摘要：本文主要介紹了，如何針對(duì)精軋液壓AGC系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各類設(shè)備故障，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重組、操作臺(tái)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、復(fù)雜環(huán)境下電纜選型及防護(hù)、位移傳感器的安裝模式、各檢測(cè)元器件的接線模式等方案進(jìn)行多角度攻關(guān)設(shè)備隱患，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的過(guò)程。 關(guān)鍵詞：AGC ； 優(yōu)化； 效益； 1．前言 2007年以來(lái)，國(guó)內(nèi)鋼鐵市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，顧客對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求進(jìn)一步提高，產(chǎn)品需求已經(jīng)由粗放型快速生產(chǎn)向精細(xì)化穩(wěn)定生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，新形勢(shì)下對(duì)AGC系統(tǒng)穩(wěn)定性和控制精度都提出了更高的要求。中板液壓AGC系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，已經(jīng)成為我廠提高產(chǎn)品成材率、確保產(chǎn)品質(zhì)量、減少質(zhì)量異議，打贏“綠色品牌年”這一產(chǎn)品質(zhì)量攻堅(jiān)戰(zhàn)的關(guān)鍵所在。 為了能夠滿足生產(chǎn)工藝的要求，實(shí)現(xiàn)AGC系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，我們組織了技術(shù)力量，對(duì)系統(tǒng)存在的頻繁出現(xiàn)“灰屏”現(xiàn)象、操作臺(tái)布局不合理、電纜抗干擾性差、控制電纜壽命周期短、位移傳感器信號(hào)波動(dòng)、線路更換時(shí)間長(zhǎng)等因素，進(jìn)行問(wèn)題的提出、分析、方案論證和實(shí)施。通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，最終進(jìn)一步提升了我廠AGC系統(tǒng)的作業(yè)率，取得了良好的應(yīng)用效果，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 2．問(wèn)題的提出 原AGC系統(tǒng)采用德國(guó)SIEMENS公司的SIMADYN D數(shù)字控制系統(tǒng)。近幾年來(lái)，在AGC系統(tǒng)運(yùn)行階段，由于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元器件的安裝方式、線路、通訊問(wèn)題，一定程度上影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，造成了刮框、板形不穩(wěn)等設(shè)備事故，直接影響到了鋼板質(zhì)量和成材率?；谝陨细鞣矫娴囊蠛驮颍覀儧Q定對(duì)中板廠精軋液壓AGC系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新構(gòu)架與系統(tǒng)的全面優(yōu)化。 3．原因分析 3．1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的原因分析 原上位機(jī)頻繁出現(xiàn)“灰屏”現(xiàn)象：該項(xiàng)目最初采用光纖通訊方式，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架由尾纖、光電轉(zhuǎn)換器、光纖熔接盒、五類雙絞屏蔽線、交換機(jī)、計(jì)算機(jī)等部分組成。這種連接方式構(gòu)成的通訊網(wǎng)絡(luò)中間環(huán)節(jié)繁多，而實(shí)際通訊距離較遠(yuǎn)、干擾大。導(dǎo)致系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性強(qiáng)弱，依賴于元器件的性能優(yōu)良與否。因此，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不合理是“灰屏”的主要原因。 3．2 元器件的布局優(yōu)化的原因分析 由于原來(lái)AGC操作臺(tái)面上信號(hào)燈、按鈕、轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)、電流表等電控元器件共計(jì)63個(gè)，布局不合理，操作人員操作動(dòng)作繁瑣，容易造成疲勞、注意力下降、生產(chǎn)操作故障增加等現(xiàn)象。因此，操作臺(tái)面元器件多、布局不合理、操作人員易疲勞等因素是增加設(shè)備故障的隱患之一。 3．3 現(xiàn)場(chǎng)線路問(wèn)題原因分析： 由于原來(lái)控制線路均采用普通控制電纜，而現(xiàn)場(chǎng)軋機(jī)作業(yè)環(huán)境存在大量油污、水汽、高溫等因素，線路本體常出現(xiàn)高溫老化、屏蔽不好信號(hào)干擾、更換周期短等問(wèn)題。對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定構(gòu)成了威脅。因此，線路本體是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的環(huán)節(jié)之一。 3．4 位移傳感器安裝方式出現(xiàn)問(wèn)題的原因分析： 精軋液壓ＡＧＣ系統(tǒng)中，原位移傳感器安裝于每個(gè)缸體兩側(cè)，置于水套之內(nèi)。該模式下由于缸體震動(dòng)、水汽環(huán)境、轉(zhuǎn)缸等外部因素，容易出現(xiàn)插頭松動(dòng)、脫落，插頭焊接線掉落等現(xiàn)象，造成刮框等重大設(shè)備事故。因此，位移傳感器的安裝模式與位置是進(jìn)一步提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的又一個(gè)因素。 3．5 檢測(cè)元器件接線方式優(yōu)化 原檢測(cè)元器件接線方式是將做插頭與由軋機(jī)至控制室內(nèi)的線路直接對(duì)接，一旦出現(xiàn)線路問(wèn)題往往需要線路短接留下新隱患點(diǎn)或者更換大約200長(zhǎng)的整條線路。因此，系統(tǒng)與檢測(cè)元器件的接線連接方式也是進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素。 3．6 防護(hù)優(yōu)化： 原軋機(jī)頂部的控制線路是放置于壓下動(dòng)力線路橋架內(nèi)，更換時(shí)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，沒(méi)有單獨(dú)的線路橋架。由頂部到位移傳感器這一段近2米左右均為普通蛇皮管防護(hù)，造成線路壽命縮短。因此，控制線路的本體防護(hù)問(wèn)題，也是進(jìn)一步需要優(yōu)化的環(huán)節(jié)。 3．7、匯總需要解決的問(wèn)題： 4． 方案及其可行性分析 4．1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)： 目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工控領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展日趨成熟，以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也越發(fā)廣泛。因此，用以太網(wǎng)技術(shù)來(lái)直接完成光纖通訊任務(wù)，從技術(shù)角度而言是完全可行的，可以做到杜絕頻繁“灰屏”現(xiàn)象。 4．2 操作臺(tái)優(yōu)化 為了簡(jiǎn)化操作臺(tái)面設(shè)計(jì)，將動(dòng)作頻率低的元器件功能用WINCC上位機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)，能夠大幅度減少操作臺(tái)面上的元器件，優(yōu)化元器件布局，使得操作更加人性化。 4．3 線路優(yōu)化 由于目前線路使用普通控纜，抗干擾行弱。選用屏蔽性能好的雙屏蔽雙絞耐高溫電纜，可以確保優(yōu)良的抗干擾行、耐高溫性。徹底杜絕由于線路抗干擾性差引起檢測(cè)信號(hào)波動(dòng)，從而導(dǎo)致設(shè)備事故因素。 4．4 位移傳感器優(yōu)化： 目前位移傳感器共計(jì)4套，分別安置于水套內(nèi)，安裝于兩個(gè)液壓缸體兩側(cè)。而將其至于缸體中央的安裝方式將會(huì)避免使用水套，避免遭遇到水汽等惡劣環(huán)境，減少位移傳感器信號(hào)失效的外界諸多因素。 4．5 檢測(cè)元器件接線方式優(yōu)化 原線路方式為由控制柜體直接到軋機(jī)檢測(cè)元器件方式，一旦出現(xiàn)線路問(wèn)題將會(huì)對(duì)整根線路進(jìn)行更換。可以在機(jī)旁增加一個(gè)分線箱體，這樣會(huì)大大減少線路更換長(zhǎng)度和難度，節(jié)約大量時(shí)間，杜絕由于插頭松動(dòng)、進(jìn)水、接地、更換線路費(fèi)時(shí)等造成信號(hào)無(wú)效、故障處理時(shí)間長(zhǎng)。 4．6 線路防護(hù)優(yōu)化： 原線路由于至軋機(jī)后僅僅用蛇皮管進(jìn)行防護(hù)，壽命短、防油性差，完全可以將其全部通過(guò)走管線方式，將其至于鋼管內(nèi)最大限度縮小線路的外露部分。杜絕由于線路防護(hù)不利引起線路短路、斷路、接地、頻繁更換現(xiàn)象；此次搬遷優(yōu)化為上軋機(jī)的橋架與壓下動(dòng)力橋架進(jìn)行分離，同時(shí)用隔熱板進(jìn)行了防輻射處理；出現(xiàn)線路問(wèn)題時(shí)，可以迅速方便的對(duì)線路更換處理；現(xiàn)在由橋架至檢測(cè)元件這部分線路基本上用蛇皮管進(jìn)行防護(hù)，優(yōu)化為所有檢測(cè)元件由橋架至元件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)配雙路管路進(jìn)行對(duì)線路的徹底防護(hù)，將線路外漏部分最小化； 5．方案實(shí)施及其問(wèn)題解決 5．1優(yōu)化網(wǎng)路結(jié)構(gòu)：由目前光纖通訊方式改為以太網(wǎng)通訊方式； （1）最初系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖： （2）優(yōu)化方案及其實(shí)施后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 由此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖可知：該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在優(yōu)化前，從SIMADYN-D系統(tǒng)到操作臺(tái)上位機(jī)之間環(huán)節(jié)多。優(yōu)化后大大減少了中間環(huán)節(jié)，由于以太網(wǎng)通訊距離的限制，僅僅在廠房頂部增加了交換機(jī)，就可以確保該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架穩(wěn)定運(yùn)行。 5．2 元器件的布局優(yōu)化對(duì)策： 結(jié)合操作臺(tái)搬遷對(duì)操作臺(tái)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，將不常動(dòng)作元器件，改為由操作臺(tái)上位機(jī)操作。由熱軋車間對(duì)操作人員進(jìn)行廣泛征求意見(jiàn)，形成將元器件最少化布局建議和元器件操作最優(yōu)化位置，根據(jù)以上意見(jiàn)建議重新設(shè)計(jì)操作臺(tái)。 5．2．1原操作臺(tái)面設(shè)計(jì)如下： 由以上原因分析可知，原操作臺(tái)面有元器件共計(jì)63個(gè)。操作人員操作不便布局不合理，疲勞強(qiáng)度大。因此，優(yōu)化操作臺(tái)布局要因在于： ● 減少元器件數(shù)量為要因之一； ● 重新合理布局元器件為要因之二； 5．2．2優(yōu)化后的操作臺(tái)結(jié)構(gòu) 如圖新操作臺(tái)內(nèi)僅僅8、10、11頻繁使用的三項(xiàng)為AGC元器件，更加適合操作人員的操作，提高工作效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5．3.復(fù)雜環(huán)境下控制電纜選型優(yōu)化 由于控制電纜的屏蔽方式、電纜耐高溫與否、線路是否雙絞，成為減少線路本體故障的幾個(gè)衡量因素。所有控制線路由原來(lái)的普通控制電纜改為用雙絞屏蔽阻燃電纜，確保信號(hào)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，提高線路抗干擾性和耐高溫性，延長(zhǎng)線路本體的壽命，最大限度降低由于高溫、磨損、腐蝕等造成的接地、短路等現(xiàn)象； 5．4．位移傳感器的安裝方式優(yōu)化 位移傳感器的安裝方式是解決輥縫信號(hào)波動(dòng)不穩(wěn)定的要因，配合分廠完成對(duì)缸體備件定制時(shí)，完成位移傳感器中心安裝位置方案的實(shí)施。利用新缸體制作備件定制時(shí)，與廠家協(xié)調(diào)，將位移傳感器安裝于缸體中心位置。優(yōu)化為缸體中間內(nèi)部安裝位移傳感器方式，由原來(lái)４只位移傳感器和４套機(jī)械水套的安裝模式，改變?yōu)楣灿茫仓晃灰苽鞲衅骷纯?。減少了位移傳感器２支，減少了４套水套。安裝結(jié)構(gòu)的改變，從根本上改變了位移傳感器本體的運(yùn)行環(huán)境，減少了設(shè)備故障點(diǎn)，提高了位移傳感器的穩(wěn)定性； 5．5．檢測(cè)元器件接線方式優(yōu)化 檢測(cè)元器件線路連接方式是解決由于線路更換問(wèn)題造成長(zhǎng)時(shí)間設(shè)備故障的要因。因此，選擇了軋機(jī)主跨北墻位置，安裝了新的控制線路端子箱體8AT，由控制柜體來(lái)現(xiàn)場(chǎng)所有控制電纜，接線與端子排上端子。大大減少由于線路更換維護(hù)時(shí)間。 5．6．控制線路防護(hù)優(yōu)化 控制線路的防護(hù)到位與否是控制電纜是否能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定使用的要因。檢修開(kāi)始時(shí)組織施工隊(duì)伍進(jìn)行如下工作： （1）拆除原檢測(cè)元器件所有控制電纜； （2）拆除原控制電纜部分舊橋架； （3）抽回所有舊電纜，清理軋機(jī)頂部長(zhǎng)期積累的多路費(fèi)電纜； （4）敷設(shè)新200橋架，做好防火板防護(hù)； （5）軋機(jī)南北兩側(cè)分別焊接40mm鋼管，由橋架出口到檢測(cè)元器件旁邊； （6）由分線箱體到位移傳感器重新放置新雙絞屏蔽耐高溫電纜； 6．項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用效果分析 6．1通訊模式重組后設(shè)備影響時(shí)間對(duì)比 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化前、后，因網(wǎng)絡(luò)通訊問(wèn)題造成電氣設(shè)備影響時(shí)間06～07年度統(tǒng)計(jì)如下： 由該調(diào)度日志統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比圖可以知道，通過(guò)改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)絡(luò)通訊方式后，完全解決了“灰屏、死機(jī)”等通訊問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，效果顯著。 6．2 通過(guò)操作臺(tái)重新設(shè)計(jì)、線路換型、位移傳感器安裝方式改變、檢測(cè)元器件線路連接模式調(diào)整、線路防護(hù)等方案實(shí)施。AGC設(shè)備影響時(shí)間改造前后對(duì)比圖如下： 7．結(jié)束語(yǔ) 中板廠AGC系統(tǒng)，通過(guò)操作臺(tái)搬遷、控制柜體搬遷項(xiàng)目的有步驟實(shí)施，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)逐步進(jìn)行了優(yōu)化。整個(gè)生產(chǎn)組織已經(jīng)由原來(lái)每個(gè)月都有大的設(shè)備事故、生產(chǎn)操作事故出現(xiàn)，逐步過(guò)度到了長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行階段。連續(xù)數(shù)月創(chuàng)造了該設(shè)備“零影響”時(shí)間的佳績(jī)。為中板廠產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提升，奠定了堅(jiān)實(shí)的設(shè)備基礎(chǔ)。該項(xiàng)目的成功應(yīng)用，大大減少軋費(fèi)板數(shù)量，減少備件消耗、產(chǎn)品質(zhì)量異議，減輕了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。確保了我廠產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、提高了產(chǎn)品成材率，在“綠色品牌年”中提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，提升了產(chǎn)品的美譽(yù)度。每年可為總公司增創(chuàng)156萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。 作者簡(jiǎn)介 陳錦標(biāo)，男，29歲，祖籍四川，工程師。2002年7月畢業(yè)于新疆石油學(xué)院機(jī)電工程系，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位?，F(xiàn)主要從事電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)維護(hù)與新技術(shù)應(yīng)用工作。電話：0531－88866237；郵編：250101；E-mail：xjcjb601@163.com 或xjcjb601@sohu.com