设计、制造、控制等方面存在诸多不合理的地方，现场环境较为恶劣等诸多因素的影响。随着电气设备的老化电气事故不断增多、提高平均产量水平、提高生产作业率成为了首要任务。主要问题有型材冷锯锯切电流过大，容易损坏电机，改尺操作繁琐，行走电机、稀油泵电机和液压泵电机等设备的线路长时间浸泡在水雾中造成损坏，启动电流过大，容易达到进线柜断路器的过流值等，而这些问题如得不到解决，不仅制约着产能目标的实现，而且给降低生产成本带来极大的困难。

2 故障分析

根据故障现象分析原因如下：

（1）型材冷锯锯切电流过大，容易损坏电机，速度由岗位工自由调节，为提高过钢速度使其速度较快，加之有落钢的现象，故造成锯切电流过大，时间一长容易损坏主电机。

（2）型材锯区原来的改尺操作是在操作台上进行的，需要岗位人员看摄像头和锯房屋子里的人员联系进行操作，这样造成操作就需要2人才能完成。而且需要反复多次才能改好锯子的位置，较为繁琐。

（3）锯区水雾较多，使冷锯的行走电机、稀油泵电机和液压泵电机等设备的线路长时间浸泡在水雾中造成损坏，由于原来的线路较长，更换所需时间较长，严重影响生产节奏。

（4）型材冷锯区域辊道和移送链都是由独立的变频器控制，由于数量较多，一旦其中一个变频器出现问题，就会造成生产中断，而且更换变频器需要将整流柜停电，造成精整区域全部停止，更换变频器所需时间较长，从而严重影响正常的生产节奏。

（5）型材冷锯区域辊道电机线路经常性损坏，造成其区域辊道无法正常使用，严重影响生产节奏。

（6）由于型材车间新的冷锯电机是500KW的电机，并且都放在同一侧的进线柜中，当2台冷锯同时启动时，启动电流过大，容易达到进线柜断路器的过流值。

（7）型材冷锯设备在全封闭的区域里，岗位所有的操作都需要观看监控画面操作，顾其监控系统稳定性非常重要。但由于前期厂家施工时部分线路为串管，而天车在吊辊道盖板是经常刮蹭其线路，造成其线路受损较为严重，经常跳闸，导致监控系统无法正常运行。

（8）型材冷锯区域经常从平台上往下扔废料，下方需要在废料斗满了以后运走，当两方联系不畅时，就会出现危险。

（9）型材冷锯区主电机较小，锯钢电流过大，导致电机经常损坏，而且容易将其上级断路器击穿。更换一次断路器需要将整个后线的进线柜停止，更换时间过长，而且不易处理。

3 故障解决办法

根据以上故障原因分析结果，特提出一下解决办法：

（1）在新的冷锯电机后加装缸内位移传感器，将其信号引入PLC中，并定义好冷锯锯切的前后位置，并固定其限位。在将冷锯电机电流信号接入PLC中。为有效的降低电机电流特将其锯切过程分为2个部分，使其在2个部分的速度不同，启动时较快，锯切到钢时降低速度。在根据电流大小控制速度，当电流超过900A时自动停止前进，需要岗位工重新操作前进；当电流超过1100A时自动后退，前进需要重新操作。通过以上限流措施，有效的降低了电机电流，从而很好的保护了电机，使设备运行更加稳定。

（2）为使操作简单，便于岗位独立作业，减少改尺时间，特对其进行了改造：将一个改尺操作箱安装到锯房屋内，将其所需控制的开关安装好并配线，将线路从锯区远程站通过管路连接到操作箱中，打点并调试正常。改造后，使岗位操作简单方便，大大降低了改尺时间。

（3）为降低故障率，特将其冷锯液压站独立迁出冷锯区域，并给其液压站安装新的PLC站，并将其连接到轧机PLC系统中，添加新的WINCC控制画面，加装完善的液压压力检测器。通过改造后使其故障率大幅下降，控制更加便捷，处理故障时间大幅降低。

（4）当生产型钢时，利用圆钢的收集链和辊道给冷锯区域的设备当备用。首先在原来的变频器输出端加装两个空开，配好线，其中一个空开控制原来的设备，另一个空开做备用，当其他设备出现问题时，拆除问题设备线路，接到备用空开上，再在PLC中将原设备的输入点封闭，切换到备用设备的输入点。将其中的切换按钮做到WINCC画面上，便于操作。改造前变频器出现问题，处理时间为2个小时；改造后，处理时间降低为10分钟，大大缩短了处理时间。

（5）对锯区辊道电源箱及其线路进行了改造。首先根据现场环境，将备用电源箱固定到北侧墙体上固定好，给电源箱配好盘。然后利用废弃的槽钢、角钢给电机线路做防护，保护电缆；再将原来的线路撤换后，将其没有损坏的线路连接到新的电源箱中，将原来的电源箱输入电缆移到新的电源箱中，试车并倒转。改造后，锯区辊道电缆损坏问题得到了彻底的解决。

（6）在2台冷锯的PLC程序中都加入了启动延时命令，当任意一台电机启动时都需等到另外的两个电机的电流值在800以下（冷锯电机电流表的值已引入PLC中），这样达到控制2台冷锯不同时启动的目的。改造后效果较好。

（7）对监控系统改造为：将没有穿管的线路重新铺设管线，并焊接固定好，并将其损坏严重的线路进行了更换；其次将原来的接线盒进行了整理，重新接线；再将原来固定摄像头的支架进行了固定，将部分电源空开进行了更换。通过上述改造后，锯区监控系统更加稳定，基本满足了生产需要。

（8）为了解决安全隐患，冷锯房内加装了声光报警装置，控制器安装在平台下方的安全区域，当废料斗满了需要清理时，平台下的人员启动声光报警装置，平台上的人员就停止扔废料，确保下方人员安全。

（9）为降低故障率，使设备更加稳定，将原来的315KW电机改为500KW电机，并安装新的软起控制柜。并在新的软启动中加设限流保护，使其在过电流时软起自动停止，有效的保护了主电机，改造后设备故障率大幅下降，设备运行稳定。

4 故障分析总结

这里遇到故障都是由于设计、制造等方面存在不合理的地方和现场环境恶劣造成的，因此，要注意以下几点：1）电机电缆需要根据现场环境做一定的防护，确保其稳定。2）在初期设计中没有备用的重要设备，需要对其进行设计应急预案。

5 结束语

设备自改造升级投入运行以来，设备的故障率大幅度降低。生产工艺更加顺畅，设备的安全运行保护措施更加完善，彻底扭转了之前设备故障率高的情况，也使我们的维护水平得到了提升。