对轧钢电气自动化控制系统改造技术的研究

对轧钢电气自动化控制系统改造技术的研究

胡伟平

河南安阳钢铁冷轧有限公司河南安阳455000

摘要：轧钢工艺中需要借助压力加工方法在旋转的轧辊间改变钢坯和钢锭的形状,不仅要加工成标准的形状,还必须保证产品的质量。自动化控制系统需要在轧钢过程中发挥重要的监控和操作功能,有效控制生产作业,保证各项操作更加标准化,提高钢铁生产的可靠性和准确性,保证安全生产。电气自动化控制系统可以轧钢过程进行监测,避免出现供电风险,保证供电系统可靠运行,及时发现生产过程中机电问题,杜绝安全事故,结合实际生产流程,对机电运行状况进行优化。

关键词：轧钢；电气自动化；控制系统；机电问题

1导言

轧钢工艺，是指一种通过压力加工方法转变钢锭和钢坯形状的一种工艺[1]。该工艺对成形标准和产品质量要求较高。近年来，为了实现更好的轧钢效率，自动化控制系统逐渐的被应用到轧钢过程中，不仅监控了生产过程，同时起到了一定的操作功能，有效的提高了生产的安全性和可靠性。

2电气自动化控制系统概述

2.1电气自动化控制系统概述

所谓电气自动化控制系统，是一种利用信息化系统实现数据传输的系统，该系统以计算机技术为基础，在多种行业和领域被广泛的应用。其中，在交通、服务业和生产领域中应用最为广泛。该系统科技水平较高，服务范围较广，近年来，发展速度尤为迅速。在轧钢生产过程和管理过程中应用电气自动化控制系统可以对突发事件预设相关的紧急方案，降低生产事故的发生率，最终保障整个生产过程的顺利进行，提高生产效率，安全性能得以保障。

2.2电气自动化控制系统的特点

电气自动化控制系统之所以能够提高生产效率，降低安全危险性，主要是因为该系统具备以下几种特性：（1）集中化的监控管理；（2）现场化的监控管理；（3）远程监控管理；（4）智能化的监控管理。下图1自动化系统配置图。

图1自动化系统配置图

3电气自动化控制系统软件优化

3.1软件结构优化

软件结构是轧钢电气自动化控制系统的重要组成部分,需要结合实际轧钢过程对软件结构进行优化设计,保证软件系统满足轧钢生产需求。针对电气自动化控制系统软件结构的优化,需要应用模块化设计方法,以实现不同的控制功能,结合轧钢过程中的热加工和切削加工等对软件结构进行调整,以实现相关生产目标。在软件结构的优化过程中需要重视以下几点要求:第一,结合实际生产作业,将轧钢电气自动化控制系统的软件结构分为不同的运行单元,针对不同的单元提出对应的规范化标准,同时对软件模块中的子任务系统进行优化和完善:第二,明确生产控制目标,优化软件模块的控制程序,及时对控制部分进行调试,保证软件结构完整科学,不得出现任何结构漏洞。

3.2软件程序优化

在电气自动化控制系统中,软件程序发挥重要指导作用,其中I/O地址的分配值软件程序优化的重要工作,其优化设计直接关系着软件程序的运行能力,在软件程序设计的过程中,必须保证I/O编制科学合理。同时需要重点考虑软件程序的设计方式,提高对电气自动化系统控制的有效性,保证软件程序中的I/O合理分配,软件程序优化中还需要联合P砚的应用对相关软件控制部分进行优化。

4电气自动化控制系统的设备选型

4.1PLC设备优化

在电气自动化控制系统中,PLC设备是重要的部分。在PLC设备功能和形式逐渐多样化的过程中,钢铁企业必须对选用的PLC设备进行优化,保证其符合轧钢生产需求,选择性能可靠的PLC设备,落实电气自动化控制的优化策略,及时对生产过程进行可靠的监督,降低设备的优化成本和维护成本。一般的中等PLC设备可以满足电气自动化控制需求,在运行过程中发挥出良好的效益。

4.21/O设备优化

为了保证电气自动化控制系统的应用功能更加完善,必须对其中的I/o设备进行优化,为钢铁生产过程提供可靠的电气控制方案。设备优化过程中需要重点考虑I/O点分配,必须结合实际应用设备的类型对电气控制节点进行划分,明确I/O点清单,将该清单作为对设备优化的重要依据,为电气自动化控制系统中设备选型提供可靠的依据。在优化过程中进一步完善电气控制中的输人模块和输出模块,提高电气系统运行的节能水平,发挥I/0设备的重要控制作用。

4.3编程工具优化

编程工具实现电气自动化控制系统中程序的编写,高效可靠的编程工具可以提高电气自动化控制系统的编辑效率,在电气编程过程中积极应用计算机技术,以提高编程的灵活性。钢铁企业结合轧钢生产过程和不同环节的工作状态,完善对电气自动化控制系统的编程,同时保证编程工具可以满足多样化的编程需求,为系统设计提供精确的编程服务,简化编程方法,提高软件应用水平,保证编程工具可以在电气自动化设计中发挥更大的作用。

5轧钢技术改进的工艺流程

5.1工艺流程

原材料、加热、轧机开坯、切头、立平交替连轧、横移、锯切、冷却、整理。

5.2轧钢对电控系统的技术要求

第一，连轧机组直流电的电控装置应该采取磁场可逆方式实现低速和正反方向的运行过程。第二，直流调速系统使用全数字直流调速装置来控制，最终形成双闭环的调速系统。第三，对于调速系统的控制需要通过CBP通讯板，配合其他的装置，通过网络来传递控制信息和故障的信号。第四，轧机控制的指标归结为以下：调速范围定位1：20；静态速降为不大于0.02％；动态速降不大于1.0％；调节精度不小于0.01％；动态速降的恢复时间不大于300ms。

5.3轧钢对自动化部分的要求

采用网络控制，可以减少连接电缆的消耗；单机架的调节应该改选用手动微调实现；机架间的控制使用级联调控制；轧制表要进行不断的重新设定和修改；机架之间采用微张力来实现控制。轧机的正反控制使用正反爬行控制的方法；在润滑、液压和冷却水等的联锁控制中，应该设定综合的故障报警系统；注意轧机的启动和停机以及紧急停车的控制。

6轧钢电气自动化控制系统硬件的优化

6.1优化防干扰措施

作为电气自动化硬件优化的重要环节，防干扰设计需要考虑自动化系统周边环境的干扰问题，避免因外界干扰而对系统造成损害。轧钢电气自动化控制系统的防干扰优化方式主要有三种：第一，分开排列同频线路，对于任何可能相互干扰的线路都要分开安置并在线路外圈包裹可靠的屏蔽材料；第二，将电气自动化控制系统中的变压器单独放置，分隔所有变压器；第三，优化电磁屏等硬件设备，用优质的外壳接地，做好防静电措施。

6.2优化输入电路设计

在设计优化自动化控制系统的过程中，应充分考虑轧钢工艺中对输入电路的要求，以此为基础优化输入电路。举例来说，当钢材在生产过程中需要耗费大量电能时，为确保供电稳定，轧钢自动化控制系统的输入电路应安装净化元件，对中性点接地的方式发挥辅助的作用，以减少电脉冲对电路运行产生的干扰。

7结论

综上所述，优化电气自动化控制系统的应用可以有效的保障轧钢生产的顺利运营，减少不必要的安全事故，是钢铁产业发展的必然所需。近些年，随着科学技术的不断完善，电气自动控制系统得以不断的改造和优化，其应用水平逐年提升，已然成为了钢铁产业高效监控和长期运营的坚实基础，今后，应该进一步进行系统的相关优化和管理。

参考文献

[1]詹建超.可编程控制技术在港口自动化电气系统中的应用研究[J].科技创新与应用,2014,17:32.

[2]韩鹏.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析[J].电子技术与软件工程,2015,23:142-143.

[3]刘芳.基于智能技术的电气自动化控制系统[J].电子制作,2016,01:24+21.

[4]宋来.基于计算机和人工智能技术的矿山电气自动化控制系统设计与实现[J].中国金属通报,2016,11:80-81.