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高线加热炉步进梁控制原理及其相关知识

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卜振华

摘要：高线加热炉步进梁不发生故障还好，只要出现故障，其处理过程曲折、时间长。因此特对高线加热炉步进梁动作原理及其相关电气进行分析与总结。

关键词：加热炉;步进梁;正循环;逆损坏;比例阀开口度

1 主要电气元件及其动作原理

高线加热炉步进梁主要电气元器件为升降、水平位移传感器各1个，升降比例阀升降线圈4个，水平移动比例阀线圈2个，水平锁紧阀线圈1个，比例放大板3个。

高线加热炉步进梁动作过程如图（因步进梁老掉滑块步进梁动作进行了修改，把原来步进梁正循环起始位为出炉侧低位改为入炉侧低位，且步进梁起始位在画面上可以选择）：

图示整改前图示整改后

高线加热炉步进梁动作原理（以整改后正循环为例）：当步进梁水平位移值大于216MM时画面点击正循环后，步进梁以95%的快速速度进行第一步上升，当步进梁升降位移值大于-30MM时，步进梁以40%的慢速速度进行第一步上升;当步进梁升降位移值大于5MM时，步进梁以95%的快速速度进行第二步上升，当步进梁升降位移值大于80MM时，步进梁以40%的慢速速度进行第二步上升;当步进梁升降位移值大于97MM时，以95%的快速速度进行水平移动，当步进梁水平位移值小于115MM时，步进梁以40%的慢速速度进行水平移动;当步进梁水平位移值小于5MM时，步进梁以95%的快速速度进行第一步下降，当步进梁升降位移值小于33MM时，步进梁以30%的慢速速度进行第一步下降;当步进梁升降位移值小于0MM时，步进梁以95%的快速速度进行第二步下降，当步进梁升降位移值小于-65MM时，步进梁以30%的慢速速度进行第二步下降;当步进梁升降位移值小于-90MM时，步进梁以95%的慢快速速度进行进行水平移动，当步进梁水平位移值大于216MM时，步进梁以25%的慢速速度进行水平移动，到停止位时步进梁正循环结束，等待下次正循环触发。

2 相关信号输出之间的转换关系

步进梁速度给定显示的百分多少，就是10V的百分多少，也就是plc模块输出的电压值是多少，此值输出到到放大板上，在经过特定曲线关系转换成电流信号，电流信号输出到比例阀阀线圈上，而控制比例阀开度口大小而实现步进梁的快慢动作。电压信号转换电流信号特定的曲线如下：

以高线步进梁速度输出95%为例：95%就是PLC模块输出到放大板电压为9.5V，经转换后，放大板输出到比例阀线圈的电流值为1.4A左右，注意此项是判断放大板好坏的主要依据。

3 步进梁故障的判断

当步进梁出現故障时，相关电气人员首先要到加热炉操作台观看步进梁画面相关数据是不是正常，主要是步进梁位移值是不是正常，步进梁移动速度是不是有输出，根据步进梁动作原理、信号输出转换关系进行判断故障原因。具体情况如下：

（1）步进梁位移数值超出正常范围时，需与液压工配合手动强制阀动作，使步进梁位移值回到正常范围，在按正常步骤去试车，再观察情况。

（2）步进梁位移数值不对时，需检查位移传感器，位移传感器输出的是4-20MA信号。

（3）步进梁位移值正常，步进梁移动速度也正常，需电气相关人员进一步检查放大板信号是否正常。

（4）步进梁水平动作有问题时，除之以上检查还需要检查水平锁紧阀（普通电磁阀）信号是否正常。

（5）当判断电气无问题时，且液压找不到明显原因时，可以通过改变步进梁移动速度解决的可以试着修改给定速度，尽快恢复生产（修改后运行期间一定要加强设备运行情况，防止出现更大设备事故）。

4 以前故障实例分析

（1）步进梁正循环上升到位时，没有进行水平移动。经查发现步进梁油缸前端连杆有点脱丝，致使位移传感器数值不对而无满足进行水平移动位移值的条件。

（2）步进梁正循环周期时快时慢，观察画面位移值与速度都很正常，经查发现水平锁紧阀阀芯存在卡阻现象，更换阀体后一切正常。

（3）步进梁正循环不能进行慢速上升，经查步进梁位移值与速度给定都正常，到比例阀电流值也正常，机械更换阀体故障已在，最后把步进梁慢速上升速度由35%改为40%后，试车可以运行。故障原因大概判断为液压系统有问题。

5 结语

上述阐述了高线步进梁正循环工作原理及其相关知识，望对提高故障判断、故障解决提供一些帮助。

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