轉爐自動化中的PID技術研究

陳珂 李娟娟

摘 要：轉爐自動化控制系統中運用了PID技術，提高了煉鋼效率。將轉爐自動化中的PID技術充分運用，需要結合煉鋼廠的實際情況設計控制系統。而自動化控制的優勢就在于整個操作過程無需人工插手，轉爐能夠按照預先設置好的自動操作步驟進行工作，實現煉鋼現場設備自動化。本文通過分析轉爐自動化中PID技術的控制方式，進一步探討PID技術的具體應用。

關鍵詞：轉爐自動化；PID技術；煉鋼；控制系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.011

在煉鋼工廠運轉過程中，需要對很多設備進行設置與控制。在轉爐自動化控制系統中，PID技術屬于較為常見的控制方法。在轉爐自動化PID技術應用中，均要求被操控的煉鋼設備需要按照預先設定的步驟工作[1]。若控制系統設置出現差錯，不僅可能造成工廠的損失，嚴重時還有可能出現安全事故。

1 轉爐自動化系統中PID技術的調控分析

在轉爐自動化中PID技術的控制方式主要是通過采用積分調節、比例調節以及微分調節方式對設備進行控制。而積分、比例與微分調節又是相輔相成的，不可分離使用。在使用PID技術進行調控時，既可以單獨對積分、比例以及微分進行單獨設置，也可以通過更改其中某一個設置來改變另外兩個參數。轉爐自動化中PID技術還具有設置簡單，易于調整的優勢。我國的煉鋼工作已經持續了很多年，在這些年中對PID技術的了解與掌控已經有了較多經驗。并且，經過多年的應用，PID控制技術已經有了很大改善。目前，PID技術多用于參數常發生變化的設備中，PID參數可以通過計算機進行遠程設置，提高了使用方便性，可顯著提升工廠工作效率[2]。

2 轉爐自動化中的PID技術應用

2.1 轉爐自動化PID技術在現場的應用

煉鋼工廠或其他工廠的現場均具有設備多、環境復雜的特點，都能夠對控制系統產生干擾。其中在現場環境中，尤其對氧氣的壓力控制與流量控制需要穩定、準確的參數設置。但氣體的壓力與流量數值常常處于變化狀態，導致控制系統必須能夠隨環境變化即時改變。而PID技術在現場的應用可以顯著提高對氣體介質控制的效率與質量。在PID技術控制系統中，通常會存在兩種信號，即內部或外部信號。當出現信號后，會經過定值和過程值處理，經過PID技術系統的運算后，會將最終的控制值確定，進行參數設置。而PID技術控制系統有兩種操作模式，一是手動操作。當PID技術控制系統處于手動操作模式時，可以人工對控制值進行設置；另一是自動操作。當PID技術控制系統處于自動操作模式時，系統會通過所收集的信號，自動進行調節運算，得出最終控制值，按照控制值開展工作，大大降低人工費用，還能提高準確性與靈敏性。

2.2 轉爐自動化中PID技術在編程中的應用

在編程應用方面，通常工廠會選擇專業的編程人員根據現場施工所需具體工藝流程對氧氣流量調節閥進設計。轉爐自動化中，利用PID技術能夠將編程更靈活的應用于控制系統中[3]。在傳統的編程設計中，通常只能按照編程人員所設計的內容進行操作，而不具備靈活調節的作用。在選擇了PID技術后，可以選擇三種控制方式，分別為遠程控制、自動控制和手動控制。其中，遠程控制是指可以利用計算機等方式對氧氣流量進行遠程調控，自動控制則是指PID技術控制系統可以根據所收集到的氧氣流量進行自動調控，人工控制則是指專業操作人員根據需要手動輸入參數的調控過程。在選擇PID技術應用模式過程中，應當根據實際需要進行選擇，每種模式都有自己的應用特點。將PID技術應用在編程當中，可以顯著提升編程系統的靈活性，能夠根據設備、現場環境以及人為需要進行調整。編程人員可以在編程時，設置安全參數范圍，當發現設置參數出現明顯錯誤時，可以實施安全停止措施，在保證靈活性的前提下還能保證工廠安全，減少事故發生的可能性。

2.3 PID技術在煉鋼中的作用

在煉鋼生產中應用PID技術，有顯著的應用效果。特別是在轉爐氧槍控制系統與底吹控制系統中，能夠起到靈活控制、準確控制與穩定控制的效果。將PID技術實際應用在煉鋼現場中，可以顯著縮短人為調控時間，能夠讓煉鋼設備穩定、安全工作。除此之外，為了提高煉鋼生產自動化控制效率，在選擇PID技術時，不僅僅可以利用自動控制模式，還可以根據煉鋼實際需要選擇遠程控制或人工控制方式，只有這樣才能為煉鋼現場提供更多便利，保證轉爐自動化高校運轉，提供效率更高的生產服務。

3 結束語

轉爐自動化生產已經成為現代工廠生產的重要方式，為了能夠提高自動化效率，PID技術已經充分應用于其中。PID技術能夠根據現場需求隨時更改控制值，確保控制數據能夠符合現場需要。傳統自動化系統只能根據某一編程進行工作，不具有調控性，應用性較低；而PID技術控制系統能夠選擇自動調控、遠程調控與人工調控三種方式，應用人員可以根據自我需求選擇相應的調控方式，大大提升了轉爐自動化的應用性[4]。同時，PID技術控制系統還能提高控制精度，降低人工成本，是一種優質控制系統，值得加大宣傳與研究力度。

參考文獻：

[1]李信.轉爐自動化中PID技術的應用[J].科技風，2013，06（10）：116.

[2]張國棟，肖景國，商桂梅，高曉光，董再勝.濟鋼25t轉爐自動化控制系統改進[J].山東冶金，2003，05（17）：44-47.

[3]翟寶鵬，王明林.260噸轉爐自動化煉鋼模型開發與應用[J].中國新技術新產品，2014，12（26）：9.

[4]穆群.淺析轉爐冶煉自動化控制[J].科技創新導報，2010，09（11）：101.

作者簡介：陳珂（1977-），男，河南安陽人，本科，研究方向：100噸轉爐配料系統自動控制。