淺談電氣自動化在鋼鐵企業中的應用

張立剛

(山西晉南鋼鐵集團有限公司, 山西 臨汾 043400)

一、電氣自動化的概述

電氣自動化技術目前在我國的鋼鐵冶金業、采礦業、機械制造業等行業都有著廣泛的應用。無論在機械零件的生產設計，還是火箭導航系統的操作控制，都需要應用電氣自動化技術。通常情況下，電氣自動化的應用和經濟管理、開發研制系統、系統運行操作、信息處理方法和自動控制程序聯系緊密。近年來，電氣自動化技術越來越成熟，在各個領域的應用越來越廣泛，特別是在工業生產中，電氣自動化技術發揮著非常重要的作用，無論是大型的機械設備，還是小型的電氣元件，都需要應用電氣自動化技術。隨著技術的發展,元器件和機械設備的各方面性能和功能也在不斷完善和增強。近年來，互聯網技術、計算機科學技術的快速發展,電氣自動化的應用不僅局限在工藝技術方面,逐漸發展到操作控制系統層面,控制系統包含規劃設計、操作應用、測試調試、維護管理等多個環節,結合實際的應用需求，結合 PCL 進行設計,通過計算機網絡系統實時監控現場設備的運行狀態,保障系統各個模塊之間的數據交換和資源共享。當前，電氣自動化技術的應用主要是基于 PCL 人機界面, 便于維護和處理。現場監控系統由變頻器、監控點、監視系統、CPU、中央控制器等組成,這使得電氣自動化趨于高效化、市場化和國際化。

二、電氣自動化技術在鋼鐵行業中的應用

（一）將電氣元件應用到鋼鐵行業中

電氣元件在鋼鐵企業中應用較廣，高壓斷路器、繼電器、變頻器以及傳感器等，已經在生產工序和檢測方面得到廣泛應用。高壓負荷開關和高壓隔離開關聯合組成了高壓斷路器，兩個開關的配合能完成多項功能，如切斷正常負荷電流、承受短路電流，形成自動跳閘，保護設備和電路的安全；電源斷開后， 還能進行絕緣檢測，尋找故障，保障操作人員的人身安全。繼電器是一種以小電流控制大電流的安全開關，它由兩部分構成，包括輸入回路和輸出回路，通過輸入回路的操作，控制、調節、轉換并保護輸出回路；運行過程中一旦出現故障，就以自動化控制裝置快速切除故障部分，防止故障進一步擴大，保障電路系統可靠運行。

（二）將PLC 技術應用到鋼鐵行業中

可編程控制器（PLC）具有結構簡單、操作方便、穩定性高、適應性強等優勢，可通過外部裝置與多類設備聯合使用，因此在鋼鐵企業中廣受歡迎。在鋼鐵生產工藝中的鐵水脫硫處理、連鑄、轉爐加卸物料、吹氧、灰塵清除、出渣、水輪回等都需要用到 PLC 設備，基本實現了各個步驟的自動化操作，提升了鋼鐵冶煉品質和加工速度，減輕了工作人員的勞動強度，節約了能源，給企業帶來了較為廣泛的經濟效益。

（三）檢測設備電氣自動化應用到鋼鐵行業中

鋼鐵企業對產品品質的要求較為嚴格，因此在生產工藝中，會有嚴格的檢測和檢查程序，確保鋼鐵產品符合質量要求。首先，產品質量相關檢測。利用自動化技術，可對原材料的選用進行監管， 為鋼鐵產品的品質提供保障；利用紅外溫度測試儀器直接掃描并顯現圖像，能減少人工檢測帶來的誤差，對軋鋼過程中鑄件尺寸進行嚴格控制；鑄件表面缺陷可通過人工來檢測，但一些內部的缺陷或肉眼無法觀察到的瑕疵需要依靠電氣自動化設備進行檢測，從而提高產品質量。目前，較為常用的有平整度檢測、表面缺陷檢測、表面覆蓋度檢測等。其次，生產環境方面的檢測。在生產制造環節中，環境也需要進行嚴格控制，為生產線操作人員提供健康、安全的工作場所。生產制造過程中重點檢測對象是有毒粉塵、燃氣是否有泄漏、生成的氣體是否會危及人身健康等。具體檢測項目包括粉塵元素檢測、鍋爐材料瓦斯量檢 測、回收率檢測、加熱程序中廢氣元素檢測等；通過一系列的檢測和有效處理，可減少鋼鐵生產對環境的污染，為企業贏取經濟效益的同時，還能收獲社會效益和環境效益。

三、電氣自動化技術在鋼鐵企業中的發展前景

（一）低成本

自動化建設成本高，很大程度上制約了其建設和應用范圍，因此低成本自動化將是未來發展趨勢之一。低成本自動化的實現主要是通過科學合理的投資， 采用高精尖技術，減少投資成本，提高投資成本的利用率。對于中小企業來說， 若 CIMS 與工業綜合自動化技術的成本能得到有效控制，則其建設速度和建設規模將更加快。

（二）信息化

鋼鐵行業信息化建設是為了實現信息資源共享，為企業信息化管理和標準化管理提供保障。在鋼鐵企業自動化生產中，可利用信息技術對生產數據進行分析和處理，根據分析結果做出決策，能為企業生產和管理的進一步提升提供技術保障。

四、結束語：

總而言之，隨著我國電氣自動化技術的快速發展，越來越多的鋼鐵企業認識到電氣自動化的應用優勢，通過在鋼鐵加工生產制造流程中應用電氣自動化技術，結合實際的生產運營要求，極大地提高鋼鐵產品的生產效率，在未來的發展過程中應加大電氣自動化在鋼鐵企業中的應用研究，不斷進行創新和探索，實現鋼鐵生產的安全化、專業化、規范化和智能化。