大包滑板液压站控制系统改造

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某厂 l#板坯连铸是我国 20世纪 9O年代初第-台自行设计、制造，仅引进少量关键设备和技术建设起来的现代化大型板坯连铸机。铸机为-机两流，全弧形，四点矫直，冶金长度 27.1m，最大段面 1350mm，年设计生产合格铸坯 100万吨。

大包滑板液压站是连铸机的核心部件，主要控制大包罐内钢水的流出或者关闭。以及调节钢水的流速和流量，防止洒钢、溢钢的作用 ，是实现安全浇铸的重要条件。

1 使用现状1#板坯连铸液压站控制系统从 1993年投产至今，做了大量持续不断地改进，控制系统已经由最初的继电器逻辑控制改造升级为西门子 S7-300PLC控制。现场的温度、压力、油位等检测装置实现了智能化，可靠性有了显著提高。但是，随着时间的推移 ，大包液压站控制系统又出现了-系列的问题，尤为突出的是在掉电等特殊情况下的安全运行。

2 存在问题1)控制电源收稿日期：2012-12-03作者简介：焦莉(1974-)，女，河北清河人，讲师，工程硕士，主要从事机电控制技术方面的教学和研究工作。

该液压站控制系统24VDC控制电源使用普通供电，未配置不间断 UPS电源。在生产中，-旦供电系统发生故障，24VDC控制电源丢失 ，大包滑板打开/关闭失去控制，将造成钢水溢出或者洒钢并断浇，给人身和生产安全带来极大隐患。

2)网络传输问题该液压站控制系统虽然采用 PLC控制。但是没有连接 l样板坯连铸以太网，出现问题不能利用工控机及时监控和排查故障，需要连接单独的编程器查看。这样做，至少耽误 20min时间，严重影响生产。

液压站运行状态通过 DO模板硬线连接输人公共PLC，严重占用公共 PLC远程 2DP资源，导致大包回转、升降控制的输出点不够用等问题，影响控制的可靠性。

3)电磁阀驱动问题滑板控制系统采用西门子的S7-300PLC.原设计 A(B)臂打开/关闭电磁阀直接 由输出模板 6ES7322-1HH00-OAAO驱动，如图 1所示。在实际使用中模板的输 出点频繁烧坏 ，导致滑板无法打开或者关闭.给安全生产造成很大的被动，甚至造成断浇，并且在特殊情况下存在安全隐患。分析原因，主要是电磁阀属于感性负载，电感系数 很大，由于滑板的打开/关闭动作频繁，电磁阀线圈频繁得电或者失电，根据反电动势计算公式 eLdi/dt可以得出，其反电动势很高，将驱动模板输出点击穿损坏。

47液 压 气动 与密-J'/2013年第 05期1号主泵加载阀2号主泵加载阀垒壁垒壁堑备用1备用2B臂关闭B臂打开L13-L13量输出模图 1 1#板坯连铸大包液压站电磁 阀驱动示意 图4)操作按钮盒由于大包滑板 A(B)臂打开/关闭动作十分频繁、使用环境恶劣，手持按钮盒采用国产普通 AKC2型按钮 ，- 般不能保证 20天的定修周期无故障。实际情况是，经常在投用-个星期后，频繁出现接触不良或者卡阻现象，给操作带来极大的不便。尽管采用了其他类型的国产按钮 ，但效果依然较差，经常发生故障，给安全稳定生产造成隐患。

3 改进措施针对 1#板坯连铸大包液压站控制系统存在的上述问题 .提出如下改进措施 ：1)采用 UPS不间断电源考虑到新增 UPS电源工作量大、成本高，分析、计算结果证明可以利用大包液压站控制系统的 UPS电源的冗余能力，配置滑板液压系统 24VDC控制电源。

2)PLC控制网络化将大包液压站 PLC系统的 CPU315-2DP和以太网模板 CP343-1整体移植到 501液压站 PLC控制系统，将相对重要的501液压站 PLC组态成主站，大包液压48站 PLC变成远程 DP从站。同时将 501和大包液压站的控制程序重新移植设计，融合在 501液压站主站 PLC内。通过上述方法，实现了两个液压站的统-控制，并顺利连接在 l#板坯连铸机以太网上，实现两个液压站运行状态信号的以太网、DP网传输，节约 自身改造的成本，并大大节省了公共 PLC硬件和 1#板连铸以太网IP资源。

3)中间继电器的隔离驱动如图 2所示，通过增加中间继电器 1～8ZJ，模板直接驱动标准的继电器，继电器进-步控制负载电磁阀。

继电器的引入起到隔离和功率放大的作用，实践证明效果非常显著，彻底避免了输出模板输出点烧坏的发生。

1号主泵加载阀2号主泵加载阀△壁差团垒璧堑珏备用1备用2B臂关闭B臂打开L13～L131ZJ[2ZJ3ZJ5ZJ亡6ZJ[7ZJ[8ZJ数字量1 输出模件l号主泵加载阀2号主泵加载阀A臂关闭A臂打开旦壁差闭B臂打开图 2 1#板坯连铸液压站 电磁 阀驱动改造示意图4)自制手持按钮盒利用老式按钮 LA10-2S(绿)的金属外壳，进行加工，再选用施耐德的高质量按钮 XB2-BS542C组装成- 个全新的按钮盒。这种 自制的按钮盒外观耐看要差- 些，但坚固耐用、动作灵活、维修方便、节约成本。

4 结束语1#板坯连铸大包滑板液压站控制系统在使用过程中，通过不断地改进和优化，保证了设备的正常运行。

使得设备故障率大为降低，特别是在掉电情况下.保证了设备的安全运行，极大地减少了设备原因造成的安全隐患，提高了设备的可靠性。

P - - - - - - - -[ 甘 研- - -"- - - 加TJ- TJ- T1-TI 廿 ☆Hydraulics Pneumatics＆gealdNo.05.2013脱硫搅拌液压系统-例典型故障分析与诊断方 涛，李宏磊(武汉钢铁集团公司，湖北 武汉 430080)摘 要：根据脱硫搅拌液压系统的工作原理，对搅拌液压系统出现的-例典型故障进行了分析与诊断。

关键词：脱硫；液压系统 ；故障中图分类号：rIH137.9 文献标识码：A 文章编号：1008-0813(2013)04-0049-03One Typical Fault Analysis and Diagnosis for theDesulfurization Stirring Hydraulic SystemFANG Tao，LI Hong-lei(Wuhan Iron and Steel Group Corporation，Wuhan 430080，China)Abstract： Based on the hydraulic systemS operation principle of the desulfurization stirring hydraulic system，a case of typicalfailure analysis of the caster tundish stopper hydraulic system is presented。

Key words： desulfurization； hydraulic system； failureO 引言某炼钢厂脱硫工艺是利用氮气作为气体载体喷吹氧化钙与萤石混合剂到溶池，利用机械搅拌法进行搅拌，使氧化钙、萤石溶于铁水中，与铁水中的硫结合生成稳定的硫化钙，达到脱硫的效果。其中用于搅拌的搅拌头靠液压马达驱动，液压系统驱动液压马达带动搅拌头高速旋转，使粉剂与铁水充分接触。

1 脱硫搅拌系统工艺简介搅拌头升降装置用于提升和下降搅拌头(见图 1)，主要设备有搅拌头提升卷扬电机，卷扬提升制动器、卷扬高度显示旋转编码器和各限位行程开关×拌头旋转机构主要用于脱硫的搅拌操作，主要设备有油马达、测速编码器。铁水搅拌时，升降装置下降搅拌头至铁水罐中，液压马达驱动搅拌头旋转，同时四个夹紧装置夹收稿日期：2012-10-22作者简介：方涛(1983-)，男，湖北蕲春人，助理工程师，本科，从事连铸机设备维护工作。

1-升降装 置 2-钢绳 3-升降 台车 4-液压马达5-夹紧装置 6-升降台车固定装置 7-主轴 8-搅拌头图 1 脱硫搅拌系统结构原理示意图2 脱硫搅拌液压系统工作原理图 2为脱硫液压系统原理图，此系统采取了斜盘式轴 向柱塞变量泵和低速大扭矩定量液压马达组成的闭式系统。动力泵源主要由主泵、补油泵、控制泵组成，均为-用-备 ，其中 1为补油泵 ，工作压力为 1MPa，2为控制泵，工作压力为 13MPa，6为主泵，搅拌时工作压