j. Module chức năng (FM)
3.3.3.6Thiết lập cửa sổ báo lỗi alarm:
3.3.3.7 Ch y ch ng trình:
54
CH NG 4
PH NG H NG VÀ CÁC GI I PHÁP V
KH C PH C MISSROLL
4.1 Những thi t h i do missroll gơy ra:
Cơng ty cổ phần thép Pomina cán thép vằn với các chủng loại như sau: D14, D16, D18, D20, D22, D25, D28, D32.
Sự cố missroll được chia lƠm các loại như sau:
- Missroll cán thơ: xảy ra từ giá cán A1, đến giá cán 6. Đặc điểm của missroll loại nƠy lƠ khơng cĩ dao để chặt bỏ khi cĩ sự cố, biện pháp duy nhất để xử lý là khi phát hiện phải nhanh chĩng ngừng máy để xử lý. Nĩ cĩ các tác hại sau:
+ Thời gian tháo bỏ vật cán bị miss ra khỏi giá cán lơu, do vật cán lớn khi xảy ra miss cĩ thể gơy ảnh hưởng đến các thiết bị hỗ trợ như: guide dẫn hướng, trục cán, ảnh hưởng đến tuổi thọ của motor DC. + Miss cán thơ ở cơng ty thì phải mất ít nhất lƠ 120 phút để xử lý ( trung
bình cán 40 tấn/h, 16 triệu đồng/tấn), xảy ra gƣy trục thì mất khoảng 120 ậ 130 triệu/cặp trục, nếu phá hoại dẫn hướng thì khoảng 4 triệu/guide. 10 triệu/h để giữ nhiệt chờ cán lại. Do đĩ, nếu missroll xảy ra thì lƣng phí mất ít nhất lƠ 650 triệu/h.
- Missroll cán trung, tinh: cĩ dao để chặt khi sự cố xảy ra. Điểm nổi bật ở miss loại nƠy lƠ tốc độ vật cán thốt ra nhanh, cĩ thể gơy ảnh hưởng đến độ an tồn cơng nhân giám sát bên ngoƠi. Thời gian xử lý 40 ậ 60 phút, guide từ 1 ậ 3 triệu/guide. Cặp trục 110 ậ120 triệu/cặp. Thực tế ở cơng ty cĩ 2 ậ 3 tai nạn lao động mỗi năm do thép miss gơy ra. Lƣng phí ít nhất lƠ 420 triệu/h.
55
Đặc biệt, hiện nay với chủng loại sản phẩm D16, cơng ty sử dụng cặp trục bằng vật liệu composite cĩ giá hơn 2 tỷ VNĐ, nên miss loại nƠy cĩ thể gơy ra thiệt hại nhiều hơn nữa.
Do đĩ trong quá trình cán nếu xảy ra missroll gơy ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình sản xuất, nếu như cơng nhơn vận hƠnh khơng kịp thời xử lý sự cố thì chi phí tổn hao do miss gơy ra lƠ vơ cùng lớn, lên đến hƠng trăm triệu đồng. Do đĩ cần phải tìm cách hạn chế tối đa miss trong quá trình cán, tuy nhiên vẫn khơng thể nƠo hạn chế triệt để, miss vẫn tồn tại, yêu cầu lƠ hệ thống vận hƠnh phải cĩ cách xử lý nhanh miss để giảm thiểu đến mức thấp nhất tác hại trong quá trình cán. Nếu như hệ thống xử lý nhanh sẽ đem lại được những ưu điểm sau:
- Giảm thiểu thời gian ngừng máy: miss thơ cĩ thể xử lý trong vịng 40 phút, miss trung tinh cĩ thể xử lý trong vịng 20 phút, giảm thiểu chi phí liên quan đến quá trình ngừng máy.
- Tránh được những thiệt hại đáng tiếc như: thép bay xuyên qua hay vịng qua gơy bỏng nặng cho cơng nhơn vận hƠnh.
4.2 Nguyên nhân gây ra missroll vƠ ph ng h ng khắc phục:
- Do chỉnh cán khơng tốt: sự cơn chỉnh về khe hở trục để tạo biên dạng vật cán khơng đúng tiêu chuẩn lƠm cho gĩc ăn lớn, vật cán khơng vƠo trục được. Cơn chỉnh guide dẫn hướng, máng dẫn khơng được tốt, sự dịch chuyển của trục cán lƠm cho guide dẫn hướng vƠ rƣnh cán khơng trùng nhau dẫn đến missroll.
Một giải pháp để khắc phục lỗi nƠy lƠ cần kiểm tra thật kỹ khi thay rƣnh, kiểm tra độ đồng tơm của các rƣnh cán, hai rƣnh của hai trục trên cùng một giá cần phải đảm bảo độ đồng tơm cao. Lấy khe hở trục theo tiêu chuẩn của nhƠ thiết kế, tránh lấy to quá hay nhỏ quá, vì khi lấy to quá thì vật cán ra sẽ lớn hơn thiết kế, vì thế vật cán sẽto hơn tiêu chuẩn dẫn đến gốc ăn lớn khi vật cán ngoạm vƠo trục phía sau, dễ gơy missroll. Khi lấy khe hở nhỏ thì tại bản thơn trục vừa lấy gap ( khe hở trục) cĩ thể gơy miss. Hơn nữa cần phải kiểm tra trục vít của giá cán để đảm bảo trục cán
56
khơng bị giƣn ra trong quá trình cán để đảm ảo vật cán ra sau mỗi trục đều cĩ thiết diện ổn định. Đĩ lƠ về vấn đề gap, sau đơy lƠ biện pháp để giám sát sự thẳng hƠng của hai rƣnh trên hai trục của hai giá cán liền kề nhau: tức lƠ trên mỗi giá cán ta trang bị thêm một encoder để đọc vị trí của mỗi rƣnh cán, vị trí nƠy được gán thêm vƠo chương trình điều khiển, khi mƠ giá cán cĩ độ dịch chuyển qua lại thì encoder nƠy sẽ báo về người điều khiển, từ đĩ người điều khiển cĩ thể nhận biết được sự thay đổi mƠ cho ngừng máy kiểm tra, hiệu chỉnh lại.
- Do nhiệt độ đốt lị khơng ổn định, lƠm cho vật cán cĩ độ giƣn dẻo khơng đều. Để khắc phục lỗi nƠy cần trang bị hệ thống giám sát quá trình đốt lị, hiện nay cơng ty sử dụng cơng nghệ đốt lị tiên tiến với sự hợp tác của cơng ty CNG bằng sự kiểm sốt nhiệt hoƠn toƠn trên máy tính, đƣ tạo điều kiện tích cực cho quá trình cán luyện, đƣ khắc phục một phần đáng kể lỗi này.
- Tốc độ giá cán khơng ổn định. Tốc độ nƠy cĩ nhiều yếu tố ảnh hưởng như: nhiệt độ lị đốt, chất lượng phơi cán, điều kiện lƠm việc của giá cán. Muốn khắc phục lỗi nƠy thì cần phải giải quyết tốt các yếu tố ảnh hưởng trên.
- Chất lượng phơi cán khơng tốt: khi mƠ trong quá trình cán, chất lượng phơi khơng tốt cĩ thể dẫn đến sự cố lƠ vật cán đang cán bị kéo đứt, hay bị xỉ bám ảnh hưởng đến quá trình cán luyện vƠ bề mặt sản phảm sau khi cán. Hơn nữa chất lượng phơi khơng tốt cũng gơy ảnh hưởng xấu đến quá trình gia nhiệt vì thƠnh phần phơi cán khơng đều thì quá trình gia nhiệt cũng lƠm cho nhiệt của vật cán khơng đều cũng lƠ nguyên nhơn của missroll. Hiện nay cơng ty vừa mở thêm nhƠ máy luyện phơi, vƠ chất lượng phơi chưa đạt như mong muốn, vƠ missroll cũng lƠ một sự cố khơng thể khơng tồn tại.
4.3 Gi i pháp xử lý missroll hi n nay cơng ty áp dụng:
Cơng nhơn vận hƠnh quan sát toƠn bộ dƠn cán, khi cĩ sự cố xảy ra như miss thì kịp thời giải quyết như sau:
57
- Đối với miss cán thơ: lập tức dừng dƠn thơ, tắt nước lƠm mát dƠn để tháo bỏ vật cán, báo cho người trực tiếp quản lý sản xuất để bố trí nhơn sự giải quyết tiếp theo.
- Đối với miss trung, tinh; sử dụng hai dao CV1, CV2 để chặt bỏ vật cán, báo vềngười quản lý.
Chú ý: toƠn bộ quá trình phát hiện đến xử lý đều do con người giám sát vƠ thực hiện. Dẫn đến lƠm chậm trong khơu phát hiện vƠ xử lý, đơi khi đƣ phát hiện sự cố miss, nhưng đưa ra phương án giải quyết sai lầm như dừng nhầm giá cán, lƠm thiệt hại nặng cho sản xuất.
4.4 Yêu c u đặt ra:
Do những thiệthại do missroll gơy ra, yêu cầu đặt ra cho đề tƠi:
- Phát hiện nhanh, báo lỗi tức thời khi cĩ sự cố missroll xảy ra một cách tự động.
- Tức thời khắc phục sự cố theo những phương pháp được lập trình sẵn.
4.5 Ph ng h ng vƠ gi i pháp thực hi n:
Để phát hiện sự cố missroll, ta cĩ hai phương pháp sau:
4.5.1 Ph ng h ng 1:
- Sử dụng cảm biến để phát hiện vật cán cĩ đi vƠo giá cán hay khơng.
- Sau mỗi giá cán đặt cảm biển để phát hiện vật cán đi ra. Mỗi giá cán sẽ cĩ tốc độ quay tương ứng, khoảng cách giữa hai giá lƠ cố định.Do đĩ cĩ thể xác định thời gian để vật cán đi qua mỗi giá cán. Nếu sau khoảng thời gian đĩ mƠ cảm biến khơng phát hiện được vật cán thì báo lỗi cĩ missroll xảy ra tại giá cán trướccảm biến khơng phát hiệnvật cán.
- u điểm: nhận tín hiệu cụ thể chính xác,lập trình báo lỗi vƠ xử lý dễ dƠng do dựa vƠo tín hiệu của cảm biến truyền về qua bộ timer để xử lý.
58
- Khuyết điểm: tín hiệu cĩ thể bị lỗi do trong quá trình cán cĩ thể xỉ thép che cảm biến lƠm cho quá trình giám sát khơng được chính xác, chi phí đầu tư cao do phải lắp đặt cảm biến tương ứng với số lượng giá cán. Giá cán càng nhiều thì chi phí cƠng cao.
Hình 4.1Phát hiện missroll bằng cảm biến
4.5.2 Ph ng h ng 2:
- Mỗi giá cán đều cĩ dịng điện tăng lên khi vật cán đi qua, dịng nƠy được quy đổi thƠnh tải trọng giá cán khi lƠm việc ta cĩ thể dựa vƠo tải trọng nƠy để phát hiện missroll.
- Cách giải quyếtcũng tương tự. Khi vật cán qua giá cán thì tải sẽ tăng lên, khi tải giá trước tăng lên thì sau khoảng thời gian tương ứng nếu tải giá sau tăng lên thì cĩ vật cán đi qua, nếu khơng tăng thì thơng báo cĩ missroll.
- u điểm: khơng tốn chi phí nhiều, do dựa vƠo tải trọng của giá cán.
- Khuyết điểm: việc lập trình tương đối khĩ khăn hơn do dựa vƠo tải trọng của giá cán, đơy cũng lƠ khuyết điểm mƠ chưa hề cĩ cơng ty nƠo dựa vƠo đĩ để lập trình, tín hiệu cĩ thể bị nhiễu do lỗi missroll thường xảy ra khi giá cán bị bể bạc đạn, lúc đĩ dịng qua giá cán tăng lên, nên dựa vƠo tải cĩ thể bị missroll nhưng vẫn khơng cĩ tín hiệu phản hồi về missroll.
59
Hình 4.2Phát hiện missroll dựa vƠo tải giá cán
- Khi chưa cĩ vật cán đi qua thì hai giá cĩ chế độ khơng tải khoảng 0,2 ậ 4 %. - Khi cĩ vật cán đi qua thì hai giá cĩ tải khoảng 35 ậ 65 %.
- Sau khoảng thời gian đƣ lập trình trước, giá 14 tải khơng lên thì báo lỗi missroll tại vị trí giá cán đĩ.
4.6 Lựa chọn gi i pháp:
Dựa vƠo hai phương án trên, xin chọn phương án một lƠ dựa vƠo cảm biến để nhận tín hiệu. Mặc dù tổn hao cho việc lắp đặt chi phí cảm biến nhưng so với những thiệt hại mƠ miss gơy ra thì khơng đáng kể vƠ độ tin cậy vƠo tín hiệu phản hồi cao hơn dựa vƠo dịng qua giá cán.
Nguyên lý giải quyết bƠi tốn: mỗi giá cán sẽ cĩ tốc độ quay tương ứng, ứng với tốc độ đĩ thì sau khoảng thời gian nhất định sẽ cĩ vật cán chạy. Cảm biến sẽ được đặt ngay sau giá cán, nếu như sau khoảng thời gian được thiết lập mƠ cảm biến khơng phát hiện tín hiệu thì báolỗi missroll.
- Nếu như missroll cán thơ thì báo lỗi để người vận hƠnh đưa ra phương án giải quyết. Miss thơ xảy ra tại vị trí từ giá A1 đến giá 6.
60
Hình 4.3 Giao diện báo lỗi miss thơ
- Nếu như missroll trung, tinh thì dao nƠo vật cán đƣ đi qua sẽ chặt bỏ vật cán để tránh tình trạng vật cán phi ra ngoƠi lƠm mất an toƠn cho người giám sát, hoặc tránh đùn lớp lƠm mất thời gian cho khơu hậu xử lý. Miss xảy ra từ giá 7 đến giá 16.
Hình 4.4Giao diện báo miss dƠn tinh
- Đặc biệt đối với miss tại dƠn tinh, ta cĩ thể áp dụng dừng giá xen kẽ để tăng hiệu quả giảm chiều dƠi vật cán trước chỗ miss, do vật cán tại dƠn tinh cĩ tiết diện nhỏ nên cĩ thể dễ dƠng bị kéo đứt. Phương án dừng giá xen kẽ tốt nhất lƠ dừng giá nằm (giá số lẻ), khi đĩ vật cán sẽ dễ tháo bỏ ra ngoƠi.
61
4.7 Trình tự tiến hƠnh:
Trình tự tiến hƠnh để giải quyết theo phương án đƣ lựa chọn:
- Tìm hiều về PLC để lập trình cho cơng tác phát hiện missroll, báo lỗi, xử lý, đặc biệt lƠ tìm hiểu về cấu trúc lệnh timer ứng dụng trong cơng tác lập trình. - Tìm hiểu về WinCC để thiết kế giao diện cho con người, báolỗi khi cĩ miss. - Lập trình cho cơng tác xử lý báo lỗi với từng loại miss:
+ Missroll dàn thơ: báo lỗi cho người vận hƠnh, tắt dƠn con lăn đầu vƠo, dừng giá cán liên quan đến vị trí xảy ra missroll, tắt valve nước lƠm mát dàn cán thơ.
+ Missroll dƠn trung: báo lỗi, chặt dao CV1, tắt dƠn con lăn đầu dƠn khơng cho cây sau vào.
+ Missroll dƠn tinh: báo lỗi, chặt hai dao CV1, CV2, tắt dƠn con lăn đầu vào.
- Lập trình cho cơng tác xử lý báo lỗi với từng loại sản phẩm: + D14, D16, D18: gồm 18 giá cán.
+ D20, D22: gồm 16 giá cán. + D25, D28: gồm 14 giá cán. + D32: gồm 12 giá cán.
62
CH NG 5
PH NG PHÁP L P TRỊNH X Lụ MISSROLL
Ph ng pháp gi i quyết bƠi tốn:
Dàn cán cĩ 18 giá cán dùng để cán 8 loại sản phẩm khác nhau, tương ứng với 4 nhĩm cán theo sự phơn bố giá cán khác nhau. Mỗi size cĩ số lượng giá cán khác nhau, do đĩ khi lập trình cần chú ý sự ràng buộc nƠy trong quá trình lập trình xử lý. đơy lập trình phát hiện missroll cho nhĩm D14, D16, D18 gồm 18 giá cán, để ứng dụng cho các size cịn lại, ta chỉ sử dụng chương trình của D14 nƠy rồi bỏ đi các giá cán khơng sử dụng, thiết lập lại thời gian cho timer tương ứng với tốc độ của giá cán tương ứng lƠ sử dụng được. Sau đơy lƠ bảng tốc độ của các giá cán tương ứng với từng loại sản phẩm. Giá cán Dường kính trục D14 (m/s) D16 (m/s) D18 (m/s) D20 (m/s) D22 (m/s) D25 (m/s) D28 (m/s) D32 (m/s) A1 550 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 A2 550 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 1 550 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 2 550 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 3 550 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 4 500 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 5 500 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73
63 6 500 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 7 420 1.34 1.34 1.34 1.34 1.34 1.34 1.24 1.21 8 420 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71 1.51 1.47 9 420 2.32 2.32 2.32 2.32 2.21 2.08 1.73 10 420 2.86 2.86 2.86 2.86 2.69 2.48 2.03 11 420 3.93 3.67 3.44 3.52 3.02 3.07 2.45 1.84 12 420 5.31 4.49 4.06 4.13 3.39 4.10 3.25 2.50 13 420 7.06 5.47 4.61 4.91 4.03 14 420 8.87 6.62 5.11 6.40 5.30 15 420 10.12 7.75 6.01 16 420 13.00 9.90 7.80 B ng 5.1Bảng tốc độ giá cán ứng với từng sản phẩm
Dựa vƠo bảng tốc độ ta thấy, các nhĩm sản phẩm cĩ số lượng giá cán như nhau thì cĩ khoảng tốc độgiống nhau. Do đĩ khi thay size các sản phẩm thi cần lưu ý, khơng cần phải thiết lập thời gian cho các giá cán cĩ tốc độ như nhau nƠy.
Các cơng việc thực hiện khi thay size:
- Lấy chương trình ứng với size tương ứng.
- Chọn số lượng giá cán tương ứng với size sắp cán.
64
Nguyên tắc phát hi n vƠ báo lỗi:
Sau giá cán đặt các cảm biến nhiệt độ, để phát hiện vật cán qua giá cán. Để giám sát một cách tự động, cần lắp thêm 18 cảm biến đặt phía sau 18 giá cán, khi mƠ vật cán đi qua giá cán thì cảm biến sẽ nhận tín hiệu, cảm biến sáng xanh chứng tỏ đƣ nhận tín hiệu, nếu cảm biến khơng nhận được tín hiệu thì sẽ cấp tín hiệu báo lỗi missroll (đèn báo đỏ ở vị trí giá cán 4-5).
Hình 5.1Sơ đồ lắp đặt cảm biến giám sát
Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý chương trình điều khiển
Nếu sau khoảng thời gian thiết lập mƠ cảm biến nhiệt khơng phát hiện vật