鋼鐵冶金電氣自動化控制技術創新研究

蘭 榮

（新鋼公司卷板廠酸軋車間，江西 新余 338000）

就現在我國鋼鐵冶金發展狀況來講，鋼鐵冶進技術需要進一步提升冶金產量及技術，在技術創新過程當中不斷降低生產成本，提高鋼鐵制造的經濟利益。就此而言，需要在鋼鐵冶金當中加入電氣自動化控制技術，創新鋼鐵制造。將電氣自動化技術應用到鋼鐵冶金當中，可以節約人工成本，逐漸提升生產效率。除此之外，鋼鐵煉制過程當中，會產出有毒氣體、粉塵、高溫等危險因素，傳統的人工冶金技術會導致員工逐漸受到其危害因素的侵害。將電氣自動化技術加入到鋼鐵冶金當中，可以有效降低工作接觸這些危險因素，可以保障工作人員的生命財產安全。現階段，我國鋼鐵冶金行業都意識到自動化技術對自身發展的重要性，逐漸在傳統鋼鐵冶金技術當中加入電氣自動化控制技術，準備冶金自動化轉型。在鋼鐵冶金行業發展過程當中，逐漸加入鋼鐵冶金自動化技術，不僅推動了鋼鐵冶金行業的經濟發展，還讓鋼鐵冶金行業有效推動國家的經濟發展，為國家發展做出巨大貢獻。

1 冶金自動化技術對鋼鐵冶金行業的重要意義

現階段，我國鋼鐵冶金行業已經意識到電氣自動化控制技術的重要，逐漸重視冶金自動化技術，一部分鋼鐵冶金業已經將冶金自動化技術應用到鋼鐵冶金當中。隨著科學技術的不斷革新，研發人員不斷對冶金自動化技術進行改良。我國的發展對鋼鐵冶金行業的依賴不斷增加，鋼鐵冶金行業規模也不斷擴大，這就意味著生產技術、生產流程會更加復雜，傳統的冶金技術勢必會阻礙鋼鐵冶金技術的發展，將冶金自動化技術應用到鋼鐵冶金當中，可以保障產量、質量等方面的提升，降低鋼鐵冶金成本，滿足不斷增加的市場需求。

從現階段冶金自動化技術的應用狀況來講，冶金自動化技術的控制功能可以將鋼鐵冶金個流程進行精準控制，降低人為控制的復雜程度，提高了冶金質量及生產效率。除此之外，鋼業冶金生產過程當中，加入了電氣化自動控制技術，為后續的智能化生產打下堅實技術，為后期實現智能控制其重大作用，通過冶金自動化技術為冶金生產提供保障，在智能化時代到來時，可以有效對智能化進行應用。因此，冶金自動化技術的應用對鋼鐵冶金行業有百利而無一害[1-3]。

2 鋼鐵冶金電氣自動化控制技術應用要點

2.1 電力保護

鋼鐵冶金生產過程當中，電氣自動化控制技術可以有效對電力進行保護，其最主要的控制內容就是繼電保護。在生產過程當中，通過才用冶金電氣化自動控制技術，提升機電保護水平，確保鋼鐵冶煉生產活動當中，電力系統能夠有提供有效的電能，降低機電運行過程當中出現故障的概率，保障鋼鐵冶煉能夠長長生產，降低能源消耗，提高鋼鐵冶金行業的綜合效益，為整個生產鏈提供足夠的電能資源。通過現階段鋼鐵冶金行業的發展狀況來看，80%的鋼鐵冶金企業都采用了電氣化自動控制技術，對電力進行保護，方便整個生產鏈能夠有充足的電力支持。

2.2 分布式控制系統

目前，我國的計算機技術、網絡通信、電力控制等技術不斷發展，為鋼鐵冶金的控制管理提供良好的創新條件。早先對原始的控制管理方式是通過人工對設備運行狀況進行記錄，后來發展為集中式控制方式，現在使用點對點控制弊端的分布式控制系統對機電進行控制。分布式控制系統成為DCS，不僅提高了鋼鐵冶金的管理水平，還確保電氣自動控制技術對鋼鐵冶煉控制的可靠性。分布式控制系統具有可靠性高、易編程控制、良好堅實等特點，可以有效提高冶金自動化控制水平。

2.2.1 可靠性高。

分布式控制系統可靠性高主要是通過分散系統功能及地理位置分散結構提高冶金自動化控制系統的穩定性。通過這兩個功能，可以游俠將控制系統的危險進行分散，保證除故障設備之外的設備正常工作。另外，可以通過冗余設備來代替故障機其工作。因此，可靠性主要是指通過分布式控制系統，將各臺設備進行串聯，一臺設備出現故障，其余設備能夠正常工作，提高了工作效率。

2.2.2 監視與擴展性能較好。

分布式控制系統可以通過屏幕進行人機交互，可以實現由高智能操作員站進行現場操作，并且可以對整個冶金現場進行監視。分布式控制系統可以通過高新通信網絡技術，實現各工序的分層化，通訊方面可以做到實時通訊，實現分布式控制系統的性能優化。

2.2.3 編程容易且維護方便。

分布式控制系統可以自動生成文件，技術人員可以進行動態編程，降低了工作人員的變成難度，可以實現簡單編程，其編程運行效果比較可靠。分布式控制系統可以在冶金過程當中進行自我檢測，及時發現問題。從這一方面來講，不需要維護人員經常進行維護，降低了人力資源輸出。

2.3 控制設備可靠性的措施

環境、零部件等問題，是影響電氣自動化控制設備可靠性的重要因素。鋼鐵冶金企業在生產過程當中，生產設備的運行環境非常惡劣，由于設備當中的部分零部件的質量問題，很難正常運行，高溫、高壓、電磁干擾等問題，都會應縣設備運行狀況。部分鋼鐵冶金企業不重視對設備進行維護與檢修，導致設備運行可靠性大大降低。除此之外，在長時間的運行過程當中，設備會出現超負荷運行、操作不當等問題，設備的運行效率、質量會不斷下降，最后極容易出現故障問題，這樣不僅加到了維護成本，還影響了控制設備的使用壽命。因此，企業需要對設備使用人員進行培訓，規范設備造作流程，定期對控制設備進行維護和檢修，逐漸提高設備的使用可靠性。為了提高控制設備的可靠性，鋼鐵冶金企業可以根據實際經濟狀況引進先進的技術，例如：PLC、安全總線技術等，讓控制設備的可靠性得到高新技術的支持[4]。

2.4 過程控制和生產管理控制系統

鋼鐵冶金企業在生產過程當中，可以充分利用電氣自動化控制技術，例如跟蹤邏輯控制和模型計算技術。通過跟蹤邏輯控制技術，可以對物料進行實時監控，實現物料數據的采集和處理。通過模型計算技術，實現對生產參數控制優化，通過數學模型和控制算法，對生產進行實時控制。保證在冶金生產過程當中不僅有良好的工作環境，還實現了產品質量監控及及物料質量控制，對鋼水的溫度、純度的變化進行監視。與此同時，對鋼鐵冶金生產過程當中產出的各種廢棄物進行控制。

在鋼鐵冶金生產控制當中，電氣自動化控制技術發揮重要作用。通過多媒體技術，對鋼鐵冶金生產過程進行模擬，如果出現了問題可以進行及時修正，逐漸完善鋼業冶金運營狀況，讓電氣化自動控制技術的應用更加規范。與此同時，可以加強新產品的研發能力，電氣自動化控制技術可以奠定新產品、新工藝的研發基礎，提高鋼鐵冶金的質量及效率。除此之外，在鋼業冶金生產過程中，通過電氣自動化控制技術對管理及控制環節進行規范，充分利用電氣自動化控制技術實現網絡設計、產品研發、流程控制等功能，不斷提高鋼鐵冶金企業的創造能力，提高鋼鐵冶金的速度。將電氣自動化控制技術應用到生產流程參數對比當中，可以優化鋼鐵冶金各個環節，解決現階段鋼鐵冶金生產問題。

2.5 鋼鐵企業電氣元件

鋼鐵企業在生產流程當中使用很多電氣元件，尤其是在生產線檢測和生產工序當中。現階段，鋼鐵冶金企業普遍使用斷路器、變頻器、繼電器和傳感器等電氣元件。首先，斷路器的使用主要包括兩種，高壓斷路器和低壓斷路器。斷路器的使用主要是在正產或異常狀況下切斷電路。其主要作用是為了規避短路電流造成的電力沖擊，在生產過程當中，如果發生短路，可以切斷負荷電流，地洞斷電，保證整個生產的電氣線路安全。發生短路之后，通過斷電器切斷電源，維修人員可以對設備絕緣性進行分析，找出短路原因再進行維修，可以充分保證鋼鐵冶金工作人員的生命安全。其次，變頻器是鋼鐵冶金企業的重要控制設備，可以根據生產需要調整電源頻率，實現生產設備運轉速度的調節。變頻器的使用可以實現設備的高效率、高性能的運轉。現階段，國家非常重視節能環保，鋼鐵冶金企業通過變頻器改造高耗能設備，這樣不僅延長了高耗能設備的使用壽命，還提高了整體能源控制，在節能方面做出巨大貢獻。再次，續電器的應用是為了保護鋼鐵冶金的電路。繼電器可以實現電路的安全調節及自動控制，繼電器主要是控制電路的開關，控制輸入和輸出兩個回路，確保電路能夠正產使用。如果電路出現故障，可以通過電氣自動化控制設備將故障線路快速關閉，避免因電路不通擴大生產事故，確保鋼鐵冶金企業的供電性能。最后，傳感器的應用。鋼鐵冶金企業使用的傳感器主要包括兩種，壓力傳感器和溫度傳感器。傳感器是鋼鐵冶金企業主要的檢測涉筆，可以對需要檢測的數據進行采集，然后將采集的信息通過其他方式傳輸給控制臺。例如，在生產過程當中，對各種介質狀態的檢測，可以通過傳感器進行檢測、記錄，再將信息傳輸給控制系統，實現鋼鐵冶金的生產自動化控制[5]。

3 冶金工業自動化控制技術在未來的發展方向

3.1 提高冶金自動化控制技術核心科技的原創性

在鋼鐵冶金發展過程當中，需要對冶金電氣自動化控制技術不斷延伸，不斷深入研究，逐漸掌握鋼鐵冶金生產技術。我國工業起步較晚，基礎不穩定，可以引進大量創新人才，圍繞著鋼鐵冶金自動化控制實際發展狀況，將自動化控制與生產相結合，創建具有特點的生產控制技術，圍繞著可持續發展進行技術創新。

3.2 提高整套控制系統的實時性和可靠度

在鋼鐵冶金企業發展過程當中，需要根據不同級別的需求對控制系統進行更新，需要提高電氣自動化控制技術的實時性，可以應對生產需求的轉變，進行數據調整，提高生產活性，提高生產設備的運行能力，逐漸提高控制系統的可靠性。

3.3 冶金自動化技術的一體化發展

未來冶金自動化控制技術可以與其他技術相結合，逐漸對鋼鐵冶金生產流程進行全面控制，這樣完善鋼鐵冶金生產邏輯控制，避免因為冶金自動化控制技術出現邏輯問題。通過其他技術與冶金自動化控制技術相結合，實現冶金自動化技術一體化發展，提高控制能力的同時，可以實現對鋼鐵冶金生產的實際分析，提高生產質量及效率[6]。

4 結語

綜上所述，冶金自動化控制技術字鋼鐵冶金當中的應用，可以充分提高鋼業冶金的生產質量及效率，可以有效保護鋼鐵冶金過程當中的電力系統，提高安全系數。隨著時代的不斷發展，冶金自動化控制技術會隨著我國鋼業冶金的發展狀況逐漸實現一體化和低成本，這樣可以不斷推動我國的鋼鐵冶金行業的發展，為我國發展奠定基礎。