PLC在鋼鐵冶金企業電氣自動化控制中的應用

王殿玲

【摘? 要】鋼鐵冶金工業的工藝流程復雜程序繁多，自動化技術的應用能給企業帶來經濟效益并推動行業前進。PLC技術作為工廠自動化控制系統的核心部分對于行業自動化技術的發展具有關鍵作用。

【關鍵詞】PLC;鋼鐵冶金企業;電氣自動化控制

引言

目前，在我國工業生產領域應用最為廣泛的先進技術之一就是PLC技術，其應用主要是提高工業企業生產設備的自動化控制水平。PLC技術應用于工業生產控制設備時，能夠極大的提高可編程控制系統的穩定性，并且編程軟件入門簡單，容易上手，適用人群極大的增加。在鋼鐵冶金企業電氣自動化控制中，充分應用PLC技術能夠有效降低系統運行的出錯率，并且做到了解放人力，改變以往鋼鐵冶金重工業生產需要大量的人力資源的生產模式，從而真正有效提高鋼鐵冶金工業生產效率，提升企業的經濟效益。

1PLC概述

1.1PLC技術概念

PLC通常被稱作可編程邏輯控制器，從它本身的工作形式來說PLC是一種儀器，這一儀器的主要特點是它具有編程存儲的功能。它通過數字輸入或數字輸出指令的形式，可以實現對不同的生產加工設備或者說不同的生產加工環節進行有序且高效的控制。通過這種形式不僅能夠加強所生產產品的質量并提高作業效率，還可以在很大的程度上降低生產成本提高生產階段的經濟效益，盡可能提升企業在市場上的競爭力。除了上述作用，PLC技術的應用還可以實現對資源合理的優化配置，形成節約、綠色、環保的生產工作模式。

1.2PLC在鋼鐵企業中的應用意義

很多鋼鐵冶金企業都普遍應用PLC技術進行生產作業，其中有以下幾點意義：

（1）由于PLC技術具有對各個生產環節進行模擬和語言設置的功能，通過這些功能可以在很大程度上提升產品加工過程中的生產作業環境。

（2）運用PLC技術可以建立一套完整的自動化生產加工流程，已達到降低勞動力使用的目的，并最終提高產品在這一領域的高科技含量。

（3）對于鋼鐵加工制造企業來說傳統的控制技術目前已經難以滿足企業實際生產的要求，加上近年來我國新一輪建設的進行導致對鋼鐵產量的需求與日俱增。PLC技術的應用提升鋼鐵生產作業的工作效率。

2PLC在鋼鐵冶金企業電氣自動化控制中的應用

2.1在熱軋產線中的應用

目前我國常見的熱連軋產線主要由四道工序構成，第一道是加熱爐;連鑄生產的板坯進入加熱爐進行均熱，進一步提高產品質量。該工序的生產環境存在煤氣、高溫等危險性，由PLC、熱電偶和電控燒嘴構成的燃燒控制系統能為加熱爐提供穩定精確安全的爐溫控制。第二道是軋機前的高壓水除鱗系統;利用高壓水沖擊去除板坯表面氧化鐵皮，提高產品表面質量。PLC通過HMD捕捉到板坯到達除鱗位置的信號后控制噴射閥組快速準確打開和關閉。高壓水除鱗是熱軋產線的關鍵設備，工藝復雜設備連鎖多，利用PLC控制除鱗系統可以提高控制精度和可靠性同時降低用水量，降低維護難度。第三道是軋機系統;軋機系統由粗軋機和精軋機組成，粗軋機通常執行多道次軋制，配合壓力定寬機和立輥提供大壓下量，產出合格的中間坯。精軋機組的各道次機架按照工藝要求提供相應的負荷分配進行軋制。軋機系統主要由傳動、液壓、潤滑等部分組成，軋鋼工藝中控制帶鋼板型和軋制質量至關重要的AGC厚度控制、HGC輥縫控制和彎竄輥功能就是依靠對電氣液壓系統的精確控制來實現的。液壓系統的控制核心部分是由上位機、PLC主站、DP從站和現場檢測元件構成。通過采集和處理現場設備信號，PLC對不同功能的液壓泵站的參數進行精確快速的控制，由液壓缸實現AGC、HGC、軋制力控制和活套張力控制等重要工藝功能。最后一道工序是冷卻和卷取;帶鋼通過快冷、層流等冷卻方式將帶鋼冷卻到指定溫度進行卷取作業生成合格的熱軋商品卷。卷取工序中采用分布式控制系統，卷取PLC站與精軋通訊，分站與各液壓站閥臺相連，通過對帶鋼的材質、厚度、寬度和精軋拋鋼速度等數據的運算處理實現側導板控制、助卷輥踏步和動態卷取張力控制等功能。PLC控制系統具有優秀的可靠性和穩定性，它的應用既提高了軋鋼的質量和產量，又改善了生產條件。

2.2在故障響應中的應用

在鋼鐵冶金工業中運用電氣自動化控制系統時，能夠有效的利用旁屏手動或者是現場控制等一系列的方法展開對電氣自動化系統相關的控制以及操作，PLC技術針對閉環控制的過程中與測量轉速用到的單位以及與執行相關的單位等可以對鋼鐵冶金設施進行較為高效的控制。在這一過程中可以通過PLC技術鋼鐵冶金的生產進行進一步控制，如果電氣自動化控制系統內部產生故障，PLC技術可以迅速對其進行有效的反應，通過鋼鐵冶金的常規控制系統發出警報，快速通知專業維修人員，使其可以利用科學手段快速找到使其發生故障的具體原因，并且還可以及時運用適當的措施對故障部位進行修復，保證在鋼鐵冶金的過程中電氣自動化控制系統可以一直處于優良的狀態中進行工作。我國科學技術在不斷前行的情況下推動了鋼鐵冶金工業中使用PLC技術，并且使其可以朝向多元化方向發展，為我國工業的自主性發展奠定了夯實基礎。

2.3在煉鐵除塵中的應用

現階段，PLC技術在冶金工業的不同作業環節都發揮著重要的作用，如安全性能、質量維護等。另外，該技術也在實際生產中有著廣泛的應用，包括采礦、鑄造等。以除塵站進行舉例分析，其主要構成包括空壓機、水箱、控制柜等。其運行過程就是通過控制柜對水箱內的水進行輸送，直到進入到水管內，再通過改變壓力的控制使水流轉變成高壓水柱，以此來完成產品的沖洗除塵。應用PLC技術，工作人員可以對水箱內的水位、水柱壓強等不同參數進行有效的掌控，便于控制整個除塵環節，確保清洗的效果。

2.4在降耗增效中的應用

在鋼鐵冶金工業中，針對電氣自動化系統進行有效的控制，主要是通過順序以及開關量對其進行控制的，可是在利用繼電控制器對其進行較長時間的使用過程中，也會體現出一些不良影響，造成生產工作難以展開持續性發展。在這一過程中在鋼鐵冶金工業中使用PLC技術，可以有效的完成對電氣自動化控制系統進行獨立控制操作，在此期間還應該配合專門為信息以及通信研發出來的模塊，可以依據具體生產的整體需求。在這一過程中可以效的完成電氣自動化控制系統的自動化，并且要有針對性的對基進行控制，與現階段我國大力提倡的節能減排的環保觀點基本一致。PLC技術在鋼鐵冶金過程中，可以從工業的角度出發，針對電氣自動化控制系統，完成企業在生產流程中對鋼鐵冶金展開綜合調配以及控制的需求，在這一過程中可以有效的提升鋼鐵冶金工業的發展速度，可以順應時代對鋼鐵冶金工業的需求。

結語

近幾年，我國城市化發展速度不斷加快加大了鋼鐵冶金產品需求量的不斷上升，將PLC技術運用于鋼鐵冶金企業的電氣自動化控制中，可以獲得良好的效果，而且還可以使PLC技術獲得更加廣闊的發展。鋼鐵冶金企業要想得到更好的發展就一定要提升自身的電氣自動化控制技術，但是要想把這一技術帶入到重工業中，需要對自動化控制進行有效研究。

參考文獻：

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（作者單位：山東省冶金設計院股份有限公司）