Luận văn Nghiên cứu xử lý sự cố Missroll trong vận hành hệ thống cán của dây chuyền cán thép vằn (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu xử lý sự cố Missroll trong vận hành hệ thống cán của dây chuyền cán thép vằn (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN PHỤNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ SỰ CỐ MISSROLL TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG CÁN CỦA DÂY CHUYỀN CÁN THÉP VẰN S K C 0 0 3 9 5 9 NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 0 3 9 4 7 Tp. Hồ Chí Minh, 2013
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN PHỤNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ SỰ CỐ MISSROLL TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG CÁN CỦA DÂY CHUYỀN CÁN THÉP VẰN NGÀNH: CHẾ TẠO MÁY 605204 Hướng dẫn khoa học: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2013
3. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ và tên: Nguyễn Văn Phụng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 21/03/1984 Nơi sinh: Tiền Giang Quê quán: Thân Cửu Nghĩa, Châu Thành, Tiền Giang Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc:79/10, LêVănChí, Linh Trung Thủ Đức Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0977.984.948 Fax: E-mail: nguyenphung.tg@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: chính qui Thời gian đào tạo từ 09/2005 đến 01/ 2010 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỷ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh, Số 01, Võ Văn Ngân, Thủ Đức. Ngành học: cơ khí chế tạo máy. Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Nghiên cứu tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết máy. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 01/2010, hội đồng khoa cơ khí chế tạo máy, trường đại học sư phạm kỷ thuật thành phố Hồ Chí Minh. Người hướng dẫn: Thạc sỹ Trần Quốc Hùng III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Công ty cổ phần Thép Pomina 08/2009 đến Quản lý sản xuất. Đường 27, khu công nghiệp Sóng Thần nay Chức vụ: trưởng ca II,Dĩ An, Bình Dương i
4. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 04 năm 2013 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Phụng ii
5. CẢM TẠ Em xin chân thành cảm ơn Thầy Huỳnh Nguyễn Hoàng đã tận tình hướng dẫn trong thời gian qua. Đồng thời cũng cảm ơn anh kỹ sư Phan Lê Nghĩa, trưởng bộ phận điện tự động công ty cổ phần Thép Pomina đã giúp đỡ rất nhiều trong thời gian thực hiện đề tài, đồng cảm tạ các bạn học viên đã có nhiều đóng góp trong thời gian học tập và nghiên cứu. Tuy nhiên, trong thời gian thực hiện đề tài không thể không thiếu xót, kính mong quý Thầy và các bạn đóng góp thêm cho đề tài ngày càng hoàn thiện. Xin chân thành cảm ơn. Trân trọng iii
6. TÓM TẮT Đề tài: nghiên cứu xử lý sự cố missroll trong vận hành hệ thống cán của dây chuyền cán thép vằn. Thời gian: 10/2011-04/2013. Địa điểm: công ty công ty cổ phần thép Pomina. Khoa học tự động phát triển tạo đà cho các ngành sản xuất phát triển theo, mô hình sản xuất được thực hiện mang tính tự động hóa cao. Ngành thép cũng vậy, với tính nguy hiểm, độc hại cao đã đi đầu trong việc áp dụng mô hình tự động hóa. Đặc điểm nổi bật của sản xuất tự động là các khâu phải tuân thủ nhịp sản xuất, một khâu nào bị ngưng trệ thì sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. Trong sản xuất thép, hệ thống cán giữ vai trò chủ chốt, hệ thống này có sự cố sẽ làm chậm quá trình sản xuất. Một sự cố thường gặp của hệ thống cán là sự cố missroll ( là vật cán không vào trục cán được, dẫn đến bị đùn tắc, hoặc phi ra ngoài ). Missroll gây ra nhiều thiệt hại như: làm ngưng sản xuất, hư hỏng guide dẫn hướng, gãy trục cán, gây hỏa hoạn, gây mất an toàn cho con người Tuy nhiên, quá trình phát hiện và xử lý sự cố này đều do con người giám sát và thực hiện. Vì thế, em xin chọn đề tài nghiên cứu phát hiện, xử lý sự cố missroll trong vận hành hệ thống cán của dây chuyền cán thép vằn để có thể phát hiện nhanh, giảm thời gian xử lý. Phương án 1: dựa vào tải giá cán để phát hiện và đưa ra biện pháp xử lý. Vật cán qua giá cán thì làm tải giá cán tăng lên. Phương pháp này tiết kiệm vật tư nhưng bị nhiễu do khi có sự cố bể bạc đạn hay trục truyền động của hộp số thì tải giá cán không còn đúng nữa. Phương án 2: đặt cảm biến sau giá cán, khi vật cán qua giá cán thì sẽ được cảm biến phát hiện. Phương pháp này tốn kinh phí mua cảm biến nhưng lại thu đươc tín hiệu dễ dàng, chính xác. Đây là phương án nghiên cứu của đề tài. Giải quyết: khi vật cán qua giá cán 1 thì cảm biến 1 sẽ phát hiện, sau khoảng thời gian thì cảm biến 2 phải phát hiện được vật cán. Nếu không thì báo lỗi missroll, và đưa ra phương án giải quyết. Đề tài có thể giảm được thời gian xử lý do missroll gây ra, và các hệ lụy mà nó mang lại, góp phần nâng cao năng suất cán của quá trình. iv
7. ABSTRACT Topic: research handling missroll incident in the operating system's rolling of rolling rebar. Time: 10/2011-04/2013. Science automation development makes for development industry, production models are made highly automation. The steel industry, with highly dangerous, toxic has been at the forefront in the application of automation model. Features of automated production, stages must comply with the production rate, a stalled stage will affect the manufacturing process. In steelmaking, rolling system plays a key role, this system has the problem will slow down the production process. A common problem of rolling system is missroll incident (as rolled material can not into rollers, extrusion, fly out). Missroll cause damage such as: stop the production, damage guide, break rollers, cause a fire, unsafe for human. However, finding and handling are due to human supervision and implementation. So, I would choose the research finding, handling missroll incident in the operating system's rolling of rolling rebar to be able to quickly detect, reduce processing time Method 1: based on the load of rolling equipment to detect and provide treatment measures. Object rolled over rolling, load of rolling equipment is price increase. This method saves materials but disturbed by the incident in bearing or shaft of the gearbox, load of rolling equipment is no true. Method 2: sensor is placed after rolling equipment, when the object is rolled over, the sensor will be detected. This method costs to buy the sensor but with the signal obtained with easy and accuracy. This is content of topic. Solving: when the object is rolled over rolling equipment 1, first sensor will detect, after a period, the second sensor must detect object. Otherwise error message missroll, and make the settlement. Topic can reduce time process caused by missroll, and the consequences that it brings, contributing to improve the productivity. v
8. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan . ii Cảm tạ iii Tóm tắt . iv Mục lục . vi Danh sách các hình x Danh sách các bảng xv LỜI NÓI ĐẦU 1 Chƣơng 1. GIỚI THIỆU 2 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 2 1.2 Ý nghĩa của đề tài: 4 1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: 5 1.4 Nhiệm vụ, giới hạn đề tài: 5 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu: 6 Chƣơng 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐÈ TÀI . 7 2.1 Sự phát triển của ngành cán thép trên thế giới: 7 2.2 Sự phát triển của ngành cán thép ở Việt Nam: 7 2.3 Các khái niệm cơ bản của quá trình cán thép: 8 vi
9. 2.3.1 Phôi cán: 8 2.3.2 Sản phẩm cán: 9 2.3.3 Máy cán: 11 2.3.4 Công nghệ cán nóng: . 12 2.3.5 Công nghệ cán nóng liên tục (CNLT): . 12 2.4 Dây chuyền cán thép ở Công ty Cổ Phần Thép Pomina: 14 2.5 Sự hạn chế trong quá trình tự động của dây chuyền cán ở công ty: . 21 Chƣơng 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT . 22 3.1 Cảm biến phát hiện bức xạ nhiệt: 22 3.2 Ứng dụng PLC vào lập trình điều khiển: 24 3.2.1 Giới thiệu: . 24 3.2.2 Cấu tạo chung của PLC S7-300. 26 3.2.3 Phân loại PLC theo cấu trúc. . 28 3.2.3.1 PLC có cấu trúc Onboard .28 3.2.3.2 PLC có cấu trúc module (Great PLC) 28 a. Module nguồn (PS) 29 b. Module CPU 29 c. Module SM (signal module): 36 d. Module DI (Digital Input) . 36 e. Module DO (Digital Output) 36 f. Module DI/DO 36 g. Module AI (Analog Input) 36 h. Module AO (Analog output) . 36 vii
10. i. Module AI/AO 36 j. Module chức năng (FM) . 37 3.2.4. Kết nối hệ SIMATIC PLC S7-300 37 3.2.5. Phƣơng pháp gán địa chỉ tự động . 38 3.2.5.1. Gán địa chỉ cho các Module tƣơng tự 38 3.2.5.2. Gán địa chỉ cho các Module số . 38 3.2.6 Sự khác nhau giữa điều khiển bằng Relay và điều khiển bằng PLC: 39 3.2.7 Phƣơng thức thực hiện chƣơng trình trong PLC: 41 3.2.8 Các lĩnh vực ứng dụng của PLC S7-300 . 42 3.3 Tổng quan về WinCC: . 42 3.3.1 Cài đặt WinCC: 43 3.3.2 Gỡ bỏ WinCC (Deinstallation) 49 3.3.3 Tiến trình làm việc với WinCC: . 49 3.3.3.1 Khởi động WinCC: . 49 3.3.3.2 Tạo một project mới: 50 3.3.3.3 Cài đặt driver kết nối PLC: 50 3.3.3.4 Định nghĩa các tag sử dụng: 51 3.3.3.5 Tạo và soạn thảo giao diện ngƣời dùng: . 52 3.3.3.6 Thiết lập cửa sổ báo lỗi alarm: . 53 3.3.3.7 Chạy chƣơng trình: 53 Chƣơng 4 CÁC GIẢI PHÁP VÀ PHƢƠNG HƢỚNG KHẮC PHỤC MISSROLL 54 4.1 Những thiệt hại do missroll gây ra: . 54 viii
11. 4.2 Nguyên nhân gây ra missroll và phƣơng hƣớng khắc phục: 55 4.3 Giải pháp xử lý miss hiện nay công ty áp dụng: . 56 4.4 Yêu cầu đặt ra: . 57 4.5 Phƣơng hƣớng và giải pháp thực hiện: 57 4.5.1 Phƣơng hƣớng 1: 57 4.5.2 Phƣơng hƣớng 2: 58 4.6 Lựa chọn giải pháp: 59 4.7 Trình tự tiến hành: . 61 Chƣơng 5 PHƢƠNG PHÁP LẬP TRÌNH VÀ XỬ LÝMISSROLL 62 5.1 Cấu trúc, ý nghĩa lệnh timer trong PLC S7 300: 66 5.2 Lập trình PLC cho công tác phát hiện, báo lỗi: 66 5.3 Giải thích chƣơng trình: 123 Chƣơng 6: ỨNG DỤNG WINCC ĐỂ LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG . 136 6.1 Tạo kết nối PLC: 136 6.2 Thiết kế giao diện: 142 6.3 Thiết lập báo lỗi alarm: 153 6.4 Kết quả nghiên cứu . 156 6.5 So sánh kết quả nghiên cứu và thực tế sản xuất: 164 Chƣơng 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . 169 TÀI LIỆU THAM KHẢO 170 ix
12. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 Sự cố missroll 3 Hình 1.2 Missroll dàn cán thô 5 Hình 2.1 Phôi cán dạng thanh 9 Hình 2.2 Các loại sản phẩm cán 10 Hình 2.3 Sơ đồ máy cán 11 Hình 2.4. Sơ đồ cán liên tục máy CNLT 13 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí mặt bằng công ty 14 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí máy cán ở công ty Pomina . 14 Hình 2.7 Nạp phôi. 15 Hình 2.8 Sàn nhập phôi 16 Hình 2.9 Hệ thống điều khiển quá trình đốt lò . 16 Hình 2.10 Cần đẩy phôi . 17 Hình 2.11 Giá cán 17 Hình 2.12 Quá trình cán ép 18 Hình 2.13 Hộp nước . 19 Hình 2.14 Sàn Coolingbed 19 Hình 2.15 Kho 20 Hình 3.1 Nguyên lý làm việc cảm biến 22 Hình 3.2 Cảm biến bức xạ nhiệt 23 Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc PLC 27 Hình 3.4 Lắp các module trên thanh ray 29 Hình 3.5 Module CPU . 35 x
13. Hình 3.6 Cách xác định địa chỉ cho Module mở rộng 37 Hình 3.7 Cấu trúc lắp ghép của một trạm PLC 38 Hình 3.8 Quy tắc xác định địa chỉ cho các module số . 38 Hình 3.9 Sơ đồ điều khiển bằng Relay . 39 Hình 3.10 Sơ đồ điều khiển bằng PLC 40 Hình 3.11 Mạch điều khiển relay thiết kế theo yêu cầu mới 40 Hình 3.12 Chu kỳ quét trong PLC . 41 Hình 3.13 cửa sổ cài đặt WinCC . 43 Hình 3.14 Hộp thoại user information 44 Hình 3.15 Hộp thoại lựa chọn ngôn ngữ và thư mục cài đặt 45 Hình 3.16 Hộp thoại tùy chọn cài đặt . 46 Hình 3.17 Hộp thoại lựa chọn thành phần cài đặt 47 Hình 3.18 Hộp thoại đăng ký bản quyền 47 Hình 3.19 Cửa sổ cài đặt WinCC . 48 Hình 3.20 Khởi đông WinCC 50 Hình 3.21 Tạo dự án mới . 50 Hình 3.22 Các bước tạo kết nối PLC 51 Hình 3.23 Kết nối PLC . 51 Hình 3.24 Tạo tag nội 52 Hình 3.25 Cửa sổ graphics designer 52 Hình 4.1 Phát hiện missroll bằng cảm biến 58 Hình 4.2 Phát hiện missroll dựa vào tải giá cán 59 Hình 4.3 Giao diện báo lỗi miss thô 60 Hình 4.4 Giao diện báo miss dàn tinh 60 xi
14. Hình 5.1 Sơ đồ lắp đặt cảm biến giám sát . 64 Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý chương trình điều khiển 64 Hình 5.3 Ý nghĩa lệnh timer 66 Hình 5.4 Thuật toán giải quyết vấn đề 67 Hình 5.5 Sơ đồ kết nối PLC 68 Hình 5.6 Khởi động S7 300 75 Hình 5.7 Giao diện phần mềm S7 75 Hình 5.8 Tạo project mới 76 Hình 5.9 Đặt tên project 77 Hình 5.10 Thiết lập đối tượng lập trình 77 Hình 5.11 Thiết lập phần cứng 78 Hình 5.12 Giao diện phần cứng 78 Hình 5.13 Thiết lập thanh rail 79 Hình 5.14 Thiết lập CPU, nguồn, ngõ vào, ngõ ra 79 Hình 5.15 Chọn khối lập trình 80 Hình 5.16 Chọn ngôn ngữ lập trình . 81 Hình 5.17 Giao diện khi lập trình ladder . 81 Hình 6.1 Khởi động WinCC V7.0 136 Hình 6.2 Tạo project mới 136 Hình 6.3 Kết nối PLC 137 Hình 6.4 Tạo các nhóm tag . 137 Hình 6.5 Tạo tag nội 138 Hình 6.6 Các tag của nhóm tag chọn giá 138 Hình 6.7 Các tag của nhóm tag khởi động 139 xii
15. Hình 6.8 Các tag của nhóm tag missroll . 139 Hình 6.9 Các tag của nhóm tag cảm biến 140 Hình 6.10 Các tag của nhóm tag con lăn 140 Hình 6.11 Các tag của nhóm tag alarm khởi động 141 Hình 6.12 Các tag của nhóm tag vật cán 141 Hình 6.13 Các tag của nhóm còi báo . 142 Hình 6.14 Giao diện của Graphics designer trong WinCC 143 Hình 6.15 Giao diện sau khi thiết kế 143 Hình 6.16 Giao diện mô hình thiết kế. 144 Hình 6.17 Giao diện alarm dành cho báo lỗi 145 Hình 6.18 Tạo nút nhấn với lệnh Button 145 Hình 6.19 Tạo đặc tính cho nút nhấn 146 Hình 6.20 Bảng Object properties 147 Hình 6.21 Tạo thuộc tính liên kết 147 Hình 6.22 Bảng Direct connection 148 Hình 6.23 Tạo thành công liên kết cho nút nhấn. 148 Hình 6.24 Vẽ hình với lệnh Circle 149 Hình 6.25 Vẽ đèn báo với lệnh Rounded Rectange 149 Hình 6.26 Tạo liên kết cho đèn báo . 150 Hình 6.27 Hộp thoại Dynamic Dialog . 150 Hình 6.28 Tạo thành công thuộc tình cho đèn báo 151 Hình 6.29 Lệnh vẽ báo lỗi với List Box 151 Hình 6.30 Nhập dòng nhắc trong list box 152 xiii
16. Hình 6.31 Tạo liên kết cho list box 152 Hình 6.32 Tạo Giao diện Alarm báo lỗi. . 153 Hình 6.33 Khởi động Message Wizard 153 Hình 6.34 Tạo cột thông báo lỗi. 154 Hình 6.35 Tạo cột vị trí báo lỗi. 154 Hình 6.36 Tạo thêm cột trong alarm báo lỗi. 155 Hình 6.37 Hộp thoại Add user text blocks . 155 Hình 6.38 Add alarm vào giao diện 156 Hình 6.39 Giao diện sau khi add alarm logging vào 156 Hình 6.40 Chọn 18 giá cán để cán nhóm sản phẩm D14, D16, D18 157 Hình 6.41 Khởi động 18 giá cán và bật valve nước dàn cán thô 157 Hình 6.42 Giao diện thể hiện giá 5 chưa khởi động 158 Hình 6.43 Bảng thông báo lỗi khởi động giá 5 158 Hình 6.44 Quá rình cán không xảy ra missroll . 159 Hình 6.45 Missroll dàn thô vị trí giá 2-3 159 Hình 6.46 Missroll dàn trung 160 Hình 6.47 Cán sản phẩm D20, D22 160 Hình 6.48 Missroll dàn thô vị trí giá A2-1 161 Hình 6.49 Missroll dàn tinh vị trí giá 13-14 161 Hình 6.50 Giao diện khi cán D25, D28 162 Hình 6.51 Missroll dàn trung vị trí giá 7-8 162 Hình 6.52 Giao diện cán sản phẩm D32 163 Hình 6.53 Missroll dàn trung vị trí giá 8-11 . 163 xiv
17. DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 5.1 Bảng tốc độ giá cán ứng với từng sản phẩm 63 Bảng 5.2 Bảng khoảng cách và thời gian vật cán chạy qua các giá 65 Bảng 5.3 Bảng trạng thái ngõ vào – ngõ ra 69 Bảng 6.1 Diện tích mặt cắt ngang vật cán ở mỗi giá . 164 Bảng 6.2 So sánh kết quả nghiên cứu 165 xv
18. LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay khoa học kỹ thuật phát triển nhƣ vũ bão, đặc biệt là sự phát triển của khoa học tự động. Sự phát triển trong lĩnh vự tự động tạo điều kiện cho các ngành kỹ thuật khác phát triển theo. Ngày càng có nhiều dây chuyền sản xuất mang tính tự động hóa cao ra đời. Tính tự động hóa cao góp phần nâng cao năng suất lao động, cải thiện điều kiện lao động, giải phóng sức lao động của con ngƣời, góp phần năng cao chất lƣợng cuộc sống xã hội. Sự phát triển của ngành cán luyện thép cũng không nằm ngoài sự phát triển đó, đặc biệt ngành thép là một trong những ngành có tiềm ẩn độc hại cao, do đó áp dụng tự động hóa vào ngành thép là một nhu cầu tất yếu theo đà phát triển đi lên của xã hội. Tuy nhiên con ngƣời không nên chủ quan, hay thỏa mãn trƣớc mắt, không phải phát triển đến mức tự động là hoàn mỹ, ở nơi nào đó, ở vị trí nào đó vẫn còn thiếu sót. Con ngƣời cần nghiên cứu hơn nữa để kịp thời khắc phục để đƣa xã hội ngày một đi lên. Điển hình là ngành sản xuất thép, măc dù áp dụng dây chuyền sản xuất mang tính tự động hóa cao, song vẫn còn tồn tại khiếm khuyết cần phải đầu tƣ suy nghĩ để giải quyết. Chẳng hạn nhƣ biện pháp để phát hiện và xử lý khi sự cố xảy ra trong quá trình cán luyện. Qua hơn hai năm công tác ở công ty cổ phần thép Pomina, bản thân nhận thấy đây là dây chuyền cán thép nóng có tính tự động hóa cao, chỉ cần vài ngƣời là có thể vận hành cả dây chuyền và có thể sản xuất trung bình 1000 tấn thép mỗi ngày. Song vẫn còn điều bất cập, đó là khi xảy ra sự cố phải dừng cả dây chuyền để đợi xử lý, hay trong quá trình cán luyện nếu xảy ra missroll ở giá cán thì nguy cơ gây ra hỏa hoạn cao, có thể dẫn đến nguy cơ chết ngƣời . Cho nên, em xin chọn đề tài “ Nghiên cứu xử lý sự cố missroll trong vận hành hệ thống cán của dây chuyền cán thép vằn”. Do thời gian có hạn, tài liệu còn hạn chế nên trong quá trình nghiên cứu không thể không tránh khỏi thiếu sót, mong thầy và các bạn thông cảm. 1
19. CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài: Sự ra đời của ngành thép đã góp phần to lớn vào quá trình phát triển của loài ngƣời, kể từ khi công nghệ luyện thép đạt đến tầm cao mới là lúc kết cấu của thép trở nên vững chắc hơn, thép đã xuất hiện ngày càng nhiều trong các công trình xây dựng cầu đƣờng, nhà cửa và dần thay thế các nguyên liệu xây dựng khác nhƣ gỗ, đá bởi đặc tính vững chắc và dễ tạo hình của thép. Hơn nữa thép cũng là nguyên liệu chính cho các ngành công nghiệp khác nhƣ ngành vận tải đóng tàu, xe lửa, xây dựng nhà máy và sản xuất máy móc thiết bị phục vụ cho sản xuất tạo ra sản phẩm phục vụ đời sống con ngƣời. Nhận biết tầm quan trọng của ngành thép, hầu hết các quốc gia đã dành nhiều chính sách ƣu đãi để phát triển ngành thép, bởi thép đƣợc coi là nguyên vật liệu cốt lõi cho các ngành công nghiệp khác. Với mục tiêu đƣa đất nƣớc trở thành nƣớc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, Việt Nam đã coi ngành sản xuất thép là ngành công nghiệp mũi nhọn của nền kinh tế để đáp ứng tối đa nhu cầu về các sản phẩm thép của các ngành công nghiệp khác và một phần xuất khẩu. Bên cạnh đó, có nhiều chính sách khuyến khích các ngành công nghiệp khác đầu tƣ vào ngành thép nhằm tận dụng tối đa nguồn vốn và nhân lực còn rỗi của các ngành, thúc đẩy phát triển kinh tế, đảm bảo công ăn việc làm ổn định cho ngƣời lao động. Theo sự phát triển nhƣ vũ bảo của hệ thống kỹ thuật nhƣ hiện nay, đặc biệt là khoa học tự động thì trong vài năm nữa thì quá trình sản xuất thép sẽ hoàn toàn đƣợc tự động, những vị trí nguy hiểm, độc hại cao sẽ có sự tham gia trực tiếp của robot, con ngƣời chỉ quản lí quá trình sản xuất thông qua hệ thống máy tính, mọi 2
20. thao tác can thiệp vào quá trình sản xuất sẽ đƣợc thực hiện trên máy tính thông qua các thông số, hệ thống tín hiệu. Điểm nổi bật của quá trình sản xuất tự động là các khâu phải tuân thủ nhịp nhàng trong quá trình sản xuất. Điều đó đặt ra yêu cầu nhà thiết kế cần phải thiết kế, lắp đặt hệ thống nhà xƣởng theo kiểu nào cho phù hợp, vừa đảm bảo nhịp sản xuất, vừa đảm bảo tính linh động, vừa đảm bảo không gian. Tuy nhiên có một vấn đề bất cập, là trong khi dây chuyền sản xuất đang hoạt động, lỡ nhƣ có một khâu nào trong dây chuyền bị sự cố, hƣ hỏng thì sẽ gây ảnh hƣởng lớn đến quá trình sản xuất, làm chậm lại quá trình. Yêu cầu đặt ra là phải áp dụng biện pháp nào để tránh đƣợc hoặc hạn chế đến mức tối đa có thể để giảm thiểu những sự cố nhƣ vậy. Đồng thời do dây chuyền đƣợc thực hiện tự động, con ngƣời chỉ giám sát, do điều kiện chủ quan của con ngƣời mà quá trình giám sát thiếu chặt chẽ, lỡ nhƣ có sự cố trong dây chuyền cán dễ gây hƣ hại cho quá trình sản xuất, làm mất độ an toàn khi lao động. Điển hình là quá trình vận hành cán của công nhân lơ là làm xảy ra missroll, gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến quá trình sản xuất thép, cần phải có cách để khắc phục, hoặc xử lý nhanh khi có sự cố missroll xảy ra. Hình 1.1 Sự cố missroll 3
21. Do đó với sự phát triển vƣợt bậc của hệ thống cảm biến, cùng với sự phát triển của khoa học điều khiển trong lĩnh vực tự động hóa, yêu cầu trên có thể giải quyết đƣợc một cách dễ dàng, bằng cách thiết kế hệ thống giám sát toàn bộ quá trình sản xuất kịp thời xử lý khi có sự cố xảy ra. Từ đó cho thấy việc “ nghiên cứu xử lý sự cố missroll trong vận hành hệ thống cán của dây chuyền cán thép vằn” là một nhiệm vụ cần thiết để tăng năng suất và đáp ứng yêu cầu phục vụ cho công tác xây dựng cơ sở hạ tầng, cơ sở vật chất cần thiết cho quá trình phát triển đất nƣớc. 1.2 Ý nghĩa của đề tài: Nghiên cứu, xử lý sự cố missroll trong vận hành hệ thống cán của dây chuyền cán thép vằn có các ý nghĩa cụ thể sau: - Kỹ thuật: làm cho quá trình sản xuất hoàn toàn tự động, cải tiến điều kiện lao động, hạn chế tối đa những sự cố gặp phải làm cho thời gian sản xuất đƣợc liên tục, nâng cao năng suất lao dộng, quá trình sản xuất trở nên tinh gọn hơn, con ngƣời luôn chủ động trong cả quá trình, từ đó nâng cao năng suất lao động. - Kinh tế: việc nghiên cứu, ứng dụng này đem lại hiệu quả kinh tế cao, giảm chi phí cho thời gian ngừng máy cùng với những hao phí trong lúc ngừng máy nhƣ thời gian máy chạy không, lƣợng tiêu hao dầu, gas cho quá trình đốt lò. - Nhân văn: đem lại độ an toàn cao cho ngƣời lao động, giải phóng sức lao động của con ngƣời, con ngƣời không cần phải gấp phôi đƣa vào trục cán nhƣ các xƣởng cán thủ công, hay vật cán nóng miss phi ra ngoài va chạm vào ngƣời đang vận hành dàn cán từ đó có thể tránh đƣợc những rủi ro, nguy hiểm trong quá trình cán luyện, góp phần bảo vệ sức khỏe ngƣời lao động, đề phòng và khắc phục những rủi ro ngoài ý muốn. 4