電氣自動(dòng)化在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

【摘 要】本文從電氣自動(dòng)化的概述角度出發(fā)，介紹了電氣自動(dòng)化的發(fā)展?fàn)顩r和重要性，以及論述了電氣自動(dòng)化在鋼鐵企業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)中的實(shí)際應(yīng)用情況和作用。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；發(fā)展；應(yīng)用

作為高科技產(chǎn)業(yè)重要組成部分的電氣自動(dòng)化技術(shù)，是21世紀(jì)以來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，需求日益加大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈的背景下更廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的。它的發(fā)展水平與科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化水平密切相關(guān)。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)中，是一個(gè)創(chuàng)造性的盛舉，因?yàn)樗坏梢蕴岣弋a(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率，更提高了生產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性，有利的保護(hù)了資源，節(jié)約能源。此技術(shù)使鋼鐵企業(yè)原本落后的生產(chǎn)力，提升到科技與創(chuàng)新的新階段。

1、電氣自動(dòng)化概述

電氣自動(dòng)化，即電氣工程及其自動(dòng)化。電氣自動(dòng)化廣泛應(yīng)用于工業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)、鋼鐵冶金業(yè)、采礦業(yè)等，可以說(shuō)電氣自動(dòng)化在各個(gè)領(lǐng)域，各個(gè)行業(yè)，都會(huì)涉及到。不論是小零件的設(shè)計(jì)應(yīng)用，還是衛(wèi)星火箭的控制系統(tǒng)，都離不開電氣自動(dòng)化。它通常結(jié)合于電氣工程相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行操作、自動(dòng)控制程序、電力電子技術(shù)手段、信息處理方法、研制開發(fā)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)管理方面。在我國(guó)，電氣自動(dòng)化于20世紀(jì)50年代興起，雖然進(jìn)行了改革，但也沒(méi)影響到在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，反而是范圍更加的擴(kuò)大，并取得了驕人的業(yè)績(jī)。目前，電氣自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)，保證著各個(gè)領(lǐng)域中生產(chǎn)流程的順暢進(jìn)行。

2、我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

在信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展快速的今天，電氣自動(dòng)化不僅僅局限于一個(gè)技術(shù)層面，而是上升到另一個(gè)理念，即電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一化的平臺(tái)，它包括了自動(dòng)化項(xiàng)目的各個(gè)周期，從設(shè)計(jì)、實(shí)施、測(cè)試、開機(jī)運(yùn)行到維護(hù)等環(huán)節(jié)。根據(jù)用戶的需求，應(yīng)用PLC進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸順暢。這樣既減少了工程的作業(yè)時(shí)間，更方便了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)的資源共享和數(shù)據(jù)交換。在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，主流市場(chǎng)都是以PC為基礎(chǔ)的人機(jī)界面，這樣的控制系統(tǒng)能更靈活地進(jìn)行人機(jī)處理和維護(hù)；一般的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式控制，也就是將中央控制器、PLC的CPU、監(jiān)視系統(tǒng)、遠(yuǎn)程的監(jiān)控點(diǎn)、變頻器等設(shè)備連接起來(lái)，將輸入輸出的信號(hào)及大量的信息傳輸?shù)街醒肟刂破魃?，達(dá)到更好的監(jiān)測(cè)效果。

目前的電氣自動(dòng)化已經(jīng)有了自身的標(biāo)準(zhǔn)，使電氣自動(dòng)化日趨國(guó)際化、高效化。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是隨著OPC技術(shù)的出現(xiàn)，在編程技術(shù)上頒布的IEC61131標(biāo)準(zhǔn)。它的實(shí)行，讓全球的PLC生產(chǎn)商統(tǒng)一成標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言和語(yǔ)法。隨著技術(shù)和設(shè)備的更新，以及嫁接改造的完成，電氣自動(dòng)化也成為現(xiàn)代設(shè)備控制和工藝過(guò)程控制中不可或缺的技術(shù)。從生產(chǎn)線的連續(xù)生產(chǎn)工藝控制，到單機(jī)生產(chǎn)控制，從單個(gè)工藝指標(biāo)的檢測(cè)到最終產(chǎn)品的質(zhì)量控制，PLC、DCS、FCS、工控機(jī)等電氣自動(dòng)化技術(shù)都扮演者重要的角色。

3、我國(guó)鋼鐵企業(yè)中電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用

在鋼鐵企業(yè)中，從小的電氣元件到大的機(jī)器設(shè)備，都離不開電氣自動(dòng)化技術(shù)，組成了獨(dú)有的鋼鐵自動(dòng)化系統(tǒng)。它的功能和性能隨著各方面的技術(shù)的提高，也在不斷的完善、增強(qiáng)和發(fā)展中。下面就一些重要的內(nèi)容做以介紹：

3.1電氣元件的應(yīng)用

在鋼鐵企業(yè)中，一些電氣元件應(yīng)用范圍極廣。這些電氣元件包括：高壓斷路器、繼電器、傳感器、變頻器等，它們不但應(yīng)用于生產(chǎn)工序中，還應(yīng)用在檢測(cè)方面：（1）高壓斷路器由高壓負(fù)荷開關(guān)和高壓隔離開關(guān)組成，這兩個(gè)開關(guān)的配合，能夠切斷正常負(fù)荷的電流，也能承受短路電流，并能形成自動(dòng)跳閘，保證電路和設(shè)備的安全檢修，電源斷開后，能進(jìn)行絕緣下的檢測(cè)，找出故障，保障了人身安全；（2）繼電器是實(shí)質(zhì)上是一種在電路中起著自動(dòng)控制、安全調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換并保護(hù)電路的用小電流控制大電流的自動(dòng)開關(guān)，它有著輸入回路和輸出回路。一旦出現(xiàn)故障，可以通過(guò)自動(dòng)化控制裝置快速切除故障部分，達(dá)到防止事故擴(kuò)大的目的，不僅系統(tǒng)能可靠運(yùn)行，也保證供電的連續(xù)性；（3）傳感器是一種將所需檢測(cè)的數(shù)據(jù)變換成方便計(jì)算的物理量的轉(zhuǎn)換類電氣件。它的類型多樣，有壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等；（4）變頻器是一種改變電源頻率的控制裝置，基本采用交流轉(zhuǎn)換成直流，再轉(zhuǎn)換成交流的方式。變頻器在鍋爐中應(yīng)用比較廣泛，主要有變頻補(bǔ)水設(shè)備、變頻控制設(shè)備、變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)。

3.2可編程邏輯控制器技術(shù)的應(yīng)用

可編程邏輯控制器技術(shù)具有可靠性高，編程方便，易于操作，運(yùn)行環(huán)境要求低，與外圍設(shè)備連接方便的優(yōu)點(diǎn)，所以在鋼鐵企業(yè)中受到歡迎?？删幊踢壿嬁刂破骷夹g(shù)主要應(yīng)用在鐵水脫硫處理、連鑄工序、轉(zhuǎn)爐的加料和卸料、吹氧、出碴、除塵、水循環(huán)等流程中，完成各環(huán)節(jié)的自動(dòng)控制，進(jìn)而提高煉鋼的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了能源，創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3各種檢測(cè)中應(yīng)用到的電氣自動(dòng)化

因鋼鐵行業(yè)對(duì)出鋼的質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格，所以在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)檢測(cè)及檢驗(yàn)過(guò)程要求也格外嚴(yán)謹(jǐn)。采用自動(dòng)化手段，可以從原料的選擇到質(zhì)量的監(jiān)控，都能步步把關(guān)，做到質(zhì)量為生產(chǎn)的第一生命線。

在鋼鐵企業(yè)中，首先值得關(guān)注的就是生產(chǎn)的環(huán)境，因?yàn)橐痪€生產(chǎn)工人直接接觸到生產(chǎn)環(huán)境，而且生產(chǎn)環(huán)境直接影響著是否會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染等問(wèn)題。這樣對(duì)生產(chǎn)的環(huán)境就要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，針對(duì)生產(chǎn)中排放到空氣中的燃?xì)馐欠窈袔Ф镜幕覊m或是粉末，以及在生產(chǎn)過(guò)程中是否會(huì)泄露，導(dǎo)致危害工人的生命安全以及造成空氣的污染等，針對(duì)此情況的自動(dòng)化檢測(cè)程序包括：粉塵在排放過(guò)程中成分的檢測(cè)，爐料中GAS含量檢測(cè)，回收率檢測(cè)，加熱過(guò)程中廢氣成分檢測(cè)等。經(jīng)過(guò)這么多道針對(duì)廢氣及排放量的檢測(cè)，以求降低空氣污染的可能性，使各方面達(dá)到國(guó)家要求的標(biāo)準(zhǔn)。

在生產(chǎn)過(guò)程中，由于人工檢測(cè)存在一定的誤差，并且效率低，對(duì)檢測(cè)有著局限性。所以應(yīng)用自動(dòng)化的檢測(cè)技術(shù)，在很多環(huán)節(jié)上做到了精準(zhǔn)、精確。比如對(duì)軋鋼過(guò)程中對(duì)鑄件的尺寸的測(cè)量，應(yīng)用到了紅外溫度測(cè)試儀器，利用紅外線將鑄件的數(shù)據(jù)直接掃描并顯現(xiàn)成像，減少了誤差。鑄件表面和內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，也涉及到電氣自動(dòng)化，可以將一些肉眼看不見的瑕疵檢測(cè)出來(lái)，提高了成品率。此類的技術(shù)還有：平整度檢測(cè)、表面覆蓋度檢測(cè)、表面缺陷檢測(cè)等。

在生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化的技術(shù)不局限于此，在這里不能進(jìn)行詳細(xì)的論述?？傊?，電氣自動(dòng)化在鋼鐵生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)得以充分地利用，為鋼鐵企業(yè)創(chuàng)造了更高的價(jià)值。

4、結(jié)束語(yǔ)

鋼鐵企業(yè)的電氣自動(dòng)化程度都因各自企業(yè)的性質(zhì)有所差別，所以在設(shè)計(jì)中不能脫離實(shí)際，應(yīng)以自身企業(yè)的發(fā)展為前提和基礎(chǔ)，完善本企業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)。只有這樣，理論和實(shí)際相結(jié)合，逐步地優(yōu)化方案，不斷地探索與創(chuàng)新，才能使電氣自動(dòng)化達(dá)到市場(chǎng)化、專業(yè)化、安全化的最終目標(biāo)。