1、1/2 Bookmark and ShareExplore the NI DeveloperCommunityDiscover and collaborate on the latestexample code and tutorials with aworldwide community of engineers andscientists.(http:/ out the NI Community (http:/ is National Instruments?National Instruments provides agraphical system design platform fo
2、rtest, control, and embedded designapplications that is transforming theway engineers and scientists design,prototype, and deploy systems.(http:/ more about NI (http:/ 4-Hi 軋 機設備監診及軸系間 隙管理系統“使用NI產品主要 在於提升IT技術現 場力及競爭力。 NI 提供便捷軟硬體開發工 具，可在 先前實驗規劃環境下 進行系統開發及實現，縮短開發時程及 加速研發工作落 實。“- 王智中 研究 員, 中國鋼鐵公 司 Read
3、theFullCaseStudyAuthor (s):王智中 研究員 - 中國鋼鐵公司王茂雄 工程師 - 中國鋼鐵公司王政道 經理 - 中冠資訊公司邱泰源 工程師 - 中冠資訊公司周黃文裕 助理工程 師 - 中冠資訊公 司本文榮獲 2009 年 NI 應用徵文比賽 產業組 第二名中鋼公司鋼板場為國 內提供大型厚鋼板 （厚度大於 6 毫 米）重要來源，其生 產之鋼板主要應用於 船舶、橋樑、車輛使用。四重往復式鋼板 軋延機( Four- HighReversing Plate Mill，簡稱 4-Hi 軋機)在 鋼板製造過程中扮演 著重要角色，透過多次軋製以成必要成品 尺寸，整體結構包含 上、下工
4、輥及背輥、 聯軸器、主軸、馬 達。在軋延過程中， 透過控制上、下工輥之間的間隙達到產品 厚度的要求。當鋼板 穿入或離開軋機的瞬 間，由於厚度與工輥 間隙的突然改變，馬 達端與軋輥端會產生暫態扭矩不平衡的現 象。傳動軸系等同受 到一個扭距衝擊外 力，並造成軸系上的 主要元件，例如聯軸 器、主軸、齒輪等暫態衝擊。根據實務經 驗，此類衝擊如控制 不當可造成軸系元件 的損傷，並透過各式 藕合機制，例如齒 輪，將衝擊力傳至週邊設備，造成損害。 曾引起 Pressure Block 內 Pressure plate 的固定 螺栓鬆動而後斷 裂、 Edger 馬達接線箱的固定螺栓鬆動而後斷裂、及 傳動軸中間
5、支撐軸承 上蓋固定螺栓異常拉 伸變形等設備異常案 例。足見此類振動對 設備之影響。事實上，軋機操作及維護 人員也極關心此衝擊 振動帶來之影響，然 一方面不知此衝擊振 動所造成之影響原因 及其程度如何，二方面也無法透過合適之 監診系統掌握軋機狀 況，久而久之將此現 象視為理所當然而無 法避免。4-Hi 軋機設備 監診及間隙管理系 統，即是以預防破壞 及設備監診的角度提 供一個解決方案。首 先在長期實驗量測及分析中，發現衝擊振 動受到衝擊扭距振幅 調變的效應，換言之 衝擊振動的大小受到 扭距變動之影響。而 扭距變動之主要原因之一為傳動軸系間 隙。4Hi 軋機軸 系中主要間隙來源為 工輥頭與轉接頭之
6、間 的間隙。進一步分析 顯示，當間隙大時，不僅衝擊振動量隨之 升高。兩者之間的關 係接近線性關係。此 一具體結果可供操作 維護管制軸系間隙之 用，以減少傳動設備因衝擊振動而受損之 機會。另一方面針對 易發生設備組件異常 部位，也透過統計分 析，建立其衝擊振動 之基準線，作為組件正常或異常監診之 用。由於以往未有相似概 念之系統，另此領域 之知識獲得不易，在 文獻中也鮮有文章討 論，更增加技術開發 難度。本系統開發過程中，僅使用兩張 NI-9233 ，設計量測實驗規及NI-9215 擷取卡 (http:/ 訊號，利用數據挖掘 方式獲得軋機衝擊振 動與軸系間隙關係， 進而根據結果分析， 開發 4-
7、Hi 軋機設備監診及軸系間 隙管理系統，並已實 際應用於產線上及展 現效能。Author Information:王智中 研究員中國鋼鐵公司 150698mail. . tw (mailto:.tw)4Hi軋機軋延過程 圖The Challenge:如何量化軋機於軋延 過程中產生之衝擊振 動，並轉換成設備監 診及軸系間隙管理資 訊。The Solution:建立之軋機設備監診 及軸系間隙管理系 統，人員可在控制室 操作該系統，進行即 時設備監診。並利用 該系統進行訊號分析、資料記錄，作為 管理軋輥及轉接頭磨 耗間隙量之參考。(/cms/images/casestudies/csphoto.jp
8、g?size)2/2 LegalThis case study (this “case study“) was developed by a National Instruments (“NI“) customer. THIS CASE STUDY IS PROVIDED “AS IS“WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND AND SUBJECT TO CERTAIN RESTRICTIONS AS MORE SPECIFICALLY SET FORTH INNI.COMS TERMS OF USE ( ).http: /ni. com/legal/termsofuse/u
9、nitedstates/us/ (http:/ National Instruments (http:/ (http:/ (http:/ a service request (https:/ (http:/ (http:/ Partners (http:/ status and history (http:/ by part number (http:/ a product (http:/ and payment information (http:/ equips engineers and scientists with systems thataccelerate productivity, innovation, and discovery.(http:/ (http:/ (http:/ Us (http:/ National Instruments. All rights reserved. Legal (http:/ | | Site map (http:/
