軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)化

張亮亮

（河鋼股份有限公司承德分公司 河北省釩鈦工程技術(shù)研究中心，河北 承德 067000）

電氣自動化控制系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用，有效地提升了軋鋼自動化水平，實現(xiàn)了軋鋼生產(chǎn)過程中電氣系統(tǒng)的自動檢測，當(dāng)出現(xiàn)問題時發(fā)出預(yù)警信號提醒電氣維護(hù)人員及時處理。因此，對于電氣技術(shù)人員來說掌握電氣自動化控制技術(shù)對提升維護(hù)技能至關(guān)重要，需要用心鉆研、學(xué)習(xí)。

1 電氣自動化控制系統(tǒng)的定義

電氣自動化工程控制系統(tǒng)是利用人工操控的方法，對系統(tǒng)中的繼電器和感應(yīng)器等部件進(jìn)行掌握和控制，使其可以按照生產(chǎn)要求進(jìn)行有序的工作。完成這一控制過程，需要一套系統(tǒng)的運行和參與，這套系統(tǒng)被稱作電氣自動化控制系統(tǒng)。

2 電氣自動化控制技術(shù)的特點和作用

在電氣自動化學(xué)科領(lǐng)域來看，電氣自動化控制技術(shù)主要是電子技術(shù)和信息傳輸技術(shù)的交叉，也就是說電氣自動化控制技術(shù)立足于原本學(xué)科知識上增加了計算機(jī)技術(shù)，人工智能與學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合。電氣自動化技術(shù)的運用范圍比較廣泛，使用計算機(jī)可以更好地調(diào)度發(fā)電站和不同站點之間的關(guān)系；通過計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)功能可以更好地更新和完善不同站點的電力信息系統(tǒng)；也可以更好地處理電力系統(tǒng)中的故障和問題。同時，電力系統(tǒng)中的電氣自動化控制技術(shù)可以有效地運轉(zhuǎn)電力系統(tǒng)程序，只需將程序輸入到計算機(jī)中即可，就能自動檢測和維修電力系統(tǒng)，并及時地對存在問題進(jìn)行預(yù)警。

3 電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

（1）發(fā)展趨于標(biāo)準(zhǔn)化。軋鋼生產(chǎn)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)一般情況下要與電氣自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行有效連接，同時所應(yīng)用到的程序借口也是相似的。其根本目的是為做到將多個用戶的產(chǎn)品進(jìn)行交換，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域做到規(guī)模化發(fā)展。不同行業(yè)的發(fā)展都需要遵循所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，若不按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，就會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題。此外，利用電氣自動化系統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)品時如果出現(xiàn)問題，對客戶使用和產(chǎn)品銷售都會造成影響。在未來的發(fā)展過程中電氣自動化系統(tǒng)將會朝著標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)的接口系統(tǒng)，為工業(yè)生產(chǎn)所使用的電氣設(shè)備提供技術(shù)支撐。

（2）控制系統(tǒng)的安全性。電氣自動化控制系統(tǒng)在應(yīng)用中結(jié)合集成化的安全保護(hù)，提升系統(tǒng)應(yīng)用的安全性，在設(shè)備運行中通過定時監(jiān)測的方式，提升了設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性。結(jié)合市場的需求進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)分析，在系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)中應(yīng)該進(jìn)一步提升安全級別，將系統(tǒng)的應(yīng)用延伸到其他的領(lǐng)域，在硬件和軟件上創(chuàng)新，從而在系統(tǒng)設(shè)計中實踐分層設(shè)計，提升安全性。

4 軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)化

軋鋼自動化系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、二級信息化系統(tǒng)、區(qū)域生產(chǎn)控制及綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。

（1）基于PLC 技術(shù)的電氣自動化控制。軋鋼產(chǎn)線具備消耗量大且生產(chǎn)環(huán)境相對差的特點，使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行電氣連接線的過程中難免產(chǎn)生故障，但是在利用PLC 技術(shù)時，是對傳統(tǒng)線路連接的一種優(yōu)化，存儲器的容量也增加了許多，可以利用這一特點完成對軋鋼電氣自動化內(nèi)部程序的有效存儲。PLC 技術(shù)的使用主要是為了提升軋鋼自動化控制能力，還可以降低人力和物力的成本，應(yīng)用效果顯著。

（2）電氣自動化控制在生產(chǎn)準(zhǔn)備的應(yīng)用。運用電氣自動化控制對軋鋼生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)操作，能夠科學(xué)控制生產(chǎn)線上的各個生產(chǎn)數(shù)據(jù)。例如，在進(jìn)行軋鋼生產(chǎn)時，可以運用基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)對軋制的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)，對軋制產(chǎn)品的強(qiáng)度、韌勁、表面質(zhì)量等進(jìn)行有效的控制，使軋制產(chǎn)品在符合成本價格的基礎(chǔ)上，軋制出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

圖1 電氣儀表控制執(zhí)行圖

（3）電氣儀表自動化控制。通過Windows 計算機(jī)特定監(jiān)控界面和電子音響等方法可以實現(xiàn)電氣儀表的有效自動化控制，這種方法能夠?qū)崟r收到監(jiān)測現(xiàn)場傳送的數(shù)據(jù)。PLC 技術(shù)通過人機(jī)對話的方式實現(xiàn)電氣自動化儀表的遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)。整個電氣儀表設(shè)備相關(guān)模擬參數(shù)運行圖表會通過與電氣儀表互聯(lián)的計算機(jī)分析并顯示出來，從而技術(shù)人員可以有效判斷電氣設(shè)備運行狀態(tài)。計算機(jī)在處理控制器產(chǎn)生的連續(xù)數(shù)據(jù)時，只接收一個設(shè)定域的各種數(shù)值變化數(shù)據(jù)模擬量，當(dāng)某一模擬量超出限位值時系統(tǒng)就會進(jìn)行拉響警報。在電氣自動化通信的設(shè)計上，技術(shù)人員將采集而來的相應(yīng)數(shù)據(jù)存儲與存儲器中并發(fā)送至計算機(jī)系統(tǒng)，利用TCP 地址解析協(xié)議，可以保證信息發(fā)送的精確性。此外，此過程使用了已有的網(wǎng)絡(luò)功能，減少了資源的浪費。

（4）在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大的背景下，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中最普遍運用計算機(jī)技術(shù)。追究其主要原因，PLC 為實現(xiàn)數(shù)控技術(shù)的普遍運用奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。在工業(yè)生產(chǎn)中最普遍運用的數(shù)控技術(shù)主要包括點位型和直線型等，在這些數(shù)控技術(shù)中通常點位型數(shù)控系統(tǒng)適用于孔洞機(jī)床加工，由于該類型數(shù)控系統(tǒng)具有一定的靈活性，這樣能夠便于達(dá)到數(shù)控機(jī)床加工過程中的全面靈活轉(zhuǎn)換的目的，與孔洞機(jī)床加工的特征相符。就系統(tǒng)控制功能而言，PLC 能夠在單板機(jī)式數(shù)控裝置中應(yīng)用，而且將全能型數(shù)控裝置和單板機(jī)式數(shù)控裝置的特征相結(jié)合，完成內(nèi)部整改，進(jìn)而從根本上實現(xiàn)機(jī)床的改造。

5 電氣自動化系統(tǒng)優(yōu)化措施

（1）優(yōu)化I/O 設(shè)備。優(yōu)化I/O 設(shè)備可以實現(xiàn)最佳可靠的電氣控制方案和完善的電氣自動化控制系統(tǒng)。優(yōu)化設(shè)備的重點是I/O 點的分配。在電氣自動化系統(tǒng)優(yōu)化過程中，我們要重點區(qū)分所使用設(shè)備的類型，然后細(xì)分電氣控制節(jié)點以制定I/O 點列表。

（2）PLC 設(shè)備。PLC 設(shè)備作為系統(tǒng)的主要組件，必須對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。具體措施是：首先選擇具有較高安全性能的PLC 設(shè)備，積極制定設(shè)備優(yōu)化策略并有效實施。然后使用此設(shè)備有效地監(jiān)控軋鋼過程。在PLC 設(shè)備的優(yōu)化過程中，必須注意節(jié)約成本，并盡量減少不必要的維護(hù)成本。

（3）優(yōu)化編程的工具。用于在電氣控制系統(tǒng)中編寫程序的工具稱為編程工具。 自動電氣控制系統(tǒng)的效率只能通過有效編寫系統(tǒng)程序來完全保證，這樣才能實現(xiàn)基于計算機(jī)技術(shù)的自動化控制。所謂的優(yōu)化編程工具，就是增加編程靈活性的同時盡量減少編程方法，為系統(tǒng)設(shè)計既準(zhǔn)確又有效的編程服務(wù)，最終達(dá)到提高編程軟件應(yīng)用水平的目的。

（4）優(yōu)化軟件的相關(guān)結(jié)構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)的操作標(biāo)準(zhǔn)對軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并確保滿足軋鋼工藝的要求。例如，要調(diào)整軟件結(jié)構(gòu)，必須在運動過程中結(jié)合切削和加熱工作，以優(yōu)化結(jié)構(gòu)并采用模塊化設(shè)計方法。最終目標(biāo)是提高系統(tǒng)效率并增加經(jīng)濟(jì)效益。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，請注意以下幾點：①將軟件結(jié)構(gòu)劃分為多個操作單元，然后設(shè)置不同的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)，以優(yōu)化和完善模塊子任務(wù)。②設(shè)定生產(chǎn)控制目標(biāo)，調(diào)試各種控制組件，優(yōu)化軟件模塊控制程序，并確保軟件結(jié)構(gòu)的完整性。③加強(qiáng)結(jié)構(gòu)調(diào)整的針對性和目的性，以確保與軋鋼操作同步。

6 結(jié)語

綜上所述，電氣自動化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用有效地推動了軋鋼產(chǎn)線的發(fā)展，是提升軋鋼產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵，因此對于電氣維護(hù)人員來說掌握軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)，對于提升自身維護(hù)技能有重要意義。隨著電氣自動化控制系統(tǒng)不斷的發(fā)展，還需要電氣維護(hù)人員持續(xù)學(xué)習(xí)，不斷引進(jìn)新技術(shù)，為推動產(chǎn)線結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品升級貢獻(xiàn)力量。