优化冷轧钢厂在欧洲

作者:基督教Lequeux - C L咨询SPRL

2010年5月12日

在欧洲许多过时的冷轧钢工厂存在,其中一些建成40多年前,不再有竞争力的,因为他们是技术落后。取代这些生产线不是一个选择,因为它会花费数十亿欧元。因此,旧的生产设施需要优化和更新。

在传统的、连续冷轧机的吞吐量通常可以增加了20%。现有的机械零件的工厂经常处于良好状态,因为这些通常over-dimensioned,所以只有马达、控制逻辑与运动控制系统需要更换。这是一个翻新的经典例子。然而最大的挑战是在生产线,开始的地方结束的钢线圈需要焊接的开始一个新的线圈。

为了允许连续处理的线圈,线圈必须焊接在一起。金属片料缓冲装置在加工行恰恰给了我们足够的时间来焊接每个传入和前一个线圈,导致一个无尽的钢带。这发生,例如,在酸洗线和冷轧机。

焊接条使用错误的参数或控制不足将导致糟糕的质量和风险,在焊缝金属条将在酸洗和或滚动。条优惠时,它将弹簧回滚和线圈。然后带需要回落、以及通过机器。总的来说这可能导致停机时间长达72小时。因此更好地控制焊接质量是非常重要的,而且还进行快速、可靠。

电阻焊
焊接过程通常使用电阻焊接包括生成的热量通过电流通过电阻引起的金属表面之间的接触。小池的熔融金属在焊缝区域形成高电流通过金属。两种类型的电阻焊应用通常应用于轧钢厂:焊接缝焊,心烦意乱。在这两种情况下两个电极施加一个高压力和电流加入金属板。

焊接质量取决于几个参数,如床单和电极的位置,压力和速度以及当前应用的压力。这些参数匹配和应同步一起在很短的时间内(通常在一个50/60 Hz时期)。压力由液压系统控制,可提供30吨的力量,在0 1秒到两个汽缸。由于控制液压系统是一个非线性过程,系统的刚度取决于气缸的位置,我们需要一个特殊的控制算法。

增加生产吞吐量超过百分之二十
因为没有足够准确的液压控制系统我们开发自己的控制器。在我们的控制器的非线性液压,基材的厚度和类型的钢焊接。过去我们使用基于VME的系统,但是4年我们开始使用虚拟仪器,节省我们很多时间,试图调试汇编和C代码。CompactRIO算法部署,提供了强度,温度范围这个恶劣的环境和工业所需的特性。必威bet

FPGA的CompactRIO用于实施收购,I / O,数据处理,和快速控制,实时处理器,与固态磁盘,用于监督和沟通与其他系统。所有的工艺参数,包括压力被记录,当公差带是减速,甚至停止,因为破损的风险太高了。

当前,几千安培,电阻焊应该仔细控制。晶体闸流管常用于控制交流电流的流动。这些晶体闸流管只能切断电流在零交点的交流电流。所需的焊接时间是通过激活晶体闸流管在正确的时刻,在50µs准确性。在过去这一直是一个挑战,以及把晶体闸流管,因为它必须与电网同步,在大电流消耗也引起干扰。

控制晶闸管使用CompactRIO系统变得更好。通过FPGA我们可以确定正确的时间在10 ns激活晶闸管。这控制回路非常困难,因为电网包含许多高频谐波和干扰。有更多的涉及除了测量交流循环周期,然后确定起始时间打开可控硅。在我们的系统中我们获得样品以非常高的速度和饲料的信号通过一个数字滤波器在FPGA上实现消除谐波和确定真正的零交叉。

结论
有了这个新的控制系统我们有翻新几个酸洗和冷轧钢厂。在旧工厂带破损发生在2%左右,和欧洲现代化工厂0.5%左右。基于新的CompactRIO控制系统达到0.05%,显著减少。新系统,我们现在有了一个提高10到40倍,一个巨大的经济储蓄减少停机时间和更高的生产吞吐量。

基督教Lequeux
C L咨询SPRL

cl.consulting@skynet.be



联系信息和档案……

相关文章…

打印这一页|电子邮件这一页