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焦志敏
(山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪分公司自動化部,山東 萊蕪 271104)
摘要:針對大型H型鋼軋線冷床步進(jìn)梁區(qū)域原設(shè)計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理、通訊故障排查時間和備件更換時間較長、出現(xiàn)故障后經(jīng)常造成長時間停機(jī)的問題,通過優(yōu)化步進(jìn)梁磁尺的網(wǎng)絡(luò),降低了冷床區(qū)域的通訊故障率。
關(guān)鍵詞:Profibus-DP; SSI;通訊網(wǎng)絡(luò);隔熱防護(hù);步進(jìn)梁磁尺 中圖分類號:TP3 93.1
0 引言
萊鋼大型H型鋼軋線冷床步進(jìn)梁磁尺采用Pro-fibus-DP型,由于冷床區(qū)域環(huán)境溫度高尤其是夏季磁尺工作環(huán)境溫度高達(dá)60℃,經(jīng)常使得磁尺和通訊電纜烤壞而造成通訊故障。冷床8組步進(jìn)梁磁尺分布在兩條通訊線路上,出現(xiàn)通訊故障后故障排查時間較長且更換磁尺或通訊電纜時間較長,造成了很長的停機(jī)時間。為了降低冷床區(qū)域通訊故障的停機(jī)率,決定對步進(jìn)梁磁尺網(wǎng)絡(luò)圾工作環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。
1 現(xiàn)狀分析和研究方法
冷床步進(jìn)梁網(wǎng)絡(luò)及安裝環(huán)境存在的問題如下:
(1)冷床步進(jìn)梁磁尺采用Profibus-DP通訊型,該磁尺受環(huán)境因素影響較大,例如進(jìn)入冷床的鋼溫度仍在1 000℃左右,造成冷床下環(huán)境溫度在60℃左右,夏季可達(dá)70℃。環(huán)境溫度過高容易烤壞磁尺和通訊電纜造成通訊故障。
(2)冷床步進(jìn)梁磁尺原設(shè)計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理,通訊故障排查時間和更換備件時間均較長。
通過研究影響冷床通訊故障的原因,對步進(jìn)梁磁尺網(wǎng)絡(luò)及工作環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化,以降低大型H型鋼軋線冷床區(qū)域通訊故障率。制定的基本解決方案如下:①查閱檢測元件選型圖冊,選擇適合該區(qū)域環(huán)境的磁尺;②分析原通訊網(wǎng)絡(luò),根據(jù)該區(qū)域?qū)嶋H情況制定合理的網(wǎng)絡(luò);③勘察現(xiàn)場環(huán)境,為遠(yuǎn)程站選擇合適的安裝位置;④對檢測元件進(jìn)行隔熱防護(hù),改善磁尺和通訊電纜的工作環(huán)境溫度。
2實施方案
2.1針對該區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)選擇合適的磁尺類型
原設(shè)計中大型H型鋼冷床8組步進(jìn)梁磁尺采用Profibus-DP通訊型,通過Profibus-DP電纜與遠(yuǎn)程站通訊進(jìn)行步進(jìn)梁橫移位置的測量。由于冷床步進(jìn)梁區(qū)域環(huán)境溫度過高,熱鋸鋸切火花四濺,經(jīng)常引起步進(jìn)梁磁尺或通訊電纜損壞,從而造成該區(qū)域通訊故障。通訊型磁尺缺點(diǎn)是:①當(dāng)該條通訊線路上一個磁尺或一條通訊電纜出現(xiàn)故障,會影響到該條通訊線路上所有的檢測元件或者遠(yuǎn)程站;②故障點(diǎn)不容易排查,經(jīng)常造成長時間的停機(jī)。冷床步進(jìn)梁區(qū)域由于環(huán)境惡劣,經(jīng)常造成通訊故障,而且每次處理故障的時間不低于40 min,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)節(jié)奏。由此可以看出,通訊型磁尺不適用于步進(jìn)梁區(qū)域,需要更換磁尺的類型,更換后的磁尺應(yīng)該滿足當(dāng)自身出現(xiàn)故障后并不會影響其他的磁尺。
經(jīng)過咨詢其他維護(hù)班組和查閱檢測元件選型手冊,我們決定采用SSI型磁尺來替換Profibus-DP通訊型磁尺,該磁尺通過硬線與遠(yuǎn)程站連接,不存在通訊故障問題,而且當(dāng)其中一個出現(xiàn)故障時不會影響到其余磁尺。將步進(jìn)梁橫移磁尺更換為SSI型磁尺后,大大降低了由于磁尺通訊故障而造成的停機(jī)。
2.2優(yōu)化冷床步進(jìn)梁區(qū)域通訊網(wǎng)絡(luò)
2.2.1 冷床步進(jìn)梁區(qū)域通訊網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀
整個冷床自控系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)采取Profibus-Dp總線型拓?fù)渫ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò),使用光纖和Profibus混用的通訊線路。在距離較遠(yuǎn)的ET200遠(yuǎn)程站和電磁干擾較高區(qū)域采用光纖作為通訊線路,通過光電轉(zhuǎn)換器(OBT)將光信號轉(zhuǎn)化成接收Profibus通訊協(xié)議的電信號。在距離較近處直接鋪設(shè)費(fèi)用相對較低的Profi-bus通訊電纜,在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上保證信號傳輸?shù)恼_性和穩(wěn)定性。原冷床步進(jìn)梁磁尺的通訊網(wǎng)絡(luò)見圖1。
冷床區(qū)域步進(jìn)梁磁尺及所在遠(yuǎn)程控制柜安裝位置見圖2。
對比步進(jìn)梁區(qū)域通訊網(wǎng)絡(luò)圖和設(shè)備位置安裝圖,可以看出第1組步進(jìn)梁磁尺的安裝位置距離所在遠(yuǎn)程控制柜TS12最遠(yuǎn),且處于熱鋸下方鋸切火花多,環(huán)境溫度最高,最容易引起磁尺或通訊電纜的損壞。如果第1組步進(jìn)梁磁尺或通訊電纜出現(xiàn)故障,從網(wǎng)絡(luò)圖中可以看出其所在通訊網(wǎng)絡(luò)上的4組步進(jìn)梁磁尺均會出現(xiàn)通訊故障。一方面,按照通常通訊故障的排查順序進(jìn)行故障排查,最后才會排查到第一組,排查故障的時間較長;另一方面,如果第1組步進(jìn)梁磁尺的通訊電纜損壞,需要更換的電纜長度大約60 m,并且更換時間較長。因此需要優(yōu)化冷床步進(jìn)梁區(qū)域的通訊網(wǎng)絡(luò)。
2.2.2制定通訊網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案
將冷床步進(jìn)梁磁尺換型后,可以通過新增遠(yuǎn)程控制柜的方式優(yōu)化通訊網(wǎng)絡(luò),減少通訊電纜的長度和數(shù)量。優(yōu)化后通訊網(wǎng)絡(luò)見圖3。
2.3 步進(jìn)梁編碼器所在遠(yuǎn)程站移位
原設(shè)計中遠(yuǎn)程控制柜TS12、TS13安裝位置位于冷床輸入輥道北側(cè)約1m位置,該位置溫度高,雖然在輥道和遠(yuǎn)程柜之間增加了隔熱擋板并采用風(fēng)機(jī)降溫,但是遠(yuǎn)程控制柜內(nèi)溫度仍然過高,夏天柜內(nèi)溫度甚至達(dá)到70℃高溫,造成了柜內(nèi)元件的損壞。因此需要對兩個遠(yuǎn)程控制柜進(jìn)行移位,降低控制柜的工作環(huán)境溫度。
通過對冷床區(qū)域環(huán)境進(jìn)行勘察,并綜合通訊電纜走向等因素,決定將兩個遠(yuǎn)程控制柜移至冷床下輸入輥道正下方,該位置環(huán)境溫度低,適合遠(yuǎn)程控制柜的工作溫度。移位后,控制柜的安裝位置見圖4。
3結(jié)束語
通過對冷床步進(jìn)梁區(qū)域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后,降低了由于磁尺及通訊電纜故障引起的停機(jī)時間,降低了大型H型鋼軋線冷床區(qū)域通訊故障率,提高了軋制節(jié)奏,使自控系統(tǒng)逐漸趨于完善,滿足了現(xiàn)場生產(chǎn)的實際要求,保證了生產(chǎn)穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提高,給企業(yè)創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益。
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