軋鋼電氣自動化技術及創新

凌夏楠

摘要：本文主要針對軋鋼生產線概述以及軋鋼電氣自動化技術及其創新進行簡要分析，僅供參考。

關鍵詞：軋鋼；電氣自動化；技術；創新

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

一、軋鋼生產線概述

1、軋鋼概念

所謂軋鋼是指在軋輥之間促使鋼錠與鋼坯形狀在受到壓力條件下加工時不斷改變的過程。軋鋼與其它壓力加工目的相同，都是為了取得所需形狀，如：帶鋼、鋼板及線材等造型各異的鋼材。同時，軋鋼也是為了有效改善鋼材內部質量，現代人們生活中常見的鍋爐鋼、汽車板、螺紋鋼、橋梁鋼及鍍鋅板、管線鋼、電工硅鋼等均是由軋鋼工藝技術加工形成的。

2、軋鋼生產線構造

2.1加熱爐

以某線材三廠的前道加熱爐為例，這臺加熱爐名字是210t/h蓄熱步進梁式加熱爐，屬于蓄熱式燃燒，它將純高爐煤氣當作燃料，同時對煤氣、空氣實施雙蓄熱預熱，預熱溫度至1千攝氏度左右，在一定程度上可以減少排煙損失，并節約燃料。該方式保證爐溫均勻，并可有效消除小范圍內高溫，并對加熱工藝流程有一定程度的改善，繼而提升產品質量，縮減氧化燒損程度，延長爐子使用期限。

2.2軋機

軋機作為進行軋制金屬整個流程的重要設備，主要指完成軋材生產整個過程的裝備，包括起重運輸設備、主要設備及各種附屬輔助設備等。通常所說的軋機只指主要設備?，F代冶金行業不斷進步，產生了各種類型的軋機，其主要設備包括工作機座與傳動裝置兩部分。

二、電氣自動化在鋼鐵企業的具體應用分析

電氣自動化技術的觸角已經深入鋼鐵企業中的大到機器設備，小到電器元件的應用當中，成為鋼鐵企業中獨特的鋼鐵自動化的發展系統。隨著鋼鐵企業內部各方面力量的提高和技術的完善，電氣自動化技術的發展也日漸成熟，下面將列舉重要內容以闡述該項技術在鋼鐵企業的具體應用。

1、可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）的操作系統具有較高的穩定性，操作方法簡易，且對客觀的工作條件無過高要求等優勢，因此深受眾多鋼鐵企業的青睞。PLC的操作設備主要使用在主要環節是貼水脫硫的處理、轉爐卸料和出渣除塵等流程，以實現各個流程的自動化，從而有助于提高企業煉鋼的質量和工作效率，是企業節約資源、能源，創造更多經濟效益的重要途徑。

2、電氣元件

電氣元件在鋼鐵企業的應用較廣，不僅涉及生產工序，也深入活躍在檢測程序中，應用的電器元件主要有：傳感器和繼電器、變頻器和斷路器等。例如傳感器（transducer/sensor）的應用，是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求，是實現自動化檢測與自動控制的最重要的環節。傳感器的類型較為多樣化，有壓力式傳感器、和溫度式傳感器等。

3、檢測設備

鋼是鋼鐵企業重要的生產產品，對其制造的品質具有嚴格的標準限定，所以在制造環節必須嚴格按照相關標準進行測試和檢驗。通過應用電氣自動化的技術，能夠有效實現制造全程的動態監管，保障良好的產品制造品質。鋼鐵企業制造條件的優劣不僅對生產工作者產生影響，也會對客觀環境產生影響，所以，需要對工作條件給予嚴格的測試和監控。通過應用電氣自動化進行動態監測，例如檢測釋放的氣體中含有元素、檢測加熱程序中含有的廢氣元素等，能夠有效減少和控制對環境造成的污染，規范鋼鐵企業的生產經營行為。電氣自動化中的檢測技術避免了人工測量產生的誤差，并且具有測量效率高效，測量數據準確等優勢。例如在軋鋼環節中，應用紅外溫度自動化測試的儀器，利用紅外線的特性將鑄件產品的數據進行掃描和成像，提高了測量的精準度?？偠灾?，電氣自動化普遍應用與鋼鐵企業生產制造的各個環節中，在鋼鐵企業的發展中創造了不可估量的價值。

三、軋鋼電氣自動化技術及其創新研究

1、軋鋼電氣自動化控制體系

在生產軋鋼的過程中，需用多種自動化裝備及先進的技術。隨著軋鋼電氣自動化控制體系的發展，其生產慢慢向著連續化、大型化的方向發展，且生產越來越高速、精密，各種自動化控制程度越來越高。然而在軋鋼生產線前蓄熱式步進加熱爐及后風冷輥道均需單獨操作使用，不屬于自動化控制體系。

2、速度級配控制與直流調速裝置

2.1速度級配控制

將速度調節分成兩部分，即以精軋機與11H粗軋機作為末機架的重要組成部分，且二者調節原理相同。本文主要以11H粗軋機當作末機架為例闡述軋鋼電氣自動化速度的單調和聯調過程與原理。在具體生產過程中，若11H軋機速度較慢，則主控臺操作人員可能會按下11H軋機按鈕，并撥動增速開關，此時要求增速信號發送至PLC，繼而PLC流程開始對處理速度進行調節，并提高11H速度，此為單調過程，每臺軋機均可進行單調。若全部軋機的速度均較慢，那么主控臺相關操作者可對其實施聯調，并將11H當作標準向上游進行聯調，但需遵照聯調規律。

2.2直流調速裝置

本文所研究的直流調速裝置主要將西門子6RA70作為中心組成部分，同時將西整大功率晶閘管作為核心構建功率部分，然后借助嫁接技術組成。其傳動體系用西門子6RA70裝置進行擴容，并配備了型號為PROFIBUSDP的通訊設施，當該調速裝置接收到由S7-400PLC借助網絡系統傳輸過來的各種軋機速度數據以后，通過相應處理西門子的6RA70裝置則會發出觸發脈沖信號，這種信號由放大電路放大之后為西整大功率晶閘管提供服務，并導通晶閘管，促使其回饋電壓電流信號通過一定程度的縮小處理送入西門子6RA70裝置內部，進而判斷觸發角度大小。

3、軋鋼電氣自動化技術創新

現階段，國內軋鋼電氣自動化技術創新性研發工作表現出投資少、流程短、效益高及環保、適應性強的特點，新的工藝技術被不斷運用。同時產品的外觀尺寸精度得到進一步提升，行業內相關人士越來越重視應用改變產品的外觀形貌及內部質量的技術。且各種生產技術裝備向著連續化、現代化及大型化的方向發展。隨著現代企業對于信息化建設程度的重視，軋鋼自動化技術取得了飛速發展，相應地要求各大企業結合自身實際發展需求，合理吸納國內外同行業的技術成果，深入研究冶金自動化信息技術，并對軋鋼聲場工藝流程進行嚴格的控制，強化各種冶金裝備的日常維護、檢修工作，確保企業和諧全面發展。創新軋鋼電氣自動化技術既能提升產品質量，又能與生產精細管理需求相吻合。

四、軋鋼電氣自動化技術系統配置創新

1、輸入輸出集中監控方式

這種方式主要指把電氣系統中的各種饋線在現場設置、設備的輸入輸出接口部位，借助電纜線把集控室DCS的輸入輸出通道進行連接，并轉換模數進入PCS組態，促使DCS充分發揮監控全廠電氣設備的作用[5]。這種監控方式易于維護，且速度快，監控防護等級較低，以較低的資金投入獲得DCS對各種電氣設備的有效監控。其缺點在于隨著監控對象的增多促使DCS主機冗余不斷下降，增多電纜使用量，同時遠程輸送時帶來的干擾可能導致DCS的可靠性降低。

2、遠程智能輸入輸出方式

這種方式主要在數據采集集中、距離控制室較遠的地方設置遠程輸入輸出采集柜，各種設備的輸入輸出信號主要由硬接線電纜和采集柜相連接，控制室中的DCS控制器主機柜和采集柜由雙絞線或者光纖線相銜接。遠程智能輸入輸出所用的電纜線數量少，進而節約了安裝各項環節，且其擁有較高的可靠性，還能完成類似數據處理、檢驗及校正的相關功能。

結束語

研究分析軋鋼電氣自動化技術的創新性，先要熟悉各個軋鋼廠軋鋼生產線的組成部分，在此基礎上合理應用速度級配控制體系與直流調速裝置，才可能對軋鋼電氣自動化技術進行合理化創新，進一步為軋鋼廠帶來巨大的經濟效益。未來的軋鋼電氣自動化技術將以計算機網路技術、PLC控制技術為基礎，進一步提升信息加工與資源共享水平，組建更加先進的技術系統，促進機電一體化進程，推動軋鋼電氣事業的發展。

參考文獻

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