SCR7000连铸连轧铜杆浇铸机铸机水控制系统故障诊断及维护

SCR7000连铸连轧铜杆浇铸机铸机水控制系统故障诊断及维

护

陈战

【摘要】本文统计及归纳了晟祥铜业近半年SCR7000铜杆连铸连轧设备的浇铸机铸机水控制故障,并对其出现故障的诊断进行了针对性、详细地分析.

【期刊名称】《化工中间体》

【年(卷),期】2017(000)009

【总页数】2页(P88-89)

【关键词】浇铸机铸机水控制系统;故障;诊断;维修

【作者】陈战

【作者单位】大冶有色机电设备修造有限公司湖北 435005

【正文语种】中文

【中图分类】T

1.前言

SCR7000连铸连轧铜杆生产线是晟祥铜业从美国南线引进的先进设备。该生产线采用了大量的自动控制，实现了整条生产线作业的自动化。

在图一中39、40为流量控制阀，控制阀控制每条回路的水流，对应铸机轮相应的区域进行温控，41、42为流量计，反馈相应回路的流量值，配合阀门进行回路调

节。每个区域的控制都对铸机铜水降温起到很关键的作用，温差波动太大或太小，都会对工艺产品造成影响。所以在生产中水量的控制在出现问题时，都被动的去手动干预，导致自动控制失去作用，产品合格率降低。

图1 铸机轮降温水工艺图

2.铸机水控制系统运行出现的典型故障及处理情况

表1 铸机水控制故障及原因统计表时间 2016年3月2日 2016年3月18日2016年4月24日故障部位及现象阀门不受控制，无法调节流量调节，无明显变化，响应时间过长流量调节无法稳定故障原因部分DO点输出不起作用流量计响应时间过慢，流量调节混乱前端手动阀门被关小时间 2016年4月26日 2016年5月10日 2016年5月28日故障部位及现象阀门只能开不能关开机启动后流量为0 阀门只能开不能关故障原因阀门的限位故障阀门电机故障 DO输出点故障时间 2016年5月29日 2016年6月27日 2016年7月15日故障部位及现象流量反应来回波动较大流量无法调节流量波动大，控制困难故障原因喷嘴头掉了限位故障导致电机烧毁工艺管道水压出现波动

根据以上的资料统计，在浇铸机上铸机水控制系统故障归纳为以下几种：(1)PLC 卡件输出故障，无法驱动阀门；(2)程序部分PID调节响应时间调整不合理、仪表选型量程过宽，响应速度及精度不合理；(3)工艺管道局部压力及流量发生变化，不适合相应的控制系统调整程序；(4)阀门本身的故障，无法正常驱动；(5)工艺管道较大波动，无法及时调整，产生指示误导；(6)流量计故障，指示不准确；(7)铸机水喷嘴设计不合理，故障率较高。

3.流量控制系统故障实例分析诊断及排除

下面以生产运行中的实际故障再结合电气仪表、及生产工艺对出现的故障的部位、原因以及针对故障所采取的措施、方案加以介绍。

(1)流量调节，无明显变化，响应时间过长

实际上这个故障对操作人员来说有一定认识误区，都希望输入合适值，整个工艺就能马上能调整过来，但整个流量的控制是个闭环控制系统。响应的调整是有周期的，和控制系统控制方式、仪表的反映速度、工艺条件是有相关联的，哪个环节出现问题都会导致调整时间的滞后。

(2)电气仪表故障

①仪表故障，主要集中在显示不准确，或者反应相对较慢，这点影响方面较多。在铸机水工艺中主要有如下问题需要注意：A.被测液体中含有微小气泡一般不影响电磁流量计的正常工作，但气泡增多或者增大，信号会出现波动，指示不准确。这种情况主要集中在开浇时，指示值处于不稳定状态，待管路中充满液体后，指示值将会处于稳定。B.电磁流量计显示流量较稳定但比实际流量偏大或偏小，在未生产时零点就不稳定，这种情况就需要考虑流量计经过长期使用是否结垢或者有杂物粘结，将其拆下进行清除处理，需根据具体情况处理。②电气故障，主要集中在阀门不受控制，电路和阀门本体是检查判断的重点：A.PLC卡件直接输出DO控制阀门开闭，使用的方式是断点PID调节，通断频率直接影响卡件输出及电机使用的寿命，卡件选用的是西门子大电流卡件，但对于直流启动的阀门电机还是要考虑其承受能力，不否认长期高频率使用后还是有通道损坏的情况。B.阀门直流电机不能长时间连续运行，所以要保证控制阀门的方式必须正确，在使用过程中太快对电机寿命有影响，太慢影响控制精度，这就是要在控制程序中考虑。但人为的手动强行开启连续动作会导致电机处于过载状态。

(3)工艺管道的波动导致动作不正常生产过程中，流量发生变化，阀门随之启动，

导致操作人员误判为系统混乱，对生产影响较大，主要出现这种现象有以下几方面①因给水的泵设计较小，基本没有余量，没有抗干扰的能力，生产中设备本体或者工艺管道中出现问题，都会干扰到给水流量的稳定，缺乏经验的操作人员不能及时判断，急忙现场处理手动阀，这时失去了自动能力的阀门，让操作人员更加误判。

②管路中总阀为气动阀，流量不稳定时（一般为降低），可能是总阀故障，一般为气源压力偏低，判断此类故障需对工艺设备、管路了解。最快的判断的方法是观察管道阀门后端压力正常，此时不正常就需要对整个系统调整，做出相应操作，而不是仅限于观察管道流量和支管电动阀的问题。

(4)管道局部流量不受控

在正常生产中，局部支路的流量突然不受控，怎么调整都无法跟踪到正常值，检查阀门及流量计都正常，控制系统输出都有，这种情况有以下两种：

①阀门开度达到全开，流量怎么也起不来，管路压力也正常，这个时候就需要判断铸机水喷头是否被堵，因在开浇的过程中水流未及时送出，但铜水已经开始浇铸，局部会有渗出的铜液粘在喷头上，导致出口变小，流量起不来，因管网全开所以压力是反应不出来的，需要及时处理喷嘴了。②支路流量无法稳定，波动较大，其他硬件均正常，水量大的时候好调整，但小的时候来回震荡较频繁，小流量控制中无法稳定，控制程序流量控制是根据整条管道的流量状况设计的，为更均衡的控制提高响应速度，所以分为正常流量和小流量控制。这个时候来回震荡频次过多对电机和系统卡件都有影响，在不能处理时，靠前端的手动球阀控制降温水流量，维持生产。待合适的时候进行恢复。

(5)人为的错误操作导致故障产生

操作及维修人员对设备性能的不了解导致误操作及误判断和责任心不强也是导致故障频发的原因主要集中以下几点：①出现流量不受控，均认为是设备故障，未在工艺上观察警醒，导致故障判断不正确，操作失误；②发现设备有隐患，未及时和设备人员沟通，操作上不手自动切换，强行手动，导致设备损伤，故障扩大化。4.结束语

通过以上对铜杆浇铸机铸机水控制系统故障诊断及维护的论述，总结了五类影响生产正常进行的故障及状态的，做到了举一反三。在机组生产运行中出现故障时，可