第一篇：轧钢厂电气自动化控制系统的应用优化
摘要：科学技术迅速发展，工、农、商各大产业都在积极引进先进的管理和控制系统来进行相关管理工作。在工业中，钢铁产业始终是重要的产业，为了提高生产效率，多种控制系统被采用，其中，电气自动化控制系统应用较为广泛，为了进一步完善并优化该控制系统的应用，文章进行了相关研究与探讨。
关键词：轧钢厂；电气自动化控制系统；应用优化
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，对此，文章进行了相关研究。
1电气自动化控制系统概述
1.1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]。
1.2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。
2电气自动化控制系统在轧钢厂的应用优化措施
2.1设备优化措施
（1）优化I/O设备优化I/O设备可以实现最佳的、可靠的电气控制方案，完善电气自动化控制系统。优化该设备即是对I/O的点分配进行重点把握，优化过程中要着重注意区分应用设备类型，然后细分电气控制节点，制定I/O的点清单[3]。此外对系统控制中的输入和输出模块也应该重点掌握和完善，提高节能效率，实现I/O控制价值。（2）PLC设备PLC是系统的主要组成部分，所以对该设备的优化势在必行。具体的措施为选用安全性能较高的PLC设备，积极建立设备优化策略，并高效落实。然后应用该设备有效的监控轧钢过程。在PLC设备优化过程中，要注意成本节约，尽量减少不必要的维护成本。（3）优化编程的工具电气自动化控制系统中实现程序编写的工具就叫编程工具。有效的编写系统程序才能最大程度上保障电气自动化控制系统的效率，实现计算机控制技术基础之上的自动化控制。所谓优化编程工具，就是尽量减化编程方法，提高编程的灵活性，为系统设计出最精准的、最有效的编程服务，最终实现软件应用水平的提高，保障轧钢过程中电气自动化控制系统的运行和监控状态。
2.2硬件优化措施
在轧钢生产和管控过程中，实行自动化控制系统，首先就要高效的优化系统的硬件设计。而在硬件优化中，文章论述了三方面优化内容。一是输入电路。二是输出电路，三是防干扰设计。（1）优化输入电路优化输入电路，目的是为了在轧钢工艺中尽量减少电能的过多消耗，提高电能的供应水平和供应能力。具体的优化措施为对输入线路进行相关优化。例如，在线路中安装净化元件，减少电路运行中的脉冲干扰，实现辅助中性点接地的方式的作用。在优化输入线路时一定要充分保障输入电源的标准容量，同时定期检查线路，尽量减少短路现象，降低输入电路的损坏性。（2）优化输出电路优化输出电路的设计，应该以电气自动化控制系统的应用标准来进行。在轧钢过程中，一旦输出电路出现问题，则会直接降低线路的负载均衡性，造成浪涌破坏现象，最终影响电能的输出效率，所以，在电气自动化控制系统的输出部分使用二极管来吸收电路的浪涌，同时采取电路防干扰措施，稳定输出电压。在轧钢过程中，输出电路会对电荷负载的影响和对电磁的干扰较大，反复的输出线路的启动与停止会严重的干扰PLC的运行，造成一定的安全隐患，将二极管引入输出电路中，利于稳定输出电路，提高系统的安全性。（3）优化防干扰设计防干扰是电气自动化控制系统中硬件优化的重要环节，在对防干扰进行优化时一定要着重考虑外界对系统的干扰和影响。具体的优化措施包括以下几点：a.采用隔离方法进行设计，隔开系统中的变压器，使用中性点接地方式为变压器提供良好的运行环境，降低干扰风险的发生率。b.优化硬件布线系统，分离开可能出现干扰的线路，在相关线路的外部加装屏蔽电缆，提高可靠性和安全性，减少相邻线路之间可能会产生的干扰，确保电气线路的安全运行。c.优化电磁屏等硬件。采用防静电处理方法消除或降低电磁干扰，措施为采用外壳接地方法。
2.3软件优化措施
（1）优化软件的相关程序软件程序，是电气自动化控制系统中的重要程序。要想提高系统应用价值，就必须对其程序进行优化。首先，重点优化I/O地址的分配值程序，因为该程序关乎软件程序的最终运行能力，所以，必须合理、科学的编制I/O地址，在前期的程序设计过程就要进行优化，在设计中结合PLC的应用合理分配I/O软件控制程序。此外，还应该同时对所有相关软件的控制部分进行优化设计。（2）优化软件的相关结构优化软件结构要结合系统运行标准来进行，还要确保满足轧钢工艺的需求。例如，调整软件结构，必须结合轧钢工艺中的切削加工和热加工来进行结构优化，采用应用模块化设计方法，最终的优化目标是实现最佳的系统运行效率，增长经济效益。在结构优化过程中要注意以下几点内容：a.将软件结构划分成多个运行单元，然后建立不同的规范化标准，系统的优化和完善模块的子任务。b.确立生产控制目标，调试不同的控制部分，对软件模块的控制程序进行优化，保障软件结构的完整性。c.加强结构调整的针对性和目的性，确保同轧钢操作的同步性。
3结束语
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
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[2]孙晓东.电气自动化工程控制系统存在的问题及优化对策[J].中国电子商务，2014（14）：73.
[3]王帆.浅谈电气工程自动化现况和发展前景[J].科技创新与应用，2014（20）：116.
作者：彭高南 刘战萍 单位：方大集团萍安钢公司安源轧钢厂
第二篇：轧钢电气自动化技术及创新研究
摘要：在信息技术的发展带动下，我国的轧钢电气自动化行业得到了迅速发展，加速了国内钢铁企业的技术升级和生产改造，越来越多的钢铁企业在基础建设和技术改进项目上都开始引入自动化技术，同时也进一步加大了资金的投入力度，在这种背景下，轧钢企业还需要结合自身实际，在实际应用中加强自动化技术的创新研究，以获得更好的发展。
关键词：轧钢；电子自动化技术；创新
在当前信息时代背景下，网络信息技术在各行各领域的应用越来越广泛，并且也取得了显著的应用成效。钢铁企业作为关系国民经济发展的重要支柱型产业，对于它的技术改造和生产优化具有重要意义，电气自动化技术的应用可以有效改善生产方式，促进生产效率的提高，结合当前时代发展趋势，实现钢铁企业的自动化技术创新还需要在实践中不断强化，创造一系列有利条件，为其未来更好的发展奠定良好基础。
1轧钢的简述
对于轧钢的定义描述，我们可以从其具体生产和制作方面入手，它指的是在轧辊之间促使钢锭和钢坯形状在压力作用下加工时不断改变的一个过程，从这方面来讲，它和其他压力的一个共同之处就是，最后的加工目的是一样的，不单单只是满足多样化的形状需要，例如常见的钢板、带钢以及线材等等；而且更多的是以钢材内部质量为中心的，注重质量性能的最优。
2对于轧钢生产线的介绍
2.1加热炉介绍我们以某线厂为例进行分析，在某线厂的轧钢生产流程中，它的前道部分加热炉型号是210t/h蓄热步进梁式。这种加热炉的一个特点就是它的加热方式是以蓄热式燃烧为主的，主要的燃烧燃料是纯高炉煤气，这种煤气的燃烧效果十分显著，可以有效满足加热炉的加热要求，从它的加热作用来看，它是在对煤气和空气进行双蓄热预热的作用来保证两者的温度都在1000℃左右，这个温度范围最大的好处就是可以起到节能作用，减少燃料的使用量。此外，这种加热方式还可以在很大程度上保证加热炉内的温度是均匀的，也就可以有效避免局部温度过高现象，从而起到加热工艺改善的作用，有利于轧钢产品质量的提升，避免了氧化烧损，也就使燃烧炉的使用时间增加。2.2对于轧机设备的分析什么是轧机？从钢铁企业的实际生产过程来看，它属于是各种金属制品加工形成的必需设备之一，它属于是一个综合性概念描述，涉及到轧材制成整个环节的所有设备，不过常见的轧机主要还是以主要设备为主，例如工作机座和传动装置等等，在当前冶金行业迅速发展的背景下，轧机类型也多种多样。
3轧钢电气自动化技术的综合分析
3.1控制系统轧钢在生产线上的制造完成，需要经过多个程序和流程，这其中必然会涉及到各种自动化设备，而且处于轧钢性能的要求，它对于技术性要求也比较高，需要生产企业在技术方面做好准备。随着轧钢电气自动化控制系统的研究发展，对于轧钢的生产过程来说，也呈现出集成化和连续化的特点，各个级别的自动化控制程度也比较高。但是结合轧钢实际生产来看，轧钢生产线前面蓄热式步进加热炉和轧钢生产线后面的风冷辊道都是不在自动化控制系统中的，它具有一定的独立性特征，它是需要独立完成的。3.2合理控制速度级配在这一线厂中，对于级配速度的调节和控制可以从两个方面来讲，第一，以11H粗轧机为主；第二，以精轧机为末机架为主。按照级配控制的要求和目的来讲，两者的调节原理基本上是相同的，对于其的具体描述，可以以粗轧机11H为末机架来说明。如果在实际运行中，11H轧机的运行速度较慢，作为主控台负责操作的人员就要选择11H轧机按钮，还要拨动增速开关，这样的话，需要增速的信号就会发送给PLC，PLC程序就会按照具体控制的要求来对其运行速度进行调整。但是，需要注意的是，如果全部轧机的运行速度都比较慢，就需要对轧机进行联调，联调的同时还要将11H作为基准，将联调向上游推进。3.3调速装置的直流性分析结合该线厂实际来看，在轧机电机直流调速装置上，它主要是以西门子6RA70为核心的，并围绕这一核心来形成相应的调节部分。它在传动系统的配置上，以西门子6RA70装置为核心，并且全部配备有PROFIBUSDP通讯，西门子6RA70调速装置在接收到S7-400PLC通过PROFIBUSDP网络来传达经过处理后的轧机速度数据，信号在放大电路放大之后供给西整的大功率晶闸管，再触发晶闸管导通，之后晶闸管的回馈电压电流信号在经过缩小之后处理发送给西门子6RA70装置，进而判断出触发角的大小。
4系统的配置创新
4.1输入输出集中集控方式这种方式主要指的是在电气系统中，它的各个馈线在现场设置、设备的输入输出接口部位，通过电缆电线来连接集控室DCS的输入输出通道，同时转换模数来进入PCS组态，从而促使DCS充分发挥监控全厂电气设备的作用。这种方式的优点就是在维护时较为简单，不需要过多的设备和操作，并且维护速度也很快，监控防护的等级较低，但是，它的缺陷就是监控对象的不断增多使得DCS主机的冗余不断下降，从而增加了电缆的使用量，在进行远程输送时还有可能导致DCS的可靠性下降，难以得到确保。4.2远程智能输入输出方式这种远程智能输入输出方式主要是在数据采集集中和距离控制室较远的地方来设置远程输入输出采集柜，传输所需要的各种设备的输入输出信号也是以硬接线电缆和采集柜相互连接的，控制室中的DCS控制器主机柜和采集柜也是由双绞线或者是光纤线来完成相互之间的衔接的。此外，这种远程智能输入输出方式所需要的电缆电线数量比较少，可以省去不必要的安装环节，并且它的可靠性也非常好，在实际运行中还具备有数据处理、数据校验以及数据校正等的功能作用，是一种应用价值非常好的方式。
5结束语
我国经济的发展为钢铁企业的创新注入了新的活力，钢铁企业作为国民经济运行中的重要力量，对于它的生产制造应用自动化技术可以大大提高生产效率，实现系统的优化和改进，从而满足新时期创新发展的要求，促进轧钢生产的集成化和智能化，进而推进机电一体化步伐，使轧钢电气事业得到长远发展。
参考文献
[1]闫涛，孙强.关于轧钢电气自动化技术的创新研究分析[J].科学时代，2014（16）：80-81.
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[3]龙志刚.轧钢电气自动化控制系统改造技术探讨[J].科技创新与应用，2014（12）：82-82.
[4]林泓健.轧钢厂电气自动化控制系统应用优化分析[J].科技展望，2016（19）：110.
作者：谭小武 魏武强 单位：方大集团萍安钢公司安源轧钢
第三篇：轧钢电气自动化控制系统与改造技术
摘要：随着社会经济的不断发展，工业电气自动化俨然成为了现今工业发展的必然趋势，同时也是满足我国工业建设发展的必然需要。轧钢电气自动控制系统能够有效的提高轧钢的速度和效率，因此有效的对轧钢技术进行改良，是提高轧钢自动化发展乃至钢铁企业发展的重要保障，只有这样才能满足国家工业发展的需求，为我国的工业发展打下坚实的基础。
关键词：轧钢；电气自动化控制系统；改造技术
工业的发展通常都是以科学技术为基础，当下随着我国科学技术的不断进步，工业电气自动化的水平也在与日俱增。轧钢自动化控制作为我国工业发展的主要组成，这就需要我们针对当下轧钢自动化存在的问题进行有效的改进，钢铁企业应以科学技术为基础，改善轧钢电气自动化控制系统，这样才能保障轧钢的效率和精度，进而推动钢铁企业的稳步发展。
1轧钢电气自动化发展应注意的问题
当下我国轧钢自动化中，通常都是使用连轧机，其具有生产效率高、便于质量控制以及能够很好的实现自动化和机械化的有机结合等特点，从而使其能够很好的提高轧钢的效率，为企业带来巨大的经济利润。随着当下许多先进的科学技术融入到轧钢自动化控制中，轧钢自动化的发展也日益成熟。但是我国社会经济的快速发展也对轧钢自动化技术有了新的要求，因此我们要通过下面几点来加重认识。首先就是在轧钢的过程中一定要把握住数学模式。在现今的轧钢自动化中，通常都会有一些数学问题，例如摩擦力和张力的计算问题、轧机的动态特性和相应特性的精度计算问题等。这些就需要工作人员要把握住，要有良好的专业素养。同时在新厂的连轧过程中，通常会由于实际参数和设定参数之间偏差较大，所以很难在实际应用中起到作用，这就需要工作人员需要通过大量的生产实际进行不断的修正，工作人员在对待新型钢种和新型规格的轧钢时，一定要有耐心，要明确知道这是需要实践来尝试的，其一定会有尺寸上的偏差[1]。只有不断的通过实践完善才能使得轧机的参数更加接近实际，从而减少试验的次数。其次要逐渐完善监测仪表和相关的变换系统的性能。当下随着轧钢技术的不断革新，轧钢的速度也就与日俱增，且产品的范围也越来越广，这也就使得企业和国家对轧钢的质量要求越加严格，这就需要逐渐完善监测仪表和性能。然后就是对计算机系统控制进行合理的改进，这样才能保障计算机的可靠性和稳定性有所提高。要想使得轧钢电气自动化得到有效提高，就必须要让其紧跟信息时代的脚步，不断对自身的计算机控制系统进行更新，同时还要相应的让管理机制不断发展，这样才能有效保障轧钢电气自动化的可持续发展。最后就是优化控制系统，而要想实现轧钢系统的最优控制，就需要全面的对机电设备和控制系统工艺进行考虑。使其应用到轧钢电气自动化时具有足够的稳定性和高效性，从而更好的提升轧钢的生产效率，同时为工业的发展做出有力支撑。
2轧钢的技术改进工艺流程
2.1轧钢的技术改进工艺流程首先从炼钢厂送过来的原材料，经过加热炉进行加热，然后通过轧机反复轧制进行开坯，进行切头处理，接着通过竖立和放平进行交替连轧，然后通过横移进行锯切，最后将其冷却整理。2.2轧钢对电气控制系统的要求在轧钢过程中，需要对电气控制系统的技术有着要求，首先在连轧机组进行直流电电控装置时，要采取磁场可逆的形式来实现低俗和正反方向的运转过程。其次，在直流调速系统中，要使用全数字直流调速进行有效控制，继而形成双闭环的调速系统。最后对于一些需要通过CBP通讯板来进行调速的系统，要让其与其他装置进行有效的配合，然后通过网络来对信息和故障进行传递[2]。2.3轧钢对自动化方面的需求在对轧钢电气自动化的改进时，首先可以将传统控制变为网络控制，这样就能有效的降低电缆的消耗，同时在调节方面要将传统的单机架调节转变为手动调节，且在机架简单控制过程使用链条控制。其次，在轧制表的使用上一定要定期的对其进行更新和重设，这样才能保障轧制表的精确性，而机架之间的控制可以选取微张力进行控制。最后在轧机的控制方法上，要使用正反爬行的控制方法，在润滑、液压和冷却水的连锁控制中应该适当的添加一些故障报警系统。同时工作人员还要注意在轧机启动和关闭时的控制，防止意外事故的发生，从而给人身安全带来巨大隐患，还给企业带来巨大的经济损失。
3控制系统的选取
在控制系统的选取方面，轧线的自动化控制中我们选取两级自动化控制系统，然后通过监控网和传动网与I/O接口之间的交换来对系统的状态信息进行控制。这样就能形成一个集3级网络连接和并行运算、管理机制和资源共享的完整的计算机控制系统。轧机电气自动化监控方面的控制，我们在选择监控组态软件时，一定要选择能够提供良好的人机交互的软件。现今信息技术的不断发展业为轧钢的人机交互系统打下了坚实的基础，当下的上位机控制系统通常分为两层，其一就是人机界面与PLC之间的网络，能够实现彼此实现信息交流；其二就是PLC和各远程基站之间的通讯，其主要是将设定好的参数通过PLC传递到各调速传动的基站，基站在通过传动系统将收集的信息传送到人机界面[3]。由此就可以看出，人机界面对于连轧设备的控制技术有着相当关键的缓解作用，因此，做好人机界面控制能够有效的提高轧钢自动化的稳定，进而提高轧钢的效率，为企业带来巨大利润。在控制系统的整体选择上，轧钢自动化的控制器PLC一定要有一个强大的中央处理器，这样才能最大程度的提高运算能力和运算速度，同时提升运算的效率。工作人员只需要通过对PLC进行编程，就能将高速级联控制的信息最快速的传递到控制系统，这样就能有效的提高控制的速度，同时还能加强自动化控制的稳定性。
4结束语
综上所述，轧钢电气自动化系统的改造技术是一项复杂的工作，但是加强轧钢电气自动控制技术是提高轧钢效率，保障企业的正常运行的主要措施。所以就需要自动控制系统的工作人员能够加强对系统改善的重视程度，同时根据信息技术的不断革新，逐渐的提高自动化控制的水平，只有这样才能为钢铁企业的进一步发展打下基础，为我国的工业发展做出有力支撑。
参考文献
[1]郭进.轧钢电气自动化控制系统改造技术探讨[J].工业，2016（7）：7.
[2]阚文龙，崔振.轧钢电气自动化控制系统改造技术探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2015（6）.
[3]贺辉，张冰成，王舒芬.轧钢电气自动化控制系统改造技术探讨[J].工程技术：引文版，2016（49）：274.
作者：刘战萍 彭高南 单位：方大集团萍安钢公司安源轧钢厂
