軋鋼電氣自動化控制中關于優化設備可靠性的辦法

張巍 趙昆

（河北鋼鐵集團邯鋼公司，河北 邯鄲 056000）

隨著信息技術的發展，電氣自動化設備在軋鋼生產中得以迅速發展，電氣自動化設備的融入，使我國的鋼鐵企業得以迅速地轉型發展。電子自動化控制系統設備的應用，使得整個軋鋼生產過程能夠確保產品的精確度，保障軋鋼生產質量，提升產品的生產效率[1]。電子化設備控制設備在整個軋鋼廠的生產過程中具有重大意義，優化電氣自動化控制設備，提高電氣自動化控制系統設備的可靠性，有助于提高軋鋼廠的生產效率，促進軋鋼廠的轉型發展。

一、提升軋鋼電氣自動化控制設備可靠性的意義

在整個軋鋼廠的生產過程中，提升電氣自動化設備的可靠性，有助于幫助軋鋼企業提高市場的占有率，可以幫助軋鋼企業提高自身的生產效能。電子自動化控制設備可靠性的提高，可以提高整個軋鋼生產過程中的規范性，確保生產過程中產品的精度，提升產品質量[2]。其次，電子自動化控制設備可靠性的提高還可以幫助軋鋼企業從根源上降低產品的生產成本，提升企業的經濟效益，提升企業的市場競爭能力，使得企業能夠占據更多的市場份額，給企業帶來更多的實質性收益。因此，在軋鋼生產過程中需要不斷地對生產設備進行更新優化，以此提升自身的生產能力，依靠設備不斷生產更多的高質量產品，提高產品的競爭能力，提升企業的經濟效益。還可以通過提升設備的可靠性來對市場產品的總體質量以及合格界限有著一定的管控作用，有利于構建一個良好的市場競爭氛圍。

二、提升軋鋼電氣自動化控制設備可靠性的方法策略

（一）內部系統軟件優化

要優化軋鋼電子自動化控制設備，首先需要從內部系統軟件進行優化，其又分為結構優化、內部程序優化。

1.結構優化。工程技術人員在進行內部結構優化的同時，首先要對整個軋鋼設備系統進行一個全方位的分析，結合到具體的軋鋼工藝流程來采取精細化的優化措施，保證整個系統在生產過程中的精密性。在進行結構優化的過程中，工程技術人員要注重理論與實際的結合，結合生產過程中所應用的電氣自動化設備以及具體的生產流程來優化控制系統內部軟件結構，根據不同的生產單元采取不同的優化措施，實現整個生產流程中控制系統內部結構的優化。為提高程序的標準化結構，還可以通過模塊化編程的方式實現多人共同完成一個項目，避免優化過程出現重復性工作等問題。在具體到每個生產單元的優化過程中，可通過對相關區域的單元程序進行系統化，對所存在的問題進行優化調整，實現控制系統內部軟件結構合理化[3]。

2.內部程序優化。在進行系統內部程序的優化過程中，要合理分配系統外部I/O 地址，使得程序地址編制分配合理化，在此同時也要注意合理分配系統內部PLC 資源，促使電氣自動化控制系統發展水平的提高。在進行系統內部程序優化過程中，還需要對系統內部程序的優化有一個清晰的認知，重視系統內部程序的日常優化。如此一來，通過對電氣自動化設備的內部系統軟件進行優化，提升設備的可靠性，給企業的生產帶來更高的經濟效益。

（二）電氣自動化系統硬件優化

電氣自動化系統的硬件優化又分為輸入、輸出電路設計優化、系統網絡結構優化、防干擾設計優化。

1.輸入、輸出電路設計優化。在優化電氣自動化控制系統設備時，首先要對整個系統輸入、輸出的電路設計進行優化。通過結合整個生產流程來對整個電路設計進行系統的布局，避免因為某一條電路出現問題而導致整個生產流程中止。所以在進行電路優化的過程中首先需要將整個凈化元件安裝到輸入電路當中，利用信號隔離器對輸入信號進行隔離，隨后再將系統中性點連接大地，減少輸入電路在工作中所產生的諧波分量。而輸出電路在設計過程中則需要將現場的檢測元件分成采用前、采用后的兩段供電設計，避免因為單個檢測元件出現問題而導致生產過程中供電系統出現故障。在此基礎上，還可通過使用二極管來促進輸出電路穩定性的提高，確保整個系統平穩運行。

2.系統網絡結構優化。在網絡系統結構的優化過程中，可通過對當前工業現場的PROFIBUS-DP 以及PROFINET 進行優化，提升整個控制系統的穩定性[4]。避免因為I/O 掉線、網絡堵塞等現象導致控制系統中斷。在優化過程中還可采用總線型以及星型的網絡結構來實現網絡結構的多樣化，根據現場生產設備的要求實現對不同網段的實時設置，實現系統網絡結構的優化。

3.防干擾設計優化。在軋鋼生產過程中，電氣自動化控制系統很容易受到來自外界因素干擾。所以，做好系統硬件的防干擾設計，在很大程度上優化了設備的可靠性。在優化防干擾設計的過程中，需要對控制系統的拓撲結構進行一個深入地了解，將控制系統中的線路進行一次整體的檢查，將整個系統中的線路做好分隔處理。其次在設計過程中對電源元件進行一定的隔離設計，避免兩個相鄰的電源元件出現系統干擾的現象。

（三）電氣自動化系統的設備優化

在優化軋鋼電氣自動化設備可靠性的過程中，電氣自動化系統的設備優化是最為重要的一步，其中涉及PLC、I/O 設備的優化。PLC、I/O 設備優化。想要提高電氣自動化控制設備的可靠性需要從根源下手，通過對PLC 設備的優化升級實現電氣自動化控制設備可靠性的提高。PLC 設備是軋鋼整個生產過程中控制系統的重要組成部分，隨時科學技術的不斷發展，PLC 設備也在不斷地更新換代，所以在生產過程中，需要對PLC 設備進行不斷的升級優化。此外，還需要對設備的I/O 地址進行科學合理分配，根據實際生產情況將I/O 點合理利用。其次，借助人機交互技術，實現相關設備設施的全面性監控，實現I/O 站的遠程對接技術，提高設備的可靠性，提高企業的核心競爭力。在邯鋼邯寶冷軋廠酸軋機組生產過程中，其生產設備主要選用德國SMS 公司的酸洗-軋機聯合機組。電氣控制采用德國Siemens 自動化公司S7-400 以及SIMATIC TDC 控制器。在生產過程中可達到軋機最大軋制速度為1400m/min，預計年生產能力210 萬噸。所以，在優化設備的可靠性過程中需要隨著時代的發展進行PLC 設備的選擇，以此滿足企業的生產需要，給企業帶來更多的市場份額。

（四）優化電氣自動化控制設備的防熱散熱

電氣自動化控制設備在運行過程中往往會由于受到其內部電能做工的影響導致其內能不斷增加，導致在生產運行過程中不斷產生大量的熱能，機械內部溫度不斷增加造成擊穿系統元件等問題。因此，在優化設備可靠性的過程中，首先需要優化系統內部元件的散熱問題，通過在大功率的系統元部件上安裝散熱結構、涂抹導熱膏等措施，盡可能地解決設備的散熱問題。

結語

隨著社會市場經濟的不斷發展，不斷優化電氣自動化控制設備的可靠性，有助于提高企業的市場競爭力，提升企業的經濟效益。所以在工業化高速發展的今天，需要不斷地對生產設備的可靠性進行優化，結合企業的實際生產流程對自動化控制設備運行中存在的問題進行合理解決，提高控制設備的科學性與合理性，促進企業的穩定發展。