探究軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)改造技術(shù)及其應(yīng)用

周凱

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇 無錫 214411）

軋鋼是利用合適的加工方法，對鋼坯或鋼錠進(jìn)行加工，將其壓制成相應(yīng)的形狀，在軋鋼過程中需要確保軋鋼產(chǎn)品的質(zhì)量、尺寸、形狀等都能夠滿足生產(chǎn)要求，達(dá)到其精準(zhǔn)度符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，在軋鋼過程中，電氣自動化系統(tǒng)有著較高的運(yùn)行穩(wěn)定性，對其精度控制也非常好，因此需要實(shí)現(xiàn)對電氣自動化系統(tǒng)的合理應(yīng)用，通過與軋鋼系統(tǒng)融合，讓軋鋼過程更加精確，滿足軋鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)需求，推進(jìn)軋鋼質(zhì)量提升，保障企業(yè)具備較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 提升軋鋼電氣自動化控制設(shè)備可靠性的意義

軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用意義主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）強(qiáng)化企業(yè)的市場占有率。通過電氣自動化系統(tǒng)的合理應(yīng)用，能夠讓軋鋼生產(chǎn)流程更加科學(xué)，保障設(shè)備有更強(qiáng)的可靠性，生產(chǎn)產(chǎn)品性能精度等都能夠滿足生產(chǎn)需求，吸引更多的客戶。通過相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前的軋鋼電氣自動化控制中，市場競爭愈發(fā)激烈，而想要實(shí)現(xiàn)企業(yè)核心競爭力增長，就必須要確保其軋鋼產(chǎn)品的質(zhì)量精度等符合要求，而電氣自動化控制是其中非常關(guān)鍵的因素。（2）提升產(chǎn)品質(zhì)量。在軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量評價(jià)過程中，電氣自動化控制設(shè)備應(yīng)用是影響質(zhì)量和精度的重要因素，也是目前很多客戶考量的原因，通過電氣自動化控制設(shè)備應(yīng)用，減少了軋鋼過程中出現(xiàn)的安全事故，降低企業(yè)對設(shè)備的維護(hù)成本，同時(shí)讓軋鋼產(chǎn)品具備較強(qiáng)的質(zhì)量與精度，軋鋼的工藝流程如圖1所示。

圖1 軋鋼的工藝流程圖

2 電氣自動化技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 可編程邏輯控制器

PLC技術(shù)在應(yīng)用過程中操作簡便，穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率也比較高，而且運(yùn)行成本低，受到了很多鋼鐵企業(yè)青睞。在PLC技術(shù)應(yīng)用到軋鋼工藝流程中，不僅能夠促進(jìn)軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量和精度的提升，還能夠滿足脫硫脫硝、除渣除塵等。PLC技術(shù)在應(yīng)用過程中，大幅度提升了鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率，讓生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量更符合當(dāng)前的需求，推進(jìn)了企業(yè)高效發(fā)展，也就是說PLC技術(shù)是當(dāng)前鋼鐵企業(yè)資源節(jié)約效率增長的關(guān)鍵。

2.2 電氣元件

在軋鋼生產(chǎn)過程中，需要實(shí)現(xiàn)斷路器、變頻器、傳感器等多種設(shè)備的運(yùn)行與支持，大量的電氣元件應(yīng)用讓軋鋼生產(chǎn)流程得到全面監(jiān)控，有效保障了軋鋼產(chǎn)品的質(zhì)量提升。在傳感器應(yīng)用過程中，傳感器起到接收和傳感信息的職能，壓力傳感器、溫度傳感器是目前電氣元件應(yīng)用的重要產(chǎn)品。各類元器件應(yīng)用保障了軋鋼產(chǎn)品的精度和生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題提出警告，減少設(shè)備故障。

2.3 檢測設(shè)備

在軋鋼過程中，檢測設(shè)備是極為關(guān)鍵的內(nèi)容，通過檢測設(shè)備對產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)?zāi)軌虿榭闯善蜂摰馁|(zhì)量情況，在檢測設(shè)備中利用電氣自動化設(shè)備，能夠確保鋼材質(zhì)量符合生產(chǎn)要求，達(dá)到對產(chǎn)品質(zhì)量的全面監(jiān)控。在鑄造和成型過程中，利用溫度檢測儀和紅外線進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量的掃描，計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行成像，分析鋼材產(chǎn)品的尺寸、性能精度等是否滿足要求。

3 軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化

3.1 軟件系統(tǒng)的優(yōu)化

（1）軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化。軟件結(jié)構(gòu)直接會影響到軟件系統(tǒng)的運(yùn)行效果，因此在進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，需要結(jié)合軋鋼生產(chǎn)流程，利用不同的模塊進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)模塊與具體的軋鋼生產(chǎn)流程融合，并且對軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。在進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)，必須要滿足其具體的操作要求，針對不同類型的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，將其分成不同的運(yùn)行單元，對運(yùn)行單元進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，滿足軋鋼的生產(chǎn)目標(biāo)，確保達(dá)到規(guī)定的要求與標(biāo)準(zhǔn)。

（2）對軟件程序進(jìn)行優(yōu)化。軟件程序優(yōu)化能夠讓程序運(yùn)行更加科學(xué)，滿足軋鋼自動化控制的要求，提升產(chǎn)品性能和質(zhì)量，在進(jìn)行軟件程序的優(yōu)化時(shí)，需要結(jié)合不同的指令進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，做好對軟件的科學(xué)設(shè)計(jì)，以PLC技術(shù)為基礎(chǔ)，讓整個(gè)軟件系統(tǒng)運(yùn)行效果得以提升。

3.2 硬件系統(tǒng)的優(yōu)化

（1）抗干擾優(yōu)化。結(jié)合軋鋼企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的變化，以電氣線路和電氣元件運(yùn)行狀況為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，查看其運(yùn)行過程中出現(xiàn)的干擾因素，利用不同的解決辦法，針對性的降低干擾因素產(chǎn)生的問題，對于可能存在干擾的元器件和線路，需要采用恰當(dāng)?shù)钠帘尾牧弦?guī)避出現(xiàn)的干擾現(xiàn)象，對變壓器進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，其他的運(yùn)行設(shè)施需要做好接地和防靜電處理。

（2）輸入線路優(yōu)化。在輸入線路優(yōu)化時(shí)，需要以軋鋼生產(chǎn)工藝流程為基礎(chǔ)，比如說，在凈化元器件的設(shè)置時(shí)，可以利用輔助設(shè)施發(fā)揮其應(yīng)用作用，降低輸入電路產(chǎn)生的脈沖干擾。

（3）輸出電路優(yōu)化。輸出電路運(yùn)行中容易產(chǎn)生線路故障，在進(jìn)行線路優(yōu)化時(shí)需要規(guī)避線路受到的影響，降低線路運(yùn)行出現(xiàn)的負(fù)荷，結(jié)合運(yùn)行要求做好對電路的改善，減少電路運(yùn)行中出現(xiàn)的破壞和影響。

4 軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)改造技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 具體控制要求的滿足

在軋鋼過程中，軋鋼機(jī)組需要應(yīng)用直流電進(jìn)行控制，在控制過程中可以利用可逆的方法查看控制方式是否科學(xué)，并且保證連閘機(jī)組始終保持在低速的運(yùn)行狀態(tài)下。結(jié)合電氣自動化運(yùn)行要求，采用云計(jì)算大數(shù)據(jù)形式對整個(gè)連軋機(jī)組運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，滿足生產(chǎn)過程的雙閉環(huán)形式。在調(diào)速系統(tǒng)中，如果采用的是CBP通信板，需要與其他裝置形成有效配合，借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對故障的分析，將相關(guān)指令及時(shí)進(jìn)行傳輸。同時(shí)針對檢測儀表的控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化與改造，落實(shí)改造的精細(xì)化與合理化，確保其具備較強(qiáng)的精度滿足軋鋼生產(chǎn)的質(zhì)量要求。

4.2 自動化控制需求的滿足

首先，對軋鋼生產(chǎn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化控制進(jìn)行改造，將所有的控制方式全部更改為網(wǎng)絡(luò)控制的方式，針對自動調(diào)節(jié)進(jìn)行改造，增加手動調(diào)節(jié)的方式，通過對整個(gè)過程的科學(xué)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)最簡單的控制方式，規(guī)避網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)引起的設(shè)備問題。其次，結(jié)合軋鋼系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和運(yùn)行要求，對軋制表進(jìn)行定期的調(diào)整，減少數(shù)據(jù)出現(xiàn)的誤差，同時(shí)通過合理的調(diào)整，讓數(shù)據(jù)計(jì)算更加科學(xué)，減少在計(jì)算過程中出現(xiàn)的漏洞。最后，對軋鋼機(jī)械控制采用正反爬行的方式，結(jié)合運(yùn)行要求落實(shí)合理的報(bào)警裝置，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行存在異常狀況，由報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)并及時(shí)進(jìn)行修正，確保軋鋼系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，減少故障幾率。

4.3 控制系統(tǒng)自動化改造需求的滿足

首先，對軋線進(jìn)行自動化改造。在控制網(wǎng)中，傳動網(wǎng)，監(jiān)控網(wǎng)都必須要科學(xué)落實(shí)信息的高效傳遞與收集，并且通過通信網(wǎng)絡(luò)將所有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)，確保軋鋼過程中所有的數(shù)據(jù)資料等都能夠?qū)崿F(xiàn)共享，保障各數(shù)據(jù)和信息傳遞的科學(xué)性，強(qiáng)化軋鋼質(zhì)量與效率。其次，對人機(jī)交互界面進(jìn)行改造。在軋鋼系統(tǒng)中利用人機(jī)交互系統(tǒng)，能夠讓工作人員對設(shè)備運(yùn)行有著更全面的了解，落實(shí)對所有設(shè)備的系統(tǒng)化監(jiān)控，在改造過程中人機(jī)交互界面改造是非常關(guān)鍵的改造內(nèi)容，在改造過程中可以從兩方面入手進(jìn)行人機(jī)交互界面的劃分，一是接口與PLC，二是I/O站遠(yuǎn)程連接。結(jié)合PLC的運(yùn)行參數(shù)要求，對鋼廠企業(yè)電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)改造。在參數(shù)設(shè)置完成之后，以網(wǎng)絡(luò)化的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息傳輸，讓各個(gè)調(diào)速系統(tǒng)更加科學(xué)，以人機(jī)接口為基礎(chǔ)，將所有的參數(shù)傳遞到CRT。利用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)連接口的科學(xué)控制，讓CPU運(yùn)算能力得以提升，滿足整個(gè)電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行要求，并且做好微張力控制，以傳輸記憶為基礎(chǔ)，對整個(gè)的軋鋼過程進(jìn)行監(jiān)管，采用直流傳動的方式做好實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集與整理。

5 結(jié)語

總而言之，鋼鐵企業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，通過合理的軋鋼工藝應(yīng)用能夠滿足鋼鐵企業(yè)的整體運(yùn)行要求，而且在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用中提升了軋鋼水平，保障產(chǎn)品具備較強(qiáng)的精度和性能。在自動化控制系統(tǒng)改造與優(yōu)化中，需要強(qiáng)化對先進(jìn)技術(shù)的研究，不僅要滿足各個(gè)工藝流程的運(yùn)行需求，還需要強(qiáng)化對設(shè)備的分析，實(shí)現(xiàn)集中控制，促進(jìn)鋼鐵企業(yè)的進(jìn)步。