轧钢生产过程中自动化控制技术的应用研究

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　　摘要：随着现代社会的快速发展，传统的轧钢已经不能满足现代社会对轧钢的要求，所以轧钢生产过程中应用自动化控制系统非常有必要。其不仅提高了轧钢技术的精度和效率，还推动了轧钢的稳定生产。因此，必须要认识到轧钢生产过程中自动化控制技术应用的重要意义，充分发挥其在轧钢生产过程中的作用，提高轧钢的生产质量。
　　关键词：自动化控制技术;轧钢;生产过程;应用
　　中图分类号：TG334
　　文献标识码：A
　　引言
　　社会生产发展的速度进一步加快，人们对钢材的需求量也越来越多，传统的钢材生产技术已经无法达到钢材的需求，科学合理的使用自动化控制技术，提升轧钢的生产效率，完善自动化控制技术，也是这些年来逐步出现的，连轧机的生产效率较高，而且非常容易控制可以为钢材企业提供一定的经济效益，设计系统主要分成六个方面。首先是基础数据库，主要功能在于对数据进行运算，存储收集，其次是报告系统，可以向相关部门进对设备的运行情况进行汇报，第三是指标系统可以为服务器终端提供相应的计算结果和数据，第四是信息查询系统。对模型库建立过程中的相关信息进行分析和查询。第五是分析系统可以分析相关数据库动作当中的数据，第6预算系统，如果数据达到警戒值就可以进行报警。
　　1自动化控制技术在轧钢生产过程中的必要性
　　1.1提高产能
　　近年来，我国钢铁冶金产业发展迅速，但是全国范围内对钢材的需求量也越来越高，这就使得国内汽车工业所需的不锈钢板、冷轧硅钢板等特种钢材供不应求、依赖进口的问题得不到解决。在这样的背景下，钢铁企业要发展必须要在生产过程中实行电气自动化，这样才能大幅度提升企业的产能，实现产品的多样化。而且这也是国内钢材市场缺额弥补的有效措施，对于钢材依赖进口的现状也有一定的缓解作用。
　　1.2提升产品质量
　　钢铁生产是一种技术依赖性比较强的工业部门，在传统的人工控制管理下，其生产过程中生产细节不到位、产品标准不统一等问题比较普遍，所以市场上我国钢铁企业的竞争力一直不高。随着产品线电气的自动化发展，钢材的生产质量被大幅度提升，比如攀钢集团的冷轧生产线，通过PRMC冷轧机组的应用，其自动化程度得到了提高，也减小了钢卷的生产周期，所以钢材存放中不容易生锈。而且引进的酸洗和新酸洗槽，使得工艺速度提升，全自动焊机也保证了焊缝的质量，防止传统工艺中的高断带率。这些改变大幅度提升了冷轧产品在市场上的竞争力，也提高了其市场份额。
　　1.3降低生产成本
　　钢材的生产成本与其生产工艺有直接关系，如果生產工艺比较粗糙，原材料的消耗速度就比较快，也增加了产品的废品率，使得生产设备的消耗非常严重，所以钢铁企业的生产成本就得不到有效控制。而应用自动化控制技术有利于降低生产中的能耗和原料消耗，成品率有所保障。
　　1.4节能减排的要求
　　作为一种高度能源依赖型和消耗型的产业，钢铁生产必须有不断的矿石、电力、燃料等供应，但是钢铁行业会造成严重的环境污染，大气中会被排放大量含有硫、氮的废气，增加酸雨发生的可能，其中生产的大量工业废渣、废水等也会影响环境。我国近年来开始提倡节能减排，如果钢铁生产企业不进行生产技术的改革，引进先进的生产线，就不能将钢铁生产中的能源消耗控制到最低。自动化控制技术实现了产品线的半自动化或全自动化，通过污水处理和废气回炉利用流程，使得钢铁生产对能源的消耗和环境的危害程度大幅度降低，这也正是节能减排的要求。
　　2自动化控制技术在轧钢生产过程中的应用
　　2.1过程控制系统以及基础自动化功能
　　以此为基础可以利用自动化系统中的逻辑判断功能完成对生产过程的控制。在实际生产中，将相关的生产逻辑输入到控制系统内，这样在实际控制中就可以利用数据通讯技术，将相关控制信息传输到基础自动化系统中，以完成对基础生产过程的控制。要想实现过程控制系统和基础自动化的有效融合，必须确保数据传输的效率以及CPU的处理速度，传输效率和处理速度越高越有助于实现二者的有效衔接。所以在当下的自动化控制系统中，采用的是网络化通信传输，并以以太网和过程控制系统协助传输运行，使通信传输处理的速度得到了进一步提高。轧钢生产的过程是由基础自动化系统来完成控制的。在生产过程中，由过程控制系统发出信号后，当信号到达控制中枢后，控制系统就会下达相关控制指令，进而完成对生产过程的控制，使手动自动两种模式相统一。如果系统处于手动控制模式，系统中的控制信号由过程控制系统产生。在生产中如果控制模式发生变化系统，系统会自动转换上一级控制信息。对于执行机构的功能必须是统一的，比如道次设置、主传动等，这样才能实现对整个控制系统的统一控制。
　　2.2轧制自动化智能控制技术
　　随着电气自动化技术的引进，我国轧钢加工工艺的精确度与成品质量得到了明显提高。在漫长的发展过程中，电气自动化技术逐渐渗透到钢铁生产企业的各个领域，即成套机械设备的控制和电气元器件的使用，可见电气自动化技术应用十分广泛。目前，我国自动化控制系统的发展是人工智能在轧钢过程中的应用。轧钢自动化控制的人工智能系统主要包括准确、合理的逻辑顺序、顶层操作技术、复杂而协调的控制与传输网络、良好的控制能力等。而人工智能自动化控制系统也实现了在正负差、原型产品制造、预测性能等方面的有效应用，从生产到包装，在整个过程中，都是基于人工智能的完全自动化控制，只要事先输入指令，操作者就根本不需要执行特定的操作命令。另外，在生产过程中，进行实时监督就可以了，这样一来，在很大程度上缓解了操作人员的工作强度，并进一步促使自动化控制程序更具科学性与可行性。
　　2.3调节手段
　　（1）CVC辊板型控制
　　磨削上下轧辊辊身，形成s型cvc曲线，上下辊身的位置设置的过程中需要倒置180度，如果曲线的初始相位是零，则可以形成等距的s形平行辊缝，利用中间辊转动机构让上下辊闸可以进行同步串动，在辊缝处出现连续变化的正负凸度轮廓。另外对辊轴在不同条件下，能够迅速对辊缝的凸度要求进行任意连续的改变。
　　（2）弯辊调节
　　在钢板调节的过程中，弯辊的效率十分高，而且速度比较快，动作干脆简单，不会产生滞后现象，所以弯辊调节钢板的第一步在于二次板状的缺陷分量通过弯辊调节之后被控制在40%到80%的范围之内，能够弯曲调节钢板，如果小于40%或者超过80%，则需要通过cvc系统和光棍共同调整二次板形的缺陷。
　　（3）出口多区冷却控制
　　这项技术主要是为了让板形缺陷中的其他缺陷问题消除掉，最典型的是两肋波浪或者复合波浪，所以需要在板形的入口处进行一个喷射乳液口的设置，控制测量和控制工作辊的热度，这套控制系统会依照不同测量段的带钢应力进行三次四次分量的计算，在计算的时候，需要通过标准数学模型代入相关数据之后进行测算。将所有段的乳液设定值计算出来，接着和扎制需要的基本流量进行叠加对工作辊热凸度进行有效控制。
　　结束语
　　我国轧钢制造企业发展飞速发展，其轧钢生产线中开始广泛应用自动化生产技术。目前这一技术的具体实施有效的改进了产品的质量，也快速提升了产品的产量，实现了企业经济效益和社会效益的统一。因此，必须要认识到轧钢生产过程中应用自动化控制技术的必要性，并不断提高其应用水平和应用广度，通过先进的信息化技术、物联网等技术来优化轧钢生产线。这样才能真正提高轧钢企业的生产效率和经济效益，快速推动钢铁企业的现代化发展。
　　参考文献
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