軋鋼電氣自動化控制系統改造技術及其應用分析

梁海衛

（承德鋼鐵集團有限公司，河北 承德 067002）

在軋鋼生產中，只有保障該系統的穩定性及其精度，才能讓軋鋼作業得到良好控制，以保障產品生產質量，并在此基礎上提升產品的生產效率。

1 軋鋼電氣自動化技術

時代在不斷的發展過程中，人們漸漸提高了對鋼材生產的需求，現代化社會對鋼鐵的需要數量很大以至于傳統的鋼材生產技術已經不能充足的提供。并且隨著引入自動化的控制技術，軋鋼生產明顯提升了效率，也在不斷的完善與優化自動化的控制技術。并且提高了連軋機的生產效率，控制起來更便捷，從而鋼鐵企業的經濟效益出現了明顯的提升。當前，我國在軋鋼電氣自動化技術方面有了新的研究方向，第一，一直采用新型技術與工藝，其特點是流程短、投資少、能耗低、效益高、適應性強、環境污染小；第二，提高內部質量等相關技術開始備受關注，提升產品形狀的尺寸精度及外觀的改良；第三，生產技術設備的規模化、現代化、連續化也開始顯現出來。企業越來越重視在信息化方面的建設，自動化軋鋼技術也在不斷的發展中，企業必須可以充分了解自身的發展需求，努力借鑒吸取國內外的技術經驗，深入研究并強化自動化的技術，而且要嚴格掌控軋鋼生產工藝，冶金裝備的日常維護與保養意識要增強，因此能很大的提升產品質量，滿足其生產管理精細化的需要。

2 軋鋼電氣自動化技術應用

就目前而言，工業制造領域和工程領域的不斷向前發展，社會不斷提高對鋼材的需求數量，這就很大方面的提高了軋鋼生產技術的要求。自從軋鋼領域中采用自動化控制技術以來，軋鋼生產顯現出了進一步的提升在質量和效率等方面，并且軋鋼生產企業還呈現出來十分顯著的經濟效益。現如今軋鋼生產中的電氣自動化技術而言，主要的發展方向有三方面，第一方面是經過工藝技術的新型式來縮短流程、減少投資、降低消耗能量、提高生產效益，并且使新型工藝技術的適應性和環保效果得到進一步的提升。第二方面是要提高其內部質量，讓產品在精度上通過相應的技術得到進一步的提高，加強其外觀上的提升和改善。第三方面是使得生產設備與技術變得更加現代化、模糊化以及連續化。軋鋼企業在不斷的發展過程中，并得到了越來越的高的重視對于信息化建設，這樣一來推進了軋鋼生產中使用自動化技術的程度。在這樣的背景下，軋鋼企業應嚴格把控軋鋼工藝這一技術，而且要對軋鋼機械設備進行維修、養護、更新與升級，可以使電氣自動化技術在應用方面有充分的基礎，以保障軋鋼產品在生產質量與生產效率上有非常大的提高。

3 電氣自動化技術在鋼鐵生產中的應用現狀

3.1 檢測設備

在生產過程中首先應加強產品的檢驗，才能保證成品鋼的質量。在這一道程序中，隨處都可見電氣自動化設備的應用。使得鋼材質量應該按照全過程控制原則，就是從原材料檢測到最終產品檢驗的全過程監督。鋼材在鑄造成型的過程中，使用紅外溫度自動化檢測儀紅外線掃描鋼材成品，并采取計算機成像，進而分析出鋼材產品的精度尺寸。

3.2 可編程邏輯控制器

PLC 是當下工業電氣自動化控制中經常會用到的并且很重要的技術就是編程邏輯控制器,他不單單具有特別好的穩定性,而且也比較容易操作其難度很小,可以控制使用在各式各樣的復雜工藝當中。另外它的使用成本也很低,不會輕易受到外界環境的影響,有較強的抗干擾能力。在現代軋鋼生產中,PLC 控制技術會被使用到轉爐卸料、貼水脫硫等環節當中,在使用該項技術之后,不單單進一步提升了整個生產過程的生產效率和生產質量,而且人們的工作量也大大的降低了。

3.3 電氣元件

軋鋼生產工藝在生產過程中，到處可以看見傳感器、斷路器、繼電器、變頻器等電氣元件。可以利用大部分電氣元件，全方位有效監控軋鋼生產工藝的各個環節會并做到實處，因此能夠保障鋼材的整體成品質量。其中，整個生產線的大多數環節都使用傳感器，承擔著接收、傳導生產線運轉的職責，這類電氣元件的代表就是溫度傳感器和壓力傳感器。每種電氣元器件在使用時，不但提升了軋鋼工藝的產品質量和精度，并且有利地保護了生產設備的安全運行，還減少了維修成本。

4 軋鋼電氣自動化控制系統改造技術

4.1 軟件系統的改造

軋鋼自動化控制系統在進行軟件系統的改進過程中，一定要對軟件結構的優化進行改進。在具體改進過程中，應首先根據實際的生產需要，進行合理的改造各個軟件的模塊，接著再進一步調整軟件結構要結合實際的生產工藝而來。調整進程中，可以按照不同個執行單元進行劃分整體的軟件結構，讓每一個執行單元有序的進行運作。并且，也必須要與企業實際的生產目標相聯系，在相應軟件控制模塊內進行重點的優化改造。合理優化軟件的程序，要保證相當科學合理的運行每一項軟件指令，并且進行深入研究各個軟件的設計。在這個進程中，應該要合理應用先進的自動化控制技術PLC，以便實現電氣自動化控制系統整體運行效果得到更大的一個提高。

4.2 硬件系統的優化

（1）抗干擾優化。因為整個軋鋼生產環境相對來說很惡劣,再有就是電氣線路和電氣元件彼此之間也會產生被打擾的情況,因而所需要優化并做好相關抗干擾的一系列措施。相比可能含有阻礙的線路以及元器件,都必須含有相對應的屏蔽材料;需要進行單獨設置變壓器;對各相關設備設施的接地和防靜電處理需要提前做好準備。

（2）優化輸入電路。進一步優化輸入電路需要結合軋鋼工藝來進行,例如需要經過凈化元件的設置,發揮輔助中性點接地的作用,來減少電脈沖干擾。

（3）優化輸出的電路。為了使輸出電路減少產生故障的可能性,線路的負荷均勻性受到影響,輸出效率有所減低,為了降低相關電路干擾的影響，必須要經過二極管來完成對電路浪涌的吸收。

5 軋鋼電氣自動化控制系統改造技術的具體應用

5.1 具體控制要求的滿足

軋鋼生產進行的過程中，連軋機組使用的是直流電控制裝置，在使用該項裝置的進程中，必須通過可逆的方法來掌控其反正，并讓它能夠維持在低速運行的狀態。與此同時，電氣自動化在具體的控制過程中，也需要采用全數字形式的直流調速系統針對于整個生產過程進行控制雙閉環形式的調速。如果在調速系統中是采用CBP 通信板進行工作的，則需要配合使用與其他裝置之間，并需要進行實時傳遞通信網絡對故障信息以及相關指令。相對應的檢測儀表控制系統，也需要進行進一步的精細化改造，可以保障它的測量精度，并提高軋鋼生產的質量。

5.2 控制系統

（1）軋線的兩級自動化控制。每個互相關聯的控制系統需要利用監控網、傳動網和I/O 網來完成對相關信息的交換傳遞,接著再使用3 級通訊網串聯起來,從而通過完成對計算、集中分散管控和資源實時共享來構建出一體化計算機系統。

（2）互動仿真人機界面。人機系統可以全方位的實行掌控相關設備設施通過管控人員專業的操作,它主要分為兩層,第一是人機接口與PLC 以及的遠程I/O 站的連接,實際運行過程中,PLC 參數完成設置后,各相應調速系統就會迅速通過網絡傳輸收到,并且CRT 也將收到調速系統以及電氣系統的各相關參數會由人機接口傳輸的信息。

（3）PLC 的速度級聯控制。我們必須要提高PLC 的CPU 的運算能力,只有這樣才可以實時的控制好各項電氣的線路設備。

（4）微張力控制,是通過轉矩記憶來進行控制,實際在運行中能夠實時采集直流傳動裝置的輸出量,軋機使用弱磁調速,因而點數電流和轉矩之間不會有比例關聯,所以不能采取電流記憶法的。

5.3 改善計算機控制系統配置

計算機控制系統配置進行改良后，可以保障計算機各項性能的極大提升，就是安全性、高效性、可靠性等。自動化控制系統中，計算機控制系統擁有至關重要的基礎位置，軋鋼若想一直很穩定性的發展下去，它的系統應根據時代進步而改進，緊隨計算機控制系統發展的創新步伐，一定要聯合計算機控制系統發展，因而保證分級集成控制系統可以有序的進行。

5.4 明確軋制數學模式

所說的數學計算問題其實就是摩擦力分布、張力計算、計算精度等這些問題，現在來看還沒有解決方法。其中重要因素是利用實際生產的實踐數據信息，并且一點點修正，才可以獲得最好的軋鋼控制模型。除此之外，軋制的調整主要依賴于自行張力，可以新建造的工廠沒有實踐經驗，實際參數與軋鋼數值的設定之間誤差比較大。盡管新規格與新種類的軋制經常會處在嘗試的環節，也是不可避免的會出現一些偏差，可是，理論模型在不斷的健全，也可以保障參數誤差逐漸減少，因而減低試軋的次數。

6 結語

總而言之，在電氣自動化控制系統改造技術探究與創新中，不僅要注重各工藝階段中電氣自動化設備的個性與共性，還要注重健全工藝流程的集中性控制系統，進而促進鋼鐵企業實現健康可持續發展。