[摘要] 本文介紹了位置變送器的工作原理及在萊鋼軋鋼廠(chǎng)中小型車(chē)間加熱爐中的應(yīng)用,，針對(duì)由于位置變送器檢測(cè)不準(zhǔn)確造成加熱爐不能正常裝鋼,、出鋼等問(wèn)題，提出了具體的解決方法，解決了生產(chǎn)中一大難題,。
    [關(guān)鍵詞] 加熱爐 位置變送器 檢測(cè)

    1  概述

    萊鋼軋鋼廠(chǎng)中小型車(chē)間加熱爐是步進(jìn)式加熱爐,，用來(lái)對(duì)鋼坯進(jìn)行加熱。生產(chǎn)能力為120t /h（普碳鋼）和105t/h（彈簧鋼）,。加熱爐自動(dòng)控制系統(tǒng)采用瑞典ABB公司的Master Piece200/1系統(tǒng),，整個(gè)系統(tǒng)主要由MP200/1控制站、AS515操作站和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)控制設(shè)備三部分組成,。主體設(shè)備包括固定梁,、活動(dòng)梁、推鋼機(jī),、緩沖擋板,、入爐輥道、出爐輥道,、液壓站等設(shè)備,。待加熱鋼坯在入爐輥道經(jīng)測(cè)長(zhǎng)、稱(chēng)重檢測(cè)后,，若為合格鋼坯（6000—10000mm），則自動(dòng)打開(kāi)入爐門(mén),，由入爐輥道送至爐內(nèi),，緩沖擋板會(huì)定位鋼坯在爐內(nèi)縱向位置，推鋼機(jī)推鋼坯至爐內(nèi)活動(dòng)梁第一位置,，活動(dòng)梁前進(jìn)一個(gè)步距,，活動(dòng)梁上最后位置的鋼坯卸至出爐輥道，加熱爐出鋼,。在加熱爐鋼坯定位控制系統(tǒng)中,，推鋼機(jī)、活動(dòng)梁,、緩沖擋板三個(gè)設(shè)備的位置檢測(cè)起著極其重要的作用,，檢測(cè)的準(zhǔn)確與否直接影響鋼坯能否正常自動(dòng)進(jìn)鋼、爐內(nèi)鋼坯定位,、鋼坯爐內(nèi)跟蹤,、自動(dòng)出鋼等。 

    2 位置變送器檢測(cè)原理
    位置變送器可分為拉線(xiàn)式和拉桿式兩種,，檢測(cè)原理基本相同,。當(dāng)設(shè)備動(dòng)作時(shí)，位置變送器的拉桿或拉線(xiàn)會(huì)隨之拉出或縮回,，帶動(dòng)位置變送器內(nèi)的滑線(xiàn)電阻,，位置變送器的輸出電壓也會(huì)發(fā)生變化，位置變送器的輸出電壓差值與設(shè)備運(yùn)動(dòng)的位移呈一定函數(shù)關(guān)系,。位置變送器的電壓差值經(jīng)過(guò)AI模板送入PLC,，PLC計(jì)算可得出設(shè)備的位移,，參與鋼坯爐內(nèi)定位控制，并可在操作站AS515上顯示,。

    對(duì)于被檢測(cè)設(shè)備由于位移,，位置變送器阻值偏離設(shè)計(jì)工況引起的位移測(cè)量誤差等，可通過(guò)程序修改來(lái)調(diào)整,，從而提高測(cè)量精度及可靠性,。
    根據(jù)實(shí)際檢測(cè)原理可得位移方程：
    ΔL=ΔV＊A+L。
    ΔL:位移      ΔV:電壓差值    
    A:位移系數(shù)     L,。:修正值  

    3 位置變送器的應(yīng)用
    加熱爐共安裝四個(gè)位置變送器,，分別檢測(cè)推鋼機(jī)、活動(dòng)梁（平移和提升）,、緩沖擋板三個(gè)設(shè)備的位置,。推鋼機(jī)、活動(dòng)梁平移的位置變送器為拉桿式位置變送器,，緩沖擋板和活動(dòng)梁提升的位置變送器為拉線(xiàn)式位置變送器.活動(dòng)梁平移位置變送器型號(hào)為L(zhǎng)WG750,測(cè)量范圍0-1000mm,提升位置變送器型號(hào)為 LWH600,測(cè)量范圍0-1000mm, 推鋼機(jī)位置變送器型號(hào)為L(zhǎng)WH600,測(cè)量范圍0-2000mm, 緩沖擋板位置變送器型號(hào)為P-75A,測(cè)量范圍0-2500mm,精度等級(jí)0.3%,。加熱爐全長(zhǎng)22150mm，活動(dòng)梁一個(gè)步距為237mm,，在加熱爐鋼坯定位系統(tǒng)中,，為對(duì)每一根鋼坯進(jìn)行定位和跟蹤，鋼坯在爐內(nèi)位置的檢測(cè)極為關(guān)鍵,。加熱爐共100個(gè)跟蹤位置,，記做P1,P2,P3……P100,其中，P1, P2,P3……P93位于爐內(nèi)活動(dòng)梁上,，在加熱爐進(jìn)料,、出料過(guò)程中，緩沖擋板,、對(duì)齊推鋼機(jī),、步進(jìn)梁平移以及步進(jìn)梁上下的位置檢測(cè)非常重要，只有在其到達(dá)一定位置時(shí),，才可控制相應(yīng)設(shè)備動(dòng)作,。

    3．1 步進(jìn)梁平移的位置控制
 
    步進(jìn)梁的平移位置由位置變送器（AI3.8/ZT4）測(cè)得：ZT4-0.00=步進(jìn)梁平移位置（AOC131）
    步進(jìn)梁平移步距分為（a）：AOC136=355.500mm（大步距）（b）：AOC136=355.500mm（大步距）
    AOC131>=AOC136        步進(jìn)梁處于“最后位”     
    AOC131>=AOC136-50.000mm   步進(jìn)梁處于“緩慢后退位”
    AOC131<=50.000mm       步進(jìn)梁處于“后退位”
    AOC131<=0.000mm       步進(jìn)梁處于“最前位”

    3．2 步進(jìn)梁上下的位置控制

    步進(jìn)梁的上下運(yùn)動(dòng)位置由位置變送器（AI3.7/ZT3）測(cè)得：ZT3-30.700=步進(jìn)梁上下位置（AOC178）
    AOC178>=195.000mm      步進(jìn)梁處于“最高位”     
    AOC178>=170.000mm      步進(jìn)梁處于“緩慢上升位”
    AOC178>=82.000mm       步進(jìn)梁處于“抬鋼坯位”
    AOC178>=0.000mm       步進(jìn)梁處于“慢速抬鋼坯位”
    AOC178<=105.000mm      步進(jìn)梁處于“慢速放鋼坯位”     
    AOC178<=78.000mm       步進(jìn)梁處于“放鋼坯位”
    AOC178<=30.000mm       步進(jìn)梁處于“緩慢下降位”
    AOC178<=5.000mm       步進(jìn)梁處于“最低位”
    當(dāng)78.000mm<=AOC178<=82.000mm時(shí)，步進(jìn)梁處于“軋制線(xiàn)位置”

    3．3 緩沖擋板的位置控制

    緩沖擋板的平移位置由位置變送器（AI3.6/ZT2）測(cè)得：ZT2-42.790=緩沖擋板平移位置（AOC27）鋼坯的定位位置=AOC26/position of center billet
    （1）AOC27>=1500.000mm      緩沖擋板處于“最前位”     
    （2）AOC27>=1400.000mm      緩沖擋板處于“緩慢前進(jìn)位”
    （3）AOC27>=AOC26+100.000mm   緩沖擋板處于“慢速脫離鋼坯位”
    （4）AOC27>=AOC26+10.000mm    緩沖擋板處于“暫停后退位”
    （5）AOC27<=AOC26-10.000mm    緩沖擋板處于“暫停前進(jìn)位”     
    （6）AOC27<=AOC26-100.000mm   緩沖擋板處于“緩慢接觸鋼坯位”
    （7）AOC27<=30.000mm       緩沖擋板處于“慢速后退位”
    （8）AOC27<=0.000mm       緩沖擋板處于“最后位”
    當(dāng)AOC26-10.000mm<=AOC27<=AOC26+10.000mm時(shí),，緩沖擋板處于“平衡位置”
    緩沖擋板位置控制分兩種情況:（A）手動(dòng)測(cè)試執(zhí)行（1）,、（2）、（3）,、（4）步驟 （B） 鋼坯定位執(zhí)行（5）,、（6）、（7）、（8）步驟

    3．4 對(duì)齊推鋼機(jī)的位置控制

    對(duì)齊推鋼機(jī)的平移位置由位置變送器（AI3.5/ZT1）測(cè)得：ZT1-326.200=對(duì)齊推鋼機(jī)平移位置（AOC180）
    （1）AOC180>=697.000mm      對(duì)齊推鋼機(jī)處于“最前位”     
    （2）AOC180>=500.000mm      對(duì)齊推鋼機(jī)處于“緩慢前進(jìn)位”
    （3）AOC180>=AOC28-160.000mm   對(duì)齊推鋼機(jī)處于“慢速前進(jìn)位”
    （4）AOC180>=AOC28-4.000mm    對(duì)齊推鋼機(jī)處于“推鋼位置”
或AOC180>=AOC28-4.000mm
    （5）AOC180<=0.000mm       對(duì)齊推鋼機(jī)處于“慢速后退位”     
    （6）AOC180<=-290.000mm      對(duì)齊推鋼機(jī)處于“最后位”
對(duì)齊推鋼機(jī)位置控制分兩種情況：（1）,、（2）,、（5）、（6）用于測(cè)試（3）,、（4）用于推鋼

    4 位置變送器維護(hù)及更換

    4,、1 位置變送器的維護(hù)

    日常巡檢時(shí)，應(yīng)檢查位置變送器安裝螺絲,、插頭是否松動(dòng),，設(shè)備動(dòng)作位移是否與操作站顯示相一致。當(dāng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)位移不正常時(shí),，出現(xiàn)鋼坯不能正常入,、出爐等現(xiàn)象時(shí)，先檢查位置變送器是否損壞,、安裝螺絲是否松動(dòng),；若位置變送器正常，可手動(dòng)測(cè)試設(shè)備,，標(biāo)記設(shè)備動(dòng)作位移,，然后與加熱爐操作站的設(shè)備位移顯示值相比較，如有誤差且呈線(xiàn)性,，先手動(dòng)調(diào)節(jié)位置變送器的拉桿或拉線(xiàn)的長(zhǎng)度,，然后測(cè)試設(shè)備；若仍有誤差,，可根據(jù)情況適當(dāng)修改程序中的修正值、位移系數(shù),。位置變送器損壞嚴(yán)重或誤差太大無(wú)法調(diào)節(jié),，應(yīng)更換位置變送器。無(wú)備件更換時(shí),，可修改相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)元素和程序,，更換為不同型號(hào)、精度等級(jí)高,、能使用的位置變送器,。

    4、2 位置變送器的更換

    推鋼機(jī)位置變送器原為拉線(xiàn)式位置變送器,，由于推鋼機(jī)動(dòng)作頻繁,，工作環(huán)境差，位置變送器損壞頻繁,，現(xiàn)更換為拉桿式位置變送器,。平移梁位置變送器在 2001年10月由于檢測(cè)不準(zhǔn)確，影響鋼坯爐內(nèi)跟蹤、出鋼等控制功能,。原P-75A型位置變送器購(gòu)買(mǎi)困難,，先更換為L(zhǎng)WG750型位置變送器。位置變送器檢測(cè)原理基本相同,，更換方案也基本相同,，現(xiàn)就平移梁位置變送器更換為例，加以說(shuō)明,。
    平移梁位置變送器更換方案：
    （1） 把平移梁手動(dòng)移到最前位,，停止，在主控室編程器上記下RMC1:AI3.8/ZT4此時(shí)的輸出值X1,；
    （2） 把新的LWG750型位置變送器換上,，接線(xiàn)，固定拉桿,；
    （3） 在主控室編程器修改AI3.8/ZT4數(shù)據(jù)庫(kù)元素的轉(zhuǎn)換參數(shù)：由450改為750,；
    （4） 重新觀察此時(shí)輸出值X2記下；
    （5） 修改位置變送器基準(zhǔn)調(diào)整參數(shù),，通過(guò)RMC1PC3.1.4:2,進(jìn)行具體方案是：新值=原值+（X2-X1）;
    （6） 裝鋼測(cè)試,，建議裝鋼一只或兩只；
    （7） 調(diào)試程序,；

    5  結(jié)束語(yǔ)

    位置變送器屬于兩線(xiàn)制檢測(cè)儀表,，具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便,，性能穩(wěn)定等特點(diǎn),。由于位置變送器檢測(cè)準(zhǔn)確性的提高，為加熱爐穩(wěn)定正常燒鋼出鋼創(chuàng)造了有利條件,，加熱能力達(dá)到設(shè)計(jì)要求,，節(jié)能降耗成果明顯，大大減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度,，為加熱爐正確操作提供了科學(xué)依據(jù),，確保加熱爐安全、穩(wěn)定,、可靠運(yùn)行,。

    參考文獻(xiàn)
    [1] AUTOMAZIONE AREA FORNO FUIRNACE AREA AUTOMATION :245-247