轧钢自动化征途追忆系列1:短路背后的故事

短路背后的故事


初入职场,我被分配至轧钢厂的自动化车间。车间里,工友们常说,车间主任姓李,是东北工学院的优秀毕业生,在冶金部可是响当当的技术骨干。

  初见李主任,是在到车间不久后。他四十岁上下,身姿挺拔而壮硕,宽厚的肩膀透着一股力量感,身高足有一米七八。面庞白皙宽厚,说起话来东北腔鲜明洪亮,颇具特色。

  不知缘由,起初李主任不太乐意我待在自动化车间,还劝我去电气车间,觉得在那儿能学到更多。然而,我对那些轰鸣转动的大型电气设备心存畏惧,想到大电机转动时发出的隆隆声响,还有体型庞大的变压器,就打起了退堂鼓。于是,我坚持留在自动化车间,李主任见我态度坚决,只好同意。

  后来,在与一些老师傅和工友的私下交谈中,听到一些关于李主任的议论,有人说他在技术上很保守,不肯传授经验,甚至还会耍些小手段。但经过一段时间相处,我发现这些传言毫无根据。

  自动化车间里,轧钢液压压下控制系统是最为主要的设备,我们日常都亲切地称它为液压压下。在液压微调机房的西侧墙上,醒目地挂着液压压下系统的结构图,标注清晰明了。可那时的我,对着这系统控制图,完全摸不着头脑,就像面对一本晦涩难懂的天书。只要设备出问题,我总是第一时间请李主任来处理。

  上班不久后,我便开始了倒班生活,白班、二班、夜班依次循环。几乎没有哪次液压压下出现故障,不是靠李主任出手解决的。

  令我印象尤为深刻的一次,液压压下系统出现震荡故障,伺服阀的毫安表指针在零位剧烈摆动,始终没有停歇的迹象。那天晚上,我正好上夜班,在电气控制柜前,李主任忙得不可开交,又是测量数据,又是检查线路,整整忙碌了一夜,故障却依旧棘手。我一直守在他身边。

  第二天清晨,吃完饭后,李主任休息了一会儿,突然一拍脑袋,想起电气控制柜后面的节点。他先是盯着西墙上的系统图仔细端详,目光随后落在控制柜后面的一个部位,眼睛瞬间亮了起来。只见他找到一对常开节点,又在柜子后面迅速定位到与之对应的端子,动作娴熟地用导线将这两点短路,再一测试,嘿,系统居然恢复了正常运行。

  后来再次遇到类似情况,我依葫芦画瓢,自己也仔细琢磨着找到了一对常开节点,学着李主任的样子进行短路操作,系统果然恢复了正常运行。那一刻,我满心欢喜,毕竟这是我上班实习期间首次独立解决系统故障,别提有多得意了。

  然而,得意忘形终酿恶果。又有一次,系统再次出现震荡,毫安表零位摆动的状况,我依旧照着之前的方法,对一对未曾短路过的节点进行短路处理。巧的是,当时轧钢生产线正在运行。突然,操作工神色慌张地冲进机房,扯着嗓子大喊:“你在干什么?轧辊一个劲儿往下压,辊子马上就要断啦!”那声音震得我耳朵嗡嗡作响,吓得我手慌脚乱,赶忙撤掉了短路线。当时,旁边站着技术员和其他工人,有人对我指指点点,冷嘲热讽,场面要多尴尬有多尴尬。

  这件事给了我重重一击,让我彻底警醒。此后,我再也不敢盲目模仿,而是静下心来,认真钻研墙上的系统控制图。经过仔细探究,我才恍然大悟,原来之前我短路的常开节点,是AGC控制的节点 。(这AGC在轧制领域被称作自动厚度控制,当时电视里也有个AGC,叫自动增益控制 。)而其他节点则属于上电节点 ,通常在液压压下系统启动后会自动闭合,只有在检修时才会手动打开,呈常开状态。

  当时,由于国产继电器的质量欠佳,使用一段时间后,节点处就容易出现斑点,进而导致接触不良。对于220V及以上的强电压大电流,这种情况或许无关紧要,但对于毫安级的弱电来说,却如同额外增加了几K甚至十几K的电阻,问题严重。正因如此,之前的短路操作才没有引发故障。

  不过,这AGC系统平常很少启用,几乎是闲置在那里,就像一个徒有其表的摆件 。(其实,在大学金属材料专业的课程里也有关于它的理论知识,但仅仅是理论层面的讲解 。)我们当初在实际应用中,对这项技术一知半解 ,可其功能却明明摆在那里,这也是当时我不了解缘由而贸然行动的原因。AGC实际上是应用虎克定律的一种正反馈轧钢控制方法,简单来讲,轧制压力越大,它就越往下压,这很容易导致轧辊断裂,所以之前没人敢轻易尝试。

  时光来到八十年代中后期,我突然萌生出一个想法,打算开发一个记忆电路。我特意跑了一趟电子一条街,花费十几块钱买了漏电极小的胆电容,又配备了几个密封性能良好的继电器和放大器,经过一番捣鼓,成功制作出一个十几秒高精度的记忆电路,专门用于控制AGC。

  它的控制原理并不复杂,当钢卷被送过来后,轧机会先轧过其头部一小段,然后记录下这部分对应的轧制压力,将其设定为基准压力。后续在进行轧制压下操作时,系统会自动与这个基准压力进行比较。倘若轧制压力高于基准压力,辊缝就会向下调节;要是低于基准压力,辊缝则向上调整,而且上下调整幅度都有严格限制,如此一来,便不会出现轧辊因过度下压而断裂的问题,有力地保障了轧制压下控制系统的安全稳定运行。

  这一改进成效显著,轧制出来的钢板纵向厚度变得更加均匀。从当时东芝X射线测厚仪记录仪所记录的曲线来看,除了头部那一小段,后续的曲线呈现出纵向厚度误差不超过十道的笔直线条,效果令人十分满意 。 

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