淺談電氣自動化技術在冶金行業中的應用

摘 要：隨著科學技術的發展，電氣自動化技術已經普及于各行各業，在冶金行業中的應用尤其廣泛。本文主要對電氣自動化技術在冶金行業中的基本應用，以及自動化技術在冶金行業中的優勢進行了闡述。

關鍵詞：電氣自動化技術；冶金行業；應用

中圖分類號：TF089 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2015） 02-0000-01

一、自動化技術在我國冶金行業的概況

按照目前流行的自動化體系結構，典型的冶金自動化系統按功能層次可分為過程控制系統、生產管理控制系統、企業信息化系統3個層面。（1）過程控制系統，在基礎控制方面，以PLC、DCS、工業控制計算機為代表的計算機控制取代了常規模擬控制，已在冶金企業全面普及；（2）生產管理控制系統。冶金行業在綜合應用運籌學、專家系統和流程仿真等技術，協調生產線各工序作業，進行全線物流跟蹤、質量跟蹤控制、成本在線控制、設備預測維護等方面取得了初步成果，但如何真正在冶金企業發揮作用并結合各企業現狀進行推廣還需做大量細致務實的工作；（3）企業信息化系統。隨著企業管理水平的不斷提高，“信息化帶動工業化”在冶金企業成為共識，各企業紛紛開始信息化規劃和建設，很多企業已經構造了企業信息網，為企業信息化奠定了良好的基礎。

自從我國加入WTO后，再加上金融危機的影響以及國際鋼鐵市場的持續低迷，鋼鐵冶金企現今正面臨著嚴峻的考驗，所以為了適應全球冶金行業的大環境，為了我國冶金行業更好的發展，提升我國鋼鐵行業自動化技術的水平勢在必行。

二、一些基本的電氣自動化元件在鋼鐵廠中的應用

在鋼廠中一些常用的電氣自動化元件有：（1）高壓負荷開關：有簡單的滅弧裝置，主要作用是通斷一定的負荷電流和過負荷電流，常與高壓熔斷器串聯使用；（2）高壓熔斷器：一種保護電器，主要作用是在電路電流超過規定值的一段時間后，使其熔體融化而分斷電流，斷開電源，起到保護電器的作用；（3）高壓斷路器：具備完整的滅弧裝置，可以通斷正常負荷電流和一定的短路電流。其主要作用是接通和承受一定時間內的短路電流，并且自動跳聞，切除短路故障；（4）高壓隔離開關：其主要起到了一個保證人身安全和設備安全的作用，通過隔離高壓電源，來保證對其他設備以及線路的安全維護；（5）互感器：避免主電路的高電壓直接引入儀表、繼電器等二次設備，提高一二次電路的安全性和可靠性，對保證人身安全也有一定的作用；（6）繼電器：一種電子控制器件，它具有輸入回路和輸出回路，在自動控制電路中運用的比較多，通過對電流的控制，起到一個自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

三、一些基本的電氣自動化技術在鋼廠中的應用

（一）繼電保護

繼電保護是指當電力系統發生故障時，通過自動化控制裝置將發生故障的電路隔離到電力系統以外。其主要作用就是提高系統運行的可靠性，盡可能的減少事故的發生以及縮小事故的范圍，以保證可以向用戶安全連續的供電。其主要分為：（1）單側電源網絡相間短路的電流電壓保護，這是最基本的繼電保護，它原理是當輸電線路上發生故障時，就會導致故障線路上的電流和電壓發生變化，根據這個原理，我們可以規定一個正常值，當線路上有故障發生時，高于或低于這個正常值，保護器將會斷開故障線路上的斷路器將故障排除；（2）電網的接地保護：這個主要是限制漏電設備對地的泄露電流，一旦超過安全范圍，保護器就自動切斷電源；（3）電網的距離保護：主要指反應保護裝置與故障點的距離，并根據這一距離的范圍來確定如何動作的保護裝置；（4）輸電線路縱連保護：其也是線路的一個重要保護，即當線路發生故障時，兩側開關同時J決速跳聞的一種保護裝置。它主要根據線路兩側判別量的特定關系來判定故障的發生。

（二）PLC的應用

1.PLC的定義。PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它主要通過可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式或模擬試的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。隨著自動化技術的飛速發展，PLC也被廣泛應用在冶金行業中。在火電廠中，它保證著各大系統的安全運行，直接影響到機組和電網運行的安全性和經濟性。在鋼廠中其應用更加廣泛，如鐵水中的脫硫處理、連鑄、轉爐和精練爐的加料、吹氧、出渣、除塵等等各個環節都采用PLC自動控制系統，基本實現了各個工藝環節的自動控制，提高了煉鋼的質量。

2.PLC在煉鋼中的典型應用。（1）在控制不同的料倉時，可以利用參數文件，實現同一個畫面控制；（2）在煉鋼吹風時，風機可以采用高低速控制，兩種速度轉換時采用步進式調節；（3）在氧槍中的應用，氧槍定位采用增量型編碼器，可以通過高速計數模板采集編碼器的脈沖信息號，經CPU運算處理成工程量位移信號，從而加氧移動；（4）在出鋼或出渣時可手動升降氧槍，啟動刮渣器，進行刮渣；（5）各系統間數據通訊采用環形快速網絡，如果網絡介質發生破壞時，可以保證網絡繼續運行，同時立刻產生報警信號，以便于及時進行維修。

3.PLC在鋼廠其他生產活動中的應用。（1）稱重系統。在鋼鐵企業中，要經常對鋼坯、鋼卷、廢鋼等進行稱重，對所稱得的重量要及時上傳到生產管理系統，以便于生產管理。以前常采用工控淚L配合電子稱進行控制，這種控制方式，可靠性比較差，費用高，自動化水平低，不便于管理。而現在多采用PLC控制其對傳統控制進行改造，很大程度的提高了控制系統的可靠性和自動化程度，為企業生產管理提供了強有力的保證；（2）化學水處理系統。大部分冶金企業化學水處理的方法是離子交換法，就是利用離子交換樹脂將水中溶鹽離子吸收，這種方法有個缺點，就是運行一段時間后，離子交換樹脂就會失效，這時就要對樹脂進行一些還原處理，以便再次使用。采用PLC控制系統，可以方便的控制兩套設備進行切換使用，操作人員可以通過編制好的程序啟動指令來控制其自動轉換及運行，大大的提高了系統的可靠性，而且編程方便，易于上手，環境要求相對較低，與其他設備裝置連接方便，提高了自動化水平，有效的解決了繼電器控制存在的問題。

四、結束語

現今我國的電氣自動化技術大多來源于國外，相信在不久的將來，我國會自主研究出一套適合我國冶金行業的電氣自動化技術，使冶金行業工業化、信息化和自動化能完美的結合在一起。做為冶金行業的一份子，我們也應該加強對電氣自動化技術的學習，在工作中總結經驗，不斷進行創新，為提高我國冶金自動化水平貢獻出自己的一份力量。

參考文獻：

[1]謝海青.電氣自動化專業新課程體系的改革探索[J].消費導刊，2008（23）.