型材生产线加热炉电控设备创新与优化

武涛

摘要：随着产能的不断提高，河钢集团宣钢公司型材车间加热炉电控设备缺陷日益明显，电控系统故障率也逐渐增高，严重影响生产的正常进行。分析认为当PLC控制损坏时鼓风机，煤氣引风机，空气引风机等电机无法应急启动，PLC各模块由同一24V电源模块供电，出现故障不易查找， 排污泵经常不定期损坏等原因所致。故采用直接启动和手动启动控制，使风机在紧急情况下保证加热炉安全稳定运行，远程站153通讯模板与I/O模板供电加以隔离，排污泵设备改造等，保证了设备的正常

关键词：风机；PLC；UPS；排污泵

型材车间加热炉于2007年7月投产以来，经过5年来的使用，设备出现了一些问题，由于加热炉所有的电气设备都是由PLC控制的，当PLC出现改造，鼓风机和引风机等重要设备就无法启动；UPS电池需要更换；排污泵经常不定期损坏；加热炉PLC各模块由同一24V电源模块供电，出现故障不易查找，容易造成生产停机。加热炉1#操作台和2#操作台由于相隔较远，又由于1#台操作台需要操作的设备较少，造成设备利用率不高等这些需要予以解决的问题。

1 故障现象

由于加热炉所有的电气设备都是由PLC控制的，当PLC出现问题时，鼓风机和引风机等重要设备就无法启动；加热炉UPS及其电池使用时间超过5年，由于加热炉的特殊性，不能停机，为保证其稳定行，顾需要对其进行更换；加热炉排污泵经常不定期损坏，揪其原因如下：现场环境较差，监测水位的设备在地坑中易损坏；岗位人员点检不到位，使排污泵空烧损坏。加热炉水封液位及其重要，它的好坏直接影响了煤气是否泄露的检测。加热炉PLC各模块由同一24V电源模块供电，出现故障不易查找，容易造成生产停机。1#操作台控制5个辊道和2个液压推钢机及其一个提升机，需要将其拆除，加到2#操作台，并加装摄像监控系统。

2 故障分析

根据故障现象分析原因如下：

1）由于鼓风机和引风机启动都是通过PLC控制继电器线圈启动，在PLC控制的继电器线圈两端并连加装一个空开，在PLC出现问题时，将空开合上，使继电器长得电，从而实现其应急启动。如果在加热炉入炉、炉内悬臂辊道等电机设备电气柜内加再加装一套软起空间不够，顾选择加装一套有接触器直接启动电机的主电路控制系统，再将接触器的控制回路加装到控制箱中。实现在软起有问题时直接启动辊道电机。由于鼓风机和引风机都有电流实际值反馈到PLC中，顾在PLC中对其实现电流值降低时报警。

2）将原来的加热炉UPS及其电池架子拆除，根据新到的UPS电池大小做好架子，将其放到原来的UPS及其电池的位置，将新的UPS及其电池组装好，接线、调试。

3）加热炉排污泵利用现有的材料，使其实现远程自动控制，降低岗位劳动强度。

4）将远程站153通讯模板与I/O模板供电加以隔离，不仅降低了加热炉PLC故障率，而且出现故障时便于查找维修，节省处理故障时间。同时，对加热炉出入炉悬臂辊、鼓风机引风机等重要设备增设手动应急开关，如果加热炉PLC出现异常时，各重点设备仍可手动应急启动，为加热炉正常燃烧做好保障。

5）1#操作台移位及加装摄像监控系统改造：平台下1#操作室操作台（热坯上料操作台）移位至平台上2#操作室，并新增摄像监控系统用于监控操作热送区域各设备，由分散操作改为区域设备集中操作，达到岗位人员优化目的。

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PLC控制柜内加装4个小空开分别控制2个鼓风机和2个引风机，将空开的2端并连接到PLC控制继电器线圈。在加热炉入炉、炉内悬臂辊道等电机设备电气柜内加装一个接触器，通过控制接触器直接启动电机，再将接触器的控制回路加装到控制箱中。实现在软起有问题时直接启动辊道电机。 鼓风机和引风机都有电流实际值反馈到PLC中，一般的电流值都160A以上，顾将电流实际值和50做个比较块，当电流实际值小于50A时，使WINCC画面出现报警。从而实现鼓风机和引风机的电机报警。

2）将原来的加热炉UPS及其电池架子拆除，根据新到的UPS电池大小做好架子，将其放到原来的UPS及其电池的位置，将新的UPS及其电池组装好，接线、调试。

3）加热炉排污泵就地操作箱位置未变，从就地操作箱放了一根电缆到加热炉低压配电室PLC柜内。在地坑内加装一个柱状圆筒，下方无盖，上方留一个小口，里放一个圆形浮球，浮球上加装了一个细铁柱，使铁柱从小口中穿出，铁柱的顶端有一个弯头铁片，在铁柱的侧面是两个接近开关，当水面下到低位时，浮球下降，使低位接近开关能检测到弯头；当水面升到高位时，浮球升起使高位接近开关能够检测到弯头。操作面板上有本地和远程操作按钮，打到本地操作，可由操作面板控制1#排污泵的启停；打到远程操作，1#排污泵为自动启停，低坑液位高时起泵，低时停泵，也可在加热炉电脑上操作排污泵启停。排污泵就地操作箱在低坑南侧栏杆上。操作面板上有手动和自动按钮，打到手动操作，可由操作面板控制2#排污泵的启停，也可在加热炉电脑上操作排污泵启停；打到自动操作，2#排污泵为自动启停，低坑液位高时起泵，低时停泵。

4）将远程站153通讯模板与I/O模板供电加以隔离，不仅降低了加热炉PLC故障率，而且出现故障时便于查找维修，节省处理故障时间。同时，对加热炉出入炉悬臂辊、鼓风机引风机等重要设备增设手动应急开关，如果加热炉PLC出现异常时，各重点设备仍可手动应急启动，为加热炉正常燃烧做好保障。

5）将1#操作台的设备拆除移到2#操作台，根据1#操作台所需要的控制按钮多少，将其线路从加热炉电气室放到2#操作台中，并新增摄像监控系统用于监控操作热送区域各设备。

4 故障分析总结

这里遇到故障都是前期设计不完善以及施工不严谨造成的，因此，要注意以下几点：1）加热炉区域的重要设备需要具备应急启动功能；2）PLC通讯模板与I/O模板供电应加以隔离，不仅能降低PLC故障率，而且在出现故障时便于查找维修；3）排污泵可根据现场环境改造其检测设备，降低其故障率。

5 結语

通过以上的措施，使型材车间加热炉电控问题得到了解决，保证了生产和设备的正常运行，在维护设备的过程中，也使我们的维护水平会上一个更高的水平。