НПО ДОНИКС
НПО ДОНИКС
Опросы
Активных опросов на данный момент нет.
RSS / MAP / W3C

RSS - международный формат, специально созданный для трансляции данных с одного сайта на другой. 
Используя готовые экспортные файлы в формате RSS, вы можете разместить на своей странице заголовки и аннотации сюжетов наших новостей. 
Кроме того, посредством RSS можно читать новости специальными программами - агрегаторами новостей - и таким образом оперативно узнавать 
об обновлениях нужных сайтов.
Google SiteMap
Valid XHTML 1.0 Transitional
Твердосплавная продукция

Опыт применения системы диагностики работоспособности и настройки привалковой арматуры на проволочных блоках ОАО «Арселор Миттал Кривой Рог»

 В.С.Солод, С.А.Рудской (НПО «Доникс»), В.Г.Лясов, А.Ф.Курочкин, В.А.Щур (ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог»)

 

(В работе принимали участие Н.П.Белый,А.Н.Мамаев,А.А.Ванин, Ю.Н.Зубко, В.Ю.Понятовский, А.И.Кибальный)

 

Приведено описание компонентов комплекса технических средств электронной системы диагностики работоспособности и настройки роликовой привалковой арматуры на проволочном блоке клетей (ЭСДР) поставки НПО «Доникс». Описан принцип работы системы, представлены характеристики ее функциональности. Отражены результаты мониторинга состояния роликовой арматуры на трех проволочных блоках ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» в 2010г.

 Ключевые слова: прокатка, проволочный блок, роликовая арматура, настройка, диагностика состояния, мониторинг, электронная система.

The components of the complex of technical means of the electronic system for diagnostics and adjustment of roller guides on wire block stands (ESDR) made of RPC "Donix" described. Characteristics of the system functionality presented. Results of monitoring of roller guides state on three wire blocks OF OJSC "ArcelorMittal Kriviy Rig" in 2010 reflected.

Keywords: rolling, wire block, roller guides, adjustment, state diagnostics, monitoring, electronic system.

 Система ЭСДР предназначена для сбора, хранения, анализа информации о скоростях вращения роликовой арматуры прокатных клетей и сигнализации при отклонении их текущих значений от заданных предельных путем подачи визуальных и звуковых сигналов (Пат. Украины №76681, Кл.В21В 39/14, В21В 37/00. 15.08.06, Бюл.№8, Пат. Российской федерации №2320435, Кл.В21В 38/00. 27.03.08, Бюл.№9).

 В поставляемый комплекс технических средств входят: датчики измерения скорости вращения роликов в комплекте с кабелем и разъемом, шкаф контроллеров, клеммные коробки, линии связи «шкаф контроллеров- клеммные коробки», линия связи «датчик скорости двигателя- преобразователь интерфейсов», линия связи «шкаф контроллеров - пост оператора», шкаф преобразователя интерфейсов, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора на базе промышленного компьютера, монитор вальцовщика блока, устройство для намагничивания роликов, тестер для контроля уровня намагничивания роликов, ЗИП с  комплектом запасных датчиков измерения скорости.

 В привалковой мастерской, где осуществляется сборка и настройка роликовой привалковой арматуры, перед сборкой на ролики наносят магнитные метки с помощью специального устройства намагничивания поставляемых в комплекте с системой. Проверяют наличие магнитных меток на ролике и работоспособность датчика, можно с помощью поставляемого в комплекте с системой тестера. Как правило, магнитные метки на роликах остаются достаточно длительное время при условии, что ролик не подвергался механической обработке и воздействию других мощных магнитных полей.

 На привалковой арматуре, в плоскости перпендикулярной расположению намагниченных меток на роликах, устанавливают датчики магнитного поля, работа которых основана на эффекте Холла. Крепление датчиков на роликодержателе осуществляют с помощью быстросъемного винтового зажима.

 После установки роликовой коробки на клеть блока кабели датчиков укладывают в защитные трубы, закреплённые на клети и стенке блока. Далее разъёмный соединитель кабеля подключают к соответствующему разъёму клеммной коробки. В случае повреждения датчика или линии связи (обрыв или замыкание) соответствующий индикатор линии на мониторе вальцовщика подсвечивается красным цветом.

 При прокатке, ролики привалковой арматуры соприкасаясь с горячим металлом вращаются. Магнитные метки на роликах, перемещаясь в непосредственной близости от датчика,  генерируют на его выходе аналоговые синусоидальные импульсы. Контроллер считывает импульсы с каждого датчика и передает относительную величину скорости вращения ролика на рабочую станцию системы и  в блок визуализации монитора вальцовщика.

 Рабочая станция системы, основываясь на введенных заранее параметрах режима прокатки, рассчитывает линейную скорость каждого контролируемого ролика  в соответствии со схемой прокатки.

  На рис.1 показан шкаф контроллера вращения роликов представляющий собой герметичный стальной корпус со степенью защиты не ниже IP65. Внутри корпуса размещены: комплект модулей контроллера, модуль контроля целостности линий, модуль визуализации, источники питания, коммутационное и сигнальное оборудование. 


 Рис.1. Шкаф контроллера с монитором вальцовщика

 Клеммные коробки (Рис.2) выполнены на основе корпусов из нержавеющей стали со степенью защиты не ниже  IP66.

 

 Рис.2. Клеммная коробка

На боковых стенках клеммных коробок установлены разъёмные соединители для подключения датчиков скорости верхнего и нижнего роликов и гермоввод для кабеля подключения шкафа контроллеров. Части разъёмного соединителя, устанавливаемого на корпуса клеммных коробок, имеют крышки для защиты электрических контактов от влаги в случае отсоединения кабелей датчиков. Клеммные коробки устанавливают стационарно на стенку чистового блока разделяющую привод и прокатные клети. Они предназначены для возможности быстрой замены датчиков скорости роликов.

 Шкаф преобразователя интерфейсов (Рис.3) монтируют стационарно на посту управления стана. К шкафу подключают питание (220В, 500ВА) от источника бесперебойного питания. В нем установлены источник питания  и модуль преобразователя интерфейса. Шкаф расположен в непосредственной близости от рабочей станции оператора системы.

 


 Рис.3. Шкаф преобразователя интерфейсов

Рабочую станцию оператора (Рис.4) устанавливают на посту управления стана в непосредственной близости от оператора. Станция укомплектована операционной системой Windows XP и исполняемым приложением «ESDR».

  Рис.4. Рабочая станция АРМ оператора системы стана 150-1

 Датчик контроля скорости вращения ролика в сборе, показан на рис.5.

 

 Рис.5. Датчик контроля скорости  вращения роликов

Тестер магнитных меток является автономным устройством, которое позволяет контролировать наличие магнитных меток на ролике с помощью датчика, поставляемого в комплекте с системой. Тестер используется для проверки работоспособности датчиков и линии связи.

Если режим прокатки применяется впервые, то производят предварительную настройку параметров режима  в соответствии с результатами, полученными на математической модели режима прокатки в блоке (производит поставщик системы - НПО «Доникс»).

 Возможны два варианта  контроля установившегося режима прокатки:

 А - в сравнении с базовым номинальным;

 Б -  в сравнении с текущим номинальным.

При удовлетворительной настройке блока  в установившемся режиме прокатки, оператор производит запоминание режима прокатки. При этом запоминается конфигурация числа контролируемых клетей,  размеров роликов в них, частота вращения двигателя и номинальные текущие частоты вращения роликов (режим Б). При необходимости, базовый режим прокатки, введенный администратором системы, может быть вызван из памяти рабочей станции для контроля по варианту А.

В установившемся режиме работы автоматически считываются значения частоты вращения приводного электродвигателя блока и значения частоты вращения роликов привалковой арматуры и производится анализ.

Главный экран исполняемого приложения «ESDR» разделён на две панели для контроля скоростных параметров  и соотношения линейных скоростей в парах клетей (рис. 6 и 7).

 

 Рис.6. Вид интерфейса оператора (окно «СКОРОСТЬ»)

  В верхней части экрана панели «СКОРОСТЬ» осуществляется отображение информации о текущей частоте вращения роликов в соответствующей клети и угловой скорости двигателя в виде столбчатых диаграмм. Для каждой клети отображаются три диаграммы частот вращения: верхнего и нижнего роликов и номинальная (текущая или базовая). В случае нормальной работы ролика над столбчатой диаграммой соответствующего ролика отображается пиктограмма зеленого цвета.

 В случае подтормаживания или полной остановки ролика пиктограмма окрашивается в оранжевый или красный цвет. При возникновении неполадок в привалковой арматуре, выводится голосовое сообщение о номере клети,  положении и состоянии ролика.  Голосовые сообщения могут отключаться, однако информация об отключении, так же, как и других действиях оператора, фиксируется в файле протокола.

 В нижней части экрана осуществляется отображение осциллограмм реального времени линейных скоростей роликов. Программа обеспечивает постоянную запись частот всех роликов, датчики которых подключены к системе, и скорости вращения двигателя в файлы  с именами идентифицирующими дату и время записи по кольцу, в течении 1 месяца. Записанные данные, в течении месяца, могут быть в любой момент просмотрены с помощью модуля просмотра (кнопка «ПРОСМОТР» на рис. 6).

 В окне «ВЫТЯЖКА» (Рис.7) отображаются данные о текущем и номинальном соотношении линейных скоростей овального раската на входе в каждую клеть с роликовой коробкой в соответствующих парах клетей, суммарное соотношение скорости в последней контролируемой клети к первой и  индикация различия в текущих и номинальных линейных скоростях в %  и виде столбиковой диаграммы под диаграммами вытяжек соответствующих пар клетей.

 

 Рис.7. Вид интерфейса оператора (окно «ВЫТЯЖКА»)

Монитор вальцовщика блока представляет жидкокристаллический экран, установленный на шкафу контроллера под защитным оргстеклом. На нем отображаются диаграммы скоростей роликов в реальном времени и индикаторы целостности линий связи каждого из роликов соответствующих клетей. При нарушении целостности линии связи соответствующий индикатор подсвечивается красным цветом.

 

Рис.8. Монитор вальцовщика

  На рис.9-14 показаны результаты мониторинга состояния роликов в окне «ПРОСМОТР».

 

Рис.9. Поведение роликов в начале кампании роликовых коробок при прокатке катанки Ø5,5мм в блоке стана 250/150-6

Соответствие характера диаграмм роликов и двигателя на рис.9-10 демонстрирует отсутствие проскальзывания металла и роликов при правильной настройке роликовых коробок.

 Различие в диаграммах поведения роликов стана 150-1 и 250/150-6 обусловлено различием конструкции хвостовой части станов, заключающемся в следующем.

 На стане 150-1 между первой и второй промежуточными группами клетей образуется петля, для выбора которой блок разгоняется в конце прокатки (см. рис.10).

 Рис.10. Поведение роликов в начале кампании роликовых коробок при прокатке катанки Ø5,5мм в блоке стана 150-1

 На стане 250/150-6 блок удален от чистовой группы сортовой линии стана на значительное расстояние, характеристика двигателя блока более жесткая (см. рис.9), а его частота вращения практически не изменяется в процессе прокатки. Для управления величиной петли перед блоком система управления режимом прокатки изменяет угловую скорость двигателей прокатных клетей сортовой линии стана.

 

Рис.11. Подтормаживание с дальнейшей остановкой нижнего ролика 26 клети по причине выхода из строя подшипника при прокатке катанки Ø5,5мм на стане 250/150-6

Диаграммы поведения роликов на рис.11-14 свидетельствуют о том, система ЭСДР способна сигнализировать о начале отклонений в работе роликов блоков заранее до наступления критического состояния, а поэтому способствует предотвращению бурения раската в блоке по причине отказа  роликовой арматуры и сокращению вынужденных простоев по причине бурений.

 

 Рис.12. Резкое знакопеременное изменение скоростей верхнего и нижнего роликов 30-й клети, при неустойчивом положении овала вследствие неправильной настройки или выработки роликов на стане 250/150-6.

 

Рис.13. Значительное подтормаживание нижнего ролика 30-й клети на протяжении всего цикла прокатки вследствие выхода из строя подшипникового узла на стане 250/150-6

 

 

Рис.14. Запоздалый разгон нижнего ролика 30-й клети по причине подклинивания подшипника на стане 250/150-6 

 

Анализ данных окна «ВЫТЯЖКА» в окне просмотра истории прокатки  показывает (см. Рис.9-10), что при известных диаметрах роликов систему можно использовать и для контроля режимов прокатки, по крайней мере, в начале кампании роликовых коробок.

Внедрение системы ЭСДР на проволочных блоках ОАО «Арселор- Миттал Кривой Рог» позволило сократить на 30% время простоя для контроля состояния роликовой арматуры проволочного блока, снизить выход брака и некачественной продукции, уменьшить условно-постоянные расходы по переделу более чем на 3 грн/т, улучшить условия труда вальцовщиков проволочного блока.

Установленный комплекс технических средств  и программное обеспечение АРМ оператора и монитора вальцовщика обеспечивают следующие функциональные возможности:

  • контроля предаварийного состояния подшипников роликов по скоростным диаграммам вращения роликов путем регистрации отклонения скорости вращения ролика от заданных предельных значений;
  • контроля наличия заклинивания ролика по разным причинам путем анализа предыстории остановки ролика;
  • визуализацию номинальных значений оборотов роликов для каждой пары в зависимости от диаметра профиля;
  • визуализацию текущих значений оборотов двигателя блока;
  • отображение текущей информации в виде графиков реального времени и столбчатых диаграмм по каждому из контролируемых параметров роликов;
  • сохранение на компьютере файлов скоростных диаграмм в случае отклонения скоростей от предельных значений с возможностью последующего их анализа;
  • логический анализ и выдача голосовых сообщений, характеризующих место и причину отклонения работы роликовой арматуры от нормальной;
  • возможность просмотра и анализа работы блока по сохраненным в базе данных скоростным диаграммам;
  • возможность контроля настройки роликовой арматуры по соотношению скоростей роликов одной пары;
  • возможность контроля настройки валков стана по соотношению скоростей раската в парах клетей;
  • запоминание номинальных параметров для различных режимов прокатки (до 20 режимов);
  • защиту данных при отключении электропитания;
  • контроль целостности кабельных трасс и кабеля подключения датчика скорости ролика;
  • контроль работы роликов вальцовщиком блока по графикам реального времени;
  • визуализацию текущих значений скорости прокатки в чистовой клети блока.

 

Top
Powered by CMS Danneo ®