摘要：据相关数据显示，国内外各级市场对镀锌板需求量逐年上升，客户和生产厂家对镀锌板的质量要求与把控也越来越严格，对于一条镀锌板生产线来说，高水平的自动化控制系统，是高质量产品的先决保障。镀锌线电气控制系统主要控制全线的张力，速度，以及焊机，气刀等单体设备的运转。本文结合邯钢冷轧厂1号热镀锌线，简要探讨其电气控制系统。
关键词：热镀锌线张力PLC
1热镀锌线控制概述及存在问题
1号热镀锌控制器采用西门子STEP7400PLC控制，主要结构为入口PLC一套，工艺PLC一套，出口PLC一套，加热炉PLC一套（气刀，涂油机等单体设备采用STEP7300PLC）。传动控制为西门子TDC控制，光整机控制也为TDC控制，但长期以来，由于产品要求，热镀锌光整机很少使用。1号热镀锌线存在以下几个问题：1）1号热镀锌入口2号线经常出现焊接完成后不能及时建张，导致生产线降速甚至全线停车现象，1号热镀锌线每年都会因该类事故带来不小的经济损失。2）入口建立张力时，带钢抖动厉害，生产1.5mm及以下规格带钢时，容易造成带钢焊缝开裂，必须进行二次焊接，造成工艺段降速，严重时造成停车事故。3）原设计中0.8（是不是直径0.8mm）规格一下没有张力（表达不清楚），需要操作手动给定张力。根据市场的需求，本线需要生产0.8及以下规格带钢，一旦操作人员忘记手动设定张力，就会造成全线无张力的情况，造成停车事故。4）入口穿梭车经常出现开不到位现象。具体情况：穿梭车实际已开到位，但是定位销无法精准插入底座。一旦出现这种情况，会导致开卷机不能及时上卷，容易造成单线生产的困境，有可能引起生产线停车。5）工艺段纠偏系统，尤其是入口活套纠偏，当带钢跑偏时，容易出现测量单元报警，造成纠偏单元不工作，此时如果不及时发现，会造成带钢挂边甚至断带的情况发生。6）出口下卷时，带尾应该停到小车托辊附近，由于下的卷吨数不同，会导致带尾停的位置不同，影响下卷速度。
2控制系统的改进
2.1入口2号线建张控制的改进。原控制系统中，入口2号线建张时，有时会出现不能建张的情况，导致工艺降速或停车事故。通过PDA数据分析，当时建张条件满足，但是2号开卷机有速度反馈，由于传动设计导致建张不能建立，当时采取的措施是，让操作人员点动完带钢后，进行等待数秒后，再按建张按钮，但是人为控制存在很大的不确定因素。通过技术攻关，更改PLC控制程序，并在操作面板上增加了建张指示按钮，指示灯慢速闪烁时，表明可以按建张按钮，如果建张指示灯不亮，操作人员按下建张按钮以后，也不会造成程序的自锁，当指示灯闪烁后，仍可再次按建张按钮，方便了操作。建张过程中，指示灯快速闪烁，建张完成后，指示灯常量。更改完后，没有出现过不能建张的情况。
2.2入口缓慢建张的实现。原设计中入口按建张后，将迅速建起张力，这会导致1.0及以下规格带钢，由于建张过快，发生焊缝开裂的情况，并且伴随入口活套张力波动。2019年全年出现过4次类似情况，其中有2次导致全线停车，通过更改控制方式，实现了入口缓慢建张，避免了上述情况的发生（见下页图1）。
2.31号热镀锌设计。1号热镀锌原设计中，生产规格为Φ0.8mm~Φ4.0mm，Φ0.8mm规格以下不在产品范围内，没有张力，由于市场的需求，1号热镀锌线需要生产Φ0.8mm以下产品，这时需要操作人员手动给定张力，一旦忘记更改手动方式，会造成生产线无张力停车事故，甚至断带的发生。针对此情况，对张力的自动设定进行了研究，通过更改控制程序，增加了Φ0.8mm规格以下产品的张力，实现了自动控制张力。
2.4改进定位销插程序。入口穿梭车行走到位后，在定位销往下插入的同时，由于惯性巨大，穿梭车东西晃动，会出现一边的销子插下，而另一边的销子顶到底座甚至插到底座外，通过改进程序，给销子插入电磁阀增加适当延时，待车身晃动不厉害的时候，再给信号，避免穿梭车到位后定位销插不到位现象。
2.5工艺纠偏系统报警系统的开发。工艺段纠偏系统，在本产线起着尤为中要的作用，尤其是入口活套纠偏，当带钢跑偏时，容易出现测量单元报警，造成纠偏单元不工作，此时如果不及时发现，会造成带钢挂边甚至断带的情况发生。为防止此类现象的发生，特增加了HMI纠偏报警和声光报警功能，一旦声光报警，可以迅速判断哪个位置出现故障，并及时到现场处理。
2.6增加按钮。在画面上增加按钮，可以方便快捷的修正出口下卷时带尾停靠的位置。
3结语
通过对控制系统的优化和改进，避免了很多次同类事故停车的发生，保障了生产线的平稳运行，取得了良好的经济效益。1号热镀锌线工艺特殊，如发生停车，都会产生废品，根据以往的事故经验，每次停车约产生10t废品，每吨废品造成各类损耗约2000元，热镀锌产能平均为55t/h，每吨效益约250元，根据2019年全年事故统计，因上述原因导致的事故停车约8起，累计影响生产25h。改进后的控制系统，可避免同类事故停车损耗16万元，避免产能损失34.4万元，共计产生经济效益约50万元。
参考文献
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作者:贾锋锋 贾腾 单位:河北钢铁集团邯钢公司