【内容摘要】本文针对提升机电气控制系统的工作过程进行分析，针对常见的问题进行深入讨论，同时通过与其他企业的同类功能提升机控制系统进行对比分析，从而得出最佳的解决方案，杜绝了该问题对生产的影响。
【关键词】提升机;起始点;取钢位
永钢大棒钢坯红送提升机主要用于将大圆坯连铸机380、500、600三个规格的钢坯红送至加热炉，在提升机的传送提升工作过程中，一般提升机的每个运行周期都以起始位作为参考位置，起始位的设置是否合理将很大程度地影响钢坯的正常提升传送，［1］降低了提升机的工作效率和使用效果，提升机是大棒分厂钢坯红送入炉的必经通道，一旦发生故障，钢坯红送将被迫中断。本文针对该问题进行了详细的探讨，并提出了问题的解决方案。
一、大棒提升机的功能及生产中的实际应用情况
(一)大棒提升机的功能和控制流程。大棒提升机属于大棒加热炉系统装炉工艺中红送热装的必需设备。提升机将连铸机生产的热坯，从红送辊道上提升至热装台架，再通过一系列传送装置送入加热炉。大棒提升机系统的构成主要包括电机减速机、传动齿轮、链条及料钩等，每根链条上有三个料钩，链条传动一周可以提升3根坯料，在每次上料时按照每次上一根坯料完成一个控制循环周期。整个提升机系统采用西门子S7系列PLC程序控制，采用西门子S120系列变频器进行拖动，信号传输和实时动态响应具有可靠性和准确性，而且具有极大的灵活性和扩展性。本系统中，提升机的提升高度是由编码器采集高度信号，在提升和下降的不同位置，编码器所产生的脉冲信号进行累加或累减，从而产生不同的位置值。PLC控制程序根据不同的位置值，设定不同的控制指令，包括慢速提升、快速提升、慢速下降、快速下降、停止等指令。［2］在整个控制过程中，当钢坯进入提升机入口辊道后，由热送辊道的固定挡板停位，系统先确认热装台架的动尺条处于前位，操作人员按“提升位”按钮，将坯料提升，在提升过程中，料钩钩到清零限位触发杠杆，杠杆旋转后杠杆的另一侧感应到清零接近开关，提升机提升高度编码器高度值清零。正常情况下，坯料被提升机一直提升直至到达提升位，将上料台架操作至后位、上位置，此时，由操作人员按下“取料位”按钮，这时提升机会慢速反转，将坯料放置在热装台架的动尺条上。此时，操作人员可按上料台架操作面板上的“前进”、“下降”、“后退”、“上升”按钮等，进行周期步料操作，从而将坯料在热装台架上向前输送。如坯料在提升过程中因操作失误或清零限位失效停至最上极限位，需用行车将坯料运至上料台架。最后按下“起始位”按钮，提升机停在起始位，为下一次提升钢坯做准备。提升机控制流程图如图1所示。
(二)大棒提升机的前期使用情况。在大棒热负荷试车和试产过程中，用380、600规格的钢坯红送提升了两组排料任务，未发现异常情况，因生产前期的产品不需要钢坯红送，所以提升机较长时间没有使用，在热负荷试车时，由于制动系统调整不当，发生了钢坯不能准确定位的问题，在提升机反转时出现钢坯无法停止一直向下运动砸坏下方的送料辊道，该故障在机械调试人员对抱闸的制动力调整好后在电气控制程序中增加了禁止手动反转的指令后问题得到了很好解决。
二、提升机的故障现象及原因分析
2014年7月26日，连铸红送GCr15直径380的圆坯时，由于提升机提升清零限位触发杠杆动作失效，提升高度编码器计算的高度值不准，将钢坯提升至上极限位，热装台架不能从提升机取到钢坯。按照前期的规定，坯料到达上极限后只能利用行车将坯料吊下，当时行车工将坯料吊下放在热装台架离提升机较近的12#料位，操作工为提升下一根坯料做好运行准备，准备操作提升机运行到起始位，提升机运行过程中拖挂到正在放下坯料的行车夹具，导致行车夹具倾斜致使坯料滚回提升机，掉入提升机内将提升机设备砸坏。经过仔细的观察和研究，发现本次提升机故障是由于提升机清零限位触发杠杆失灵，导致提升机提升坯料时，在提升位无法正常停止，直到极限位后，强制停止。这是控制流程强制热装台架不能取料。按照设备及自动化设计的要求，该状态下必须启用行车吊运，而装钢工启动提升机时，提升机的取料钩钩到行车的夹具，夹具翻转将钢坯抛入提升机导致事故。加热炉提升机出现提升高度不稳定，钩子定位误差有10～20cm，并且清零位光电开关安装位置不安全，不利于检修、点检。
三、其他企业提升机系统的现场调研对比及整改措施
针对本次问题，通过对现场实地调研发现其提升机有如下几个优点:一是提升机清零位光电开关安装在提升机的提料的反面侧位置安全可靠，利于检修、点检。二是提升机的提料侧有保护立柱，对点巡检的人员安全有保障作用。三是提升机钩子平直，取料不需要钩子到位后下降。四是提升机的链条绷得较紧，链条上的五个钩子较等分安装，也是保证清零位光电开关正常工作的重要条件。通过技术交流和实地调研，以及对自己设备的详细分析论证，最后得出了针对自己设备问题的解决方案，从而进行了整改。针对大棒提升机的现有状况和在其他企业调研的情况，大棒提升机作如下整改:一是取消原有的清零限位触发杠杆，改用可靠的清零位光电开关，安装在提升机取料位以下一米处。二是提升机的提料侧增加保护立柱，对点巡检人员的安全起到保护作用。三是当提升机提至极限位置后，必须等行车将物料调运远离提升机时，才能再次操作提升机，防止发生提升机料钩误钩行车吊具的情况。通过以上措施的实施，将以前的编码器清零位由原来的接触后触发改为关电开关触发，触发的位置更加精准，杜绝了因机械杠杆问题带来的触发失效，有力地保证了信号的触发。在前一次的故障处理过程中，钢坯从料架平台掉落时下方的巡检通道正好无人作业，如果有人在后后果将很严重，所以在此次更改时将此设计缺陷整改到位，接料辊道与巡检通道之间即提料侧增加了立柱防护，为现场工人提供了更加安全的工作场所。在系统再次调试前，完善了设备操作规程，起重设备在作业时将提升机与步进料架手动停止，防止设备作业时相互影响，对设备的运行安全起到关键的作用。
四、结语
在当前轧钢生产成本控制要求越来越严格的情况下，钢坯红送连轧是节约生产成本和优化生产工艺的必然趋势。大棒钢坯红送通道的提升机的运行控制优化势在必行，通过取消清零限位触发杠杆，改用非接触式的光电开关触发清零位增强了系统运行的可靠性，将清零光电开关安装在安全可靠的平台上，消除了人员下到提升机底部检查清零限位时的不安全因素，同时对提升机的触发条件作相应的更改，限位动作时原有的提升机编码器高度清零更改为赋值4．95米，自动控制逻辑和运动控制没有发生本质的变化，控制系统的稳定性依然存在。通过此次系统控制优化提高了系统运行的稳定性。现在提升机工作运动控制良好，杜绝了掉坯事故的发生，保证了生产的持续稳定运行。
【参考文献】
［1］第九届中国钢铁年会论文集［C］．2013，10(1)
［2］廖常初主编．S7－300/400PLC应用技术［M］．北京:机械工业出版社，2007
作者：刘继忠 李明辉
