軋鋼電氣自動化控制系統改造技術及其應用

王紅

摘要：本文探討了電氣自動化技術在鋼鐵生產中的應用現狀，分析了軋鋼電氣自動化控制系統改造中的關鍵點，研究了軋鋼電氣自動化控制系統的優化，以及技術改進工藝流程。

關鍵詞：軋鋼;電氣自動化控制系統;改造技術

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）05-000%02

0引言

軋鋼生產是通過各種各樣的加工方法來實現對鋼坯或鋼錠的加工，將其扎制成相應的形狀，在軋鋼生產中對于最終軋鋼產品的質量、尺寸、形狀等都有著極高的精度要求。因此作為用于控制生產的電氣自動化系統也必須具備極高的精度和穩定度，只有這樣才可以實現對軋鋼生產過程的精確管控，保證各個工藝生產環節的準確有序，從而生產出高質量高水準的軋鋼產品。

1電氣自動化技術在鋼鐵生產中的應用現狀

1.1可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器也就是PLC是當下工業電氣自動化控制中最為常用和重要的技術，其不僅具備非常好的穩定性，且在操作難度方面也相對較低，能夠適用于各種各樣復雜工藝的控制。此外其成本也相對較低，不容易被外界環境所影響，抗干擾能力較強。在當下軋鋼生產中，轉爐卸料、貼水脫硫等環節都會應用到PLC：控制技術，在應用該技術后，不僅整個生產過程的生產效率和生產質量得到進一步提升，并且人工工作量也得到了進一步降低。

1.2電氣元件

在軋鋼電氣自動化控制系統中會應用到各種各樣的電氣元件，比如變頻器、斷路器、傳感器、繼電氣等等，這些電氣元件的有效使用能夠有效實現對軋鋼生產各個工藝過程的實時監測和有效保護，從而保證軋鋼產品質量的合格達標。比如在軋鋼生產中就會利用傳感器來實現對生產中產品質量和生產條件的實時監測，確保整個生產過程都處于可控之中，最常用的就是壓力、溫度傳感器。

1.3檢測設備

對于軋鋼生產來說最為重要的就是保證產品質量，因此需要通過相應的檢測設備來實現對軋鋼產品質量的實時監測。比如在當下就會利用紅外檢測儀來對軋鋼產品進行紅外掃描，然后再通過計算機成效，從而就能夠準確完成對所測產品尺寸的檢測，及時識別出不合格的產品質量。

2軋鋼電氣自動化控制系統改造中的關鍵點

（1）準確把握軋制過程中數學模式。在軋鋼生產中會涉及許多方面的數學問題，比如鋼坯在轉運過程中的摩擦力、張力等等，但是在當下這些方面的計算并沒有得到全面解決。這是由于在軋鋼生產中會產生非常多的實踐數據，必須通過不斷的調整修正，才可以得到最為精確的控制模型。（2）重視對檢測儀表以及變換系統的創新和完善。隨著當下軋鋼生產工藝的復雜以及軋鋼生產設備種類的增多，用于檢測的相關儀表和變換控制系統也必須不斷進行更新優化和創新，這樣才能夠滿足不斷變化的軋鋼生產趨勢。（3）提升計算機系統配置。計算機系統是整個電氣自動控制系統的基礎，所以為了更好促進電氣自動控制系統的控制效率的提升，就需要不斷完善優化和提高計算機配置，為電氣自動化控制奠定良好基礎。（4）優化控制系統。要想實現對整個軋鋼生產過程的高效穩定控制，就必須實現對整個系統的最優控制。但是最優控制既需要全方位考慮主客觀方面因素的影響，同時還需要對量化和不能量化因素的考慮，只有及時根據生產變化來不斷優化和完善系統，才能夠持續保證控制系統與生產發展的相匹配。

3軋鋼電氣自動化控制系統的優化

3.1軟件系統的優化

（1）對軟件結構進行優化。軟件結構直接決定著軟件系統在運行控制中的效果，因此需要先結合軋鋼生產中的各個模塊特點來對軟件結構進行合理優化，然后再與具體軋鋼生產工藝來進一步對軟件結構進行調整。對于軟件結構調整來說，必須結合具體操作要求，合理劃分軟件結構，將其分為各個不同執行單元，保證各執行單元的有序運行。此外還需要結合生產目標，進一步優化相應的軟件控制模塊。（2）對軟件程序進行優化。做好軟件程序優化，能夠進一步提高自動化軟件程序在運行控制中的效率和性能。在進行優化時，不僅必須保證各項指令的合理科學，同時還需要做好對軟件的設計研究，合理利用PLC來提升整個電氣自動化控制系統的運行效果。

3.2硬件系統的優化

（1）抗干擾優化。由于整個軋鋼生產環境相對比較惡劣，再加上電氣線路以及電氣元件彼此之間也會存在干擾影響，因此所需要做好相關抗干擾措施的優化。對于可能存在干擾的線路以及元器件，都需要包括相應的屏蔽材料;變壓器必須進行單獨設置;做好對各相關設備設施的接地和防靜電處理。（2）輸入電路的優化。結合軋鋼工藝來進一步優化輸入電路，比如可以通過凈化元件的設置，來輔助中性點接地作用的發揮，降低電脈沖干擾。（3）輸出電路的優化。為了避免輸出電路產生故障，影響線路的負荷均勻性，降低輸出效率，需要通過二極管來完成對電路浪涌的吸收，以此來降低相關電路干擾的影響。

4軋鋼電氣自動化控制系統技術改進工藝流程

4.1軋鋼對電氣控制系統的要求

在軋鋼生產時，連軋機組所采用的直流電電控裝置應采用磁場可逆的方式來完成正反控制和低速運行。同時，還需要通過全數字直流調速來實現整個軋鋼生產的雙閉環調速。如果調速系統采用的是CBP通訊板，則需要做好與其他裝置的配合使用，利用網絡實時傳遞相關指令和故障信息。

4.2軋鋼對自動化方面的需求

（1）需要從控制網絡方面進行改進，改為網絡控制，并且還需要改單機價調節為手動調節，利用鏈條控制來實現低價簡單控制。（2）結合具體運行情況，定期調整更新軋制表。（3）采用正反爬行來實現對的軋機控制，并做好相關控制系統的故障報警設計，更好保障系統在運行中的穩定性。

4.3控制系統

（1）軋線的兩級自動化控制。各相關控制系統需要利用監控網、傳動網和I/O網來實現對相關信息的傳遞交換，然后再利用3級通訊網串聯到一起，進而完成對計算、集中分散管控和資源實時共享的一體化計算機系統的構建。（2）人機界面互動仿真。人機系統能夠更加有助于管控人員實現對相關設備設施的全面實施控制，其具體分為兩層，即人機接口與PLC以及的遠程I/O站的連接，在具體運行中，在完腳PLC參數設置后，就會迅速通過網絡傳輸到各相應調速系統，同時調速系統以及電氣系統的各相關參數也會通過人機接口傳輸到CRT。（3）PLC的速度級聯控制。只有不斷提高PLC的CPU的運算能力，這樣才能夠做好對各項電氣線路設備的實時控制。（4）微張力控制，其以轉矩記憶來開展控制，在具體運行中可以實時采集直流傳動裝置的輸出量，軋機采用弱磁調速，所以點數電流和轉矩之間沒有比例關系，因此無法采用電流記憶法的。

5結語

為了進一步促進軋鋼生產效率和產品質量的提升，在當下需要結合軋鋼生產實際情況做好對軋鋼電氣自動化控制系統的持續改造，不斷提高系統穩定性控制效率，為鋼鐵企業創造更多經濟效益。