探究轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用

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　　摘要：轧钢是指改变旋转的轧辊间的钢锭、钢坯形状的一种压力加工过程。进行轧钢的主要目的不仅为了得到生存生活所需要的各种钢材料形状，同時也为了对钢的内部质量进行改善提高。生产过程在没有人直接参与的条件下，通过自动控制系统（automaticcontrolsystems）对该过程进行自动控制，可以实现其按期望或者预先设定的程序完成工作。其中，自动控制系统对于轧钢工作尤为重要，原因在于，其能对生产作业进行有效控制，使各项操作更加标准化，从而保障钢铁生产的安全可靠。
　　关键词：轧钢电气自动化;控制系统;改造技术;应用
　　1轧钢电气自动化控制系统改造的工艺流程
　　1、轧钢的技术改进工艺流程，轧钢技术的工艺流程主要有以下九个步骤，即从炼钢厂送过来的原材料，经过加热炉进行加热后，通过轧机反复轧制进行开坯，然后进行切头处理，随后通过竖立和放平进行交替连轧，接着通过横移进行锯切，最后将其冷却整理。2、轧钢对电气控制系统和自动化方面的要求，轧钢过程中，必须对电气控制系统的技术要求严格。同时，在对轧钢电气自动化的改进时，轧机启动和关闭时的控制也至关重要，原因在于其可以有效防止意外事故的发生，保障人身以及作业安全，减少企业经济损失。
　　2进一步发展轧钢电气自动化控制系统需注意的问题
　　2.1轧制过程中数学模式的把握和确定
　　一些数学上的计算问题，如摩擦力的分布、张力的计算等，以及一些计算精度上的问题等，目前来说，在轧钢制作过程中并没有被完全解决。主要原因在于，通过实际生产中的大量实践数据，以及不断的学习修正，可以获得最终的轧钢控制模型。具体来说，轧制主要根据自行张力进行调整，然而对于新建工厂来说，由于缺乏实际经验的支撑，其轧钢设定数值与连轧实际过程中的各项参数存在较大偏差。尽管最初新的规格和新的钢种的轧制往往处于尝试性阶段，出现各种误差尤其是尺寸上的误差是不可避免的，但是目前日益完善的理论模型是可以保障减小实际参数与理论参数之间差距，从而减少试轧次数的。
　　2.2计算机控制系统配置的改进
　　通过对计算机控制系统配置进行进一步改进，可以有效保证计算机的各项性能，如安全性、高效性以及可靠性等性能都能有所提升。计算机控制系统是自动化控制系统的基础，为了轧钢系统的健康快速发展，轧钢系统必须紧跟计算机控制系统的发展，密切配合计算机控制系统的发展，以保障轧钢系统和轧钢系统的稳定有效结合，从而保障分级集成控制系统的顺利进行。
　　2.3控制系统的不断优化
　　全面考虑机电设备、控制系统和工艺的互相作用是最优控制的实践基础。最终达到稳定、优质和高效生产过程必须严格依靠最优控制得以实现。而最优控制的实现并非易事，原因在于，具体实施过程中，不仅要考虑到各种客观和主管等变化因素的影响，还要考虑到不能量化和即使可以量化等的因素的影响，并在实际操作过程中不断完善和改进，这样才有可能实现高效生产。
　　3轧钢电气自动化控制系统优化
　　3.1软件优化
　　1优化结构，在轧钢电气自动化控制系统中，软件发挥着重要作用，直接控制着轧钢工艺，指挥着轧钢设施设备，而优化软件结构可以促使其系统进一步满足轧钢工艺需求。而软件结构优化需要切实利用模块化设计思路，促使模块严格控制与之相应的操作功能，并有机结合热加工与切削加工，进行软件结构调整。在调整过程中，以实际操作出发，划分轧钢自动化软件结构为多项执行单元，并基于生产控制目标，优化软件模块控制程序。2优化程序，程序是轧钢电气自动化控制系统软件运行的主导，其直接决定着自动化控制系统，所以，优化程序与自动化软件运行状况、运行能力息息相关。在设计并优化程序的时候，应确保指令的合理性与可行性，并且着重研究软件设计方式，提高其对电气自动化系统控制的科学性与合理性。另外，在优化软件程序的时候，还应利用PLC。
　　3.2硬件优化
　　1优化输入电路设计，在自动化控制系统优化设计中，需要对轧钢工艺的输入电路要求做全面考虑，据此优化输入电路。在生产钢材时，需耗费大量电能，这时为了保证供电的稳定性，轧钢自动化控制系统输入电路应该及时安装净化元件，并充分发挥中性点接地的辅助作用，以此缓解电脉冲在电路运行中造成的干扰。2优化输出电路设计，就钢材生产出发，优化设计轧钢输出电路，根据电气自动化控制系统应用规范与指标，优化输出电路。在轧钢输出电路异常的时候，线路负荷的均衡性会备受影响，导致电能输出效率大大下降，甚至还会造成浪涌破坏现状。对此，可以在电气自动化控制系统输出电路中，利用二极管，以吸收电路浪涌的方式，及时缓解干扰。3优化防干扰措施，防干扰设计是电气自动化硬件优化的关键组成部分，其应充分考虑自动化控制系统的周围环境所造成的干扰，防止由于外界干扰直接威胁系统运行。轧钢电气自动化控制系统的防干扰方式主要包括三类，其一分开排列同频线路，对任何可能会彼此之间造成干扰的线路，都应分离安放，同时还要在线路的外部配置相应的、有效的屏蔽材料;其二，单独安置电气自动化控制系统的变压器，并将所有变压器分开;其三，进一步优化电磁屏等硬件设施设备，利用优质外壳进行接地，并做好全面的防静电措施。
　　4电气自动化技术在钢铁生产中的应用现状
　　4.1可编程逻辑控制器
　　现阶段，钢铁企业利用最频繁的自动化控制技术就是可编程逻辑控制技术，即所谓的PLC技术。其稳定性非常高，操作起来十分简单，关键在于生产效率也比较高。但是，对运作环境的要求并不高，成本低、效率高的特性备受青睐。另外，可编程逻辑控制技术的利用主要体现在轧钢工艺流程的贴水脱硫、除渣除尘、转炉卸料等方面。PLC技术的有效应用，在很大程度上提高了钢铁生产效率，还能够进一步保证钢材成品的质量。可谓是目前我国钢铁企业节约生产资源，提高经济效益的主要方式。
　　4.2电气元件
　　在轧钢生产工艺中，传感器、断路器、继电器、变频器等电气元件随处可见。大部分电气元件的利用，都会促使轧钢生产工艺的各个环节实做到全方位有效监控，以此确保钢材成品的整体质量。其中，传感器应用于整个生产线的大多数环节，担任着接收、传导生产线运转的职能，压力传感器和温度传感器是此类电气元件的代表。各种电气元器件的使用，不仅提高了轧钢工艺的精度和产品质量，而且有效地保护了生产设备，降低了维修成本。
　　4.3检测设备
　　在生产过程中要保证成品钢的质量，应基于产品检验加以保障。在这一环节中，电气自动化设备的应用随处可见。保证钢材质量应遵循全过程控制原则，即从原材料检测到最终产品检验的全过程监控。在铸造钢材成型的过程中，采用红外温度自动化检测仪红外线扫描钢材成品，并利用计算机成像，进一步分析钢材产品的尺寸精度。
　　5结论
　　总而言之，轧钢工艺自动化技术的有效应用，直接反映了钢铁企业的整体水平与质量确保能力。在电气自动化控制系统改造技术探究与创新中，不仅要注重各工艺阶段中电气自动化设备的个性与共性，还要注重健全工艺流程的集中性控制系统，进而促进钢铁企业实现健康可持续发展。
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