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摘 要针对唐钢棒线材厂一棒生产线棒层移送装置（COVER）频繁出现故障，造成生产的不连续。在机械方面对移送装置的液压比例阀主体进行改造的同时，我们针对原比例放大板、接近开关等电气控制部分进行了的改造，以解决移送装置事故多发的问题。
关键词移送装置（COVER）；比例放大板；接近开关；IOS；GINIUS模块
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)031-0110-01
１概述
移送装置用于将冷剪出口辊道上的棒层移送到对齐辊道上，并将对齐辊道上的棒层放到入口链上。该装置分为A1、A2两部分，每部分的上升/下降和移送/返回均由一液压比例阀控制的液压缸来完成。两部分装置一起工作时，由控制系统保证其同步运行。该装置每次循环时间约10秒，每天动作达数千次之多。其运行若不正常将影响生产的连续进行，制约生产量。
棒线材厂一棒生产线自1996年热负荷试车，已经连续生产8年，随着生产节奏的加快，移送装置的运行不正常已经成为事故多发点。排除故障维持移送装置的稳定运行是保障正常生产的关键；电气功能的完善，是保证机械设备长期正常运转的基本条件。
2电气控制的故障原因
1）移送装置的比例阀电气控制系统自投入使用已近八年，元件老化严重，故障率很高，且原设备已被市场淘汰，使我们备件组织困难，对生产的顺利进行造成严重的隐患。
2）系统配置不合理：原系统的比例放大板与液压阀一体化，现场工作环境恶劣，不利于对放大板进行调整和维护。控制线路因破损经常发生短路和接地故障。
3）运行状态不稳定：由于生产节奏的加快，该系统运行状况极不稳定，常出现不明原因的停车故障，且很难对其速度进行有效的控制，造成移送装置高速运行。在上升/下降、移送/返回到停止位时，惯量冲击太大，并导致液压缸、导轮、车体等机械设备的损坏。
3解决方法
3.1移送装置的电气控制原理
移送装置运行示意图
图中虚线表示在此点可以开始下一步动作
该装置完成一个循环包括上升、移送、下降、返回四个动作过程。由一台智能操作台（IOS）上可操作的功能鍵（如上升键、下降键等）触发控制移送装置的相应的引擎程序，程序开始运行，将移送装置的运行速度给定通过IOS自身所带的模拟量输入/输出模块，送到液压比例阀放大板，再经该放大板的调整比例阀适当的开口度，控制液压流量，驱动液压缸动作。当监测到慢速位置信号时，该程序又将一个新的较小的给定值发送给比例放大板，控制其低速运行。当监测到停止位置信号时程序清除送往比例阀的给定，使装置停止运行。这个返回停止位信号同时作为下一次自动循环的起始条件。
3.2当两部分同时工作时，为达到此要求
当两部分同时工作时，要求两个不同部分必须动作一致，保持在同一水平线上。为达到此要求：
1）先要调整好两部分各自的位置检测开关，保证两部分的触发条件一致。因原型号（EH5）接近开关（参数:电源24VDC，感应距离5MM，工作电流100MA）感应距离短，容易丢信号，开关易撞坏等缺点，现改为EH8-G18（参数:电源24VDC，感应距离8MM，工作电流200MA）。
2）将与传动轴同步工作的位置开关挡铁架子重新调整加固。使其在运行过程中不易松脱，精细调整挡铁的弧度，在与位置检测开关的有效感应距离内，保证运行轨迹顺滑，感应信号不闪烁。在其周围加装有效防护，防止铁粉、油污、短尺钢等杂物对开关和线路造成损坏。将原电缆换为带屏蔽的防烫信号电缆，从电缆桥架出口到现场元件之间铺以槽钢做防护，避免因线路破损造成短路、接地等故障对输出模块和比例放大板造成损坏。
3）优选比例放大板：一定用途的比例阀配置相应的比例放大板，可以达到最佳匹配和理想的效果。我们选择德国名牌REXROTH的新型号液压比例阀放大板，型号为 VT-VSPA2-50-10/T5的放大板控制上升和下降，型号为 VT-VSPA2-2-10A/V0/T5的比例放大板控制移送和返回。新型号比例放大板功能更强大，且与液压阀主体分离，可以独立安装在操作台内的I/O柜中。因为改动比较大，我们对方案进行了周密的论证：①论证参数调整的可行性：老系统的模拟量输出为DC正负10V电压，新板子的电压输入要求为DC正负10V，所以方案是可行的。②试验论证：现场进行无负荷空载试验，证明新型比例放大板可以控制其正常动作。
3.3软件程序修改
IOS2000（智能操作站）是以微处理器为基础的、带操作键盘和数据显示屏的控制系统，它既能对现场设备进行操作，又可以对其控制，通过IOS可以修改数据库中文本文件。根据方案要求，我们对IOS程序进行相应的修改、编译和程序下装，对GENIUS模块输出点量程进行了重新定义。使其能够满足生产工艺要求。
４预期目标和实施情况
本项目以硬件和软件改造相结合为技术特点，以保护COVER区域机电设备和降低事故时间为目标。
2004年2月1日－15日进行了硬件改造，克服因新、旧比例放大板安装位置不同，资料和元件配备不齐等困难，完成比例放大板的安装、焊接、配线和初步调试等工作；2004年2月16日－17日（一棒大修期间）进行硬件安装、软件修改和最终调试；2004年2月18日－28日进行跟踪和精细调整。
５改造效果
自改造完成至今，一棒COVER机电设备运行稳定，完全达到了预期目标，大幅降低了事故时间，理论计算每年可创造经济效益约60多万元。
参考文献
[1]赵玉福,李宏利,主编.DM2000系统—现代控制系统原理与应用.中国科学技术出版社,1996.
[2]武学泽.棒材生产.中国言实出版社,1996.
[3]武学泽.现代小型材生产线自动控制系统.九州图书出版社,2000.
关键词移送装置（COVER）；比例放大板；接近开关；IOS；GINIUS模块
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)031-0110-01
１概述
移送装置用于将冷剪出口辊道上的棒层移送到对齐辊道上，并将对齐辊道上的棒层放到入口链上。该装置分为A1、A2两部分，每部分的上升/下降和移送/返回均由一液压比例阀控制的液压缸来完成。两部分装置一起工作时，由控制系统保证其同步运行。该装置每次循环时间约10秒，每天动作达数千次之多。其运行若不正常将影响生产的连续进行，制约生产量。
棒线材厂一棒生产线自1996年热负荷试车，已经连续生产8年，随着生产节奏的加快，移送装置的运行不正常已经成为事故多发点。排除故障维持移送装置的稳定运行是保障正常生产的关键；电气功能的完善，是保证机械设备长期正常运转的基本条件。
2电气控制的故障原因
1）移送装置的比例阀电气控制系统自投入使用已近八年，元件老化严重，故障率很高，且原设备已被市场淘汰，使我们备件组织困难，对生产的顺利进行造成严重的隐患。
2）系统配置不合理：原系统的比例放大板与液压阀一体化，现场工作环境恶劣，不利于对放大板进行调整和维护。控制线路因破损经常发生短路和接地故障。
3）运行状态不稳定：由于生产节奏的加快，该系统运行状况极不稳定，常出现不明原因的停车故障，且很难对其速度进行有效的控制，造成移送装置高速运行。在上升/下降、移送/返回到停止位时，惯量冲击太大，并导致液压缸、导轮、车体等机械设备的损坏。
3解决方法
3.1移送装置的电气控制原理
移送装置运行示意图
图中虚线表示在此点可以开始下一步动作
该装置完成一个循环包括上升、移送、下降、返回四个动作过程。由一台智能操作台（IOS）上可操作的功能鍵（如上升键、下降键等）触发控制移送装置的相应的引擎程序，程序开始运行，将移送装置的运行速度给定通过IOS自身所带的模拟量输入/输出模块，送到液压比例阀放大板，再经该放大板的调整比例阀适当的开口度，控制液压流量，驱动液压缸动作。当监测到慢速位置信号时，该程序又将一个新的较小的给定值发送给比例放大板，控制其低速运行。当监测到停止位置信号时程序清除送往比例阀的给定，使装置停止运行。这个返回停止位信号同时作为下一次自动循环的起始条件。
3.2当两部分同时工作时，为达到此要求
当两部分同时工作时，要求两个不同部分必须动作一致，保持在同一水平线上。为达到此要求：
1）先要调整好两部分各自的位置检测开关，保证两部分的触发条件一致。因原型号（EH5）接近开关（参数:电源24VDC，感应距离5MM，工作电流100MA）感应距离短，容易丢信号，开关易撞坏等缺点，现改为EH8-G18（参数:电源24VDC，感应距离8MM，工作电流200MA）。
2）将与传动轴同步工作的位置开关挡铁架子重新调整加固。使其在运行过程中不易松脱，精细调整挡铁的弧度，在与位置检测开关的有效感应距离内，保证运行轨迹顺滑，感应信号不闪烁。在其周围加装有效防护，防止铁粉、油污、短尺钢等杂物对开关和线路造成损坏。将原电缆换为带屏蔽的防烫信号电缆，从电缆桥架出口到现场元件之间铺以槽钢做防护，避免因线路破损造成短路、接地等故障对输出模块和比例放大板造成损坏。
3）优选比例放大板：一定用途的比例阀配置相应的比例放大板，可以达到最佳匹配和理想的效果。我们选择德国名牌REXROTH的新型号液压比例阀放大板，型号为 VT-VSPA2-50-10/T5的放大板控制上升和下降，型号为 VT-VSPA2-2-10A/V0/T5的比例放大板控制移送和返回。新型号比例放大板功能更强大，且与液压阀主体分离，可以独立安装在操作台内的I/O柜中。因为改动比较大，我们对方案进行了周密的论证：①论证参数调整的可行性：老系统的模拟量输出为DC正负10V电压，新板子的电压输入要求为DC正负10V，所以方案是可行的。②试验论证：现场进行无负荷空载试验，证明新型比例放大板可以控制其正常动作。
3.3软件程序修改
IOS2000（智能操作站）是以微处理器为基础的、带操作键盘和数据显示屏的控制系统，它既能对现场设备进行操作，又可以对其控制，通过IOS可以修改数据库中文本文件。根据方案要求，我们对IOS程序进行相应的修改、编译和程序下装，对GENIUS模块输出点量程进行了重新定义。使其能够满足生产工艺要求。
４预期目标和实施情况
本项目以硬件和软件改造相结合为技术特点，以保护COVER区域机电设备和降低事故时间为目标。
2004年2月1日－15日进行了硬件改造，克服因新、旧比例放大板安装位置不同，资料和元件配备不齐等困难，完成比例放大板的安装、焊接、配线和初步调试等工作；2004年2月16日－17日（一棒大修期间）进行硬件安装、软件修改和最终调试；2004年2月18日－28日进行跟踪和精细调整。
５改造效果
自改造完成至今，一棒COVER机电设备运行稳定，完全达到了预期目标，大幅降低了事故时间，理论计算每年可创造经济效益约60多万元。
参考文献
[1]赵玉福,李宏利,主编.DM2000系统—现代控制系统原理与应用.中国科学技术出版社,1996.
[2]武学泽.棒材生产.中国言实出版社,1996.
[3]武学泽.现代小型材生产线自动控制系统.九州图书出版社,2000.