淺談電氣自動化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用

【摘要】隨著自動化技術(shù)的普及，其已經(jīng)滲入到我國各行各業(yè)，在冶金行業(yè)中的應(yīng)用尤其廣泛。我國冶金行業(yè)的自動化技術(shù)正處于起步發(fā)展階段，本文主要就對電氣自動化技術(shù)在冶金行業(yè)中有哪些應(yīng)用，以及自動化技術(shù)在冶金行業(yè)中的優(yōu)勢進(jìn)行了闡述。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化技術(shù)；冶金行業(yè)；應(yīng)用

一、自動化技術(shù)在冶金行業(yè)的發(fā)展

80年代左右，我國鋼鐵冶金行業(yè)還普遍采用單回路控制，一般控制設(shè)備都為常規(guī)儀表，控制水平簡單。而在90年代以后，自動化技術(shù)開始在我國冶金行業(yè)中普及，大部分企業(yè)的控制裝備方面都以PLC、DCS、FCS為主，控制水平可以達(dá)到準(zhǔn)無人化水平。最近這幾年，冶金行業(yè)自動化技術(shù)再一次升級，部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了全廠信息化，控制系統(tǒng)也更加優(yōu)化了，出現(xiàn)了BPS/MES/PCS三級結(jié)構(gòu)。自從我國加入WTO后，再加上金融危機(jī)的影響以及國際鋼鐵市場的持續(xù)低迷，鋼鐵冶金企業(yè)現(xiàn)今正面臨著嚴(yán)峻的考驗，所以為了適應(yīng)全球冶金行業(yè)的大環(huán)境，為了我國冶金行業(yè)更好的發(fā)展，提升我國鋼鐵行業(yè)自動化技術(shù)的水平勢在必行。

二、一些基本的電氣自動化元件在鋼鐵廠中的應(yīng)用

在鋼廠中一些常用的電氣自動化元件有：

1、高壓負(fù)荷開關(guān)：有簡單的滅弧裝置，主要作用是通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，常與高壓熔斷器串聯(lián)使用。

2、高壓熔斷器：一種保護(hù)電器，主要作用是在電路電流超過規(guī)定值的一段時間后，使其熔體融化而分?jǐn)嚯娏?，斷開電源，起到保護(hù)電器的作用。

3、高壓斷路器：具備完整的滅弧裝置，可以通斷正常負(fù)荷電流和一定的短路電流。其主要作用是接通和承受一定時間內(nèi)的短路電流，并且自動跳閘，切除短路故障。

4、高壓隔離開關(guān)：其主要起到了一個保證人身安全和設(shè)備安全的作用，通過隔離高壓電源，來保證對其他設(shè)備以及線路的安全維護(hù)。

5、互感器：避免主電路的高電壓直接引入儀表、繼電器等二次設(shè)備，提高一二次電路的安全性和可靠性，對保證人身安全也有一定的作用。

6、繼電器：一種電子控制器件，它具有輸入回路和輸出回路，在自動控制電路中運(yùn)用的比較多，通過對電流的控制，起到一個自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

三、一些基本的電氣自動化技術(shù)在鋼廠中的應(yīng)用

1、繼電保護(hù)

繼電保護(hù)是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過自動化控制裝置將發(fā)生故障的電路隔離到電力系統(tǒng)以外。其主要作用就是提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，盡可能的減少事故的發(fā)生以及縮小事故的范圍，以保證可以向用戶安全連續(xù)的供電。其主要分為：①單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流電壓保護(hù)，這是最基本的繼電保護(hù)，它原理是當(dāng)輸電線路上發(fā)生故障時，就會導(dǎo)致故障線路上的電流和電壓發(fā)生變化，根據(jù)這個原理，我們可以規(guī)定一個正常值，當(dāng)線路上有故障發(fā)生時，高于或低于這個正常值，保護(hù)器將會斷開故障線路上的斷路器將故障排除。②電網(wǎng)的接地保護(hù)：這個主要是限制漏電設(shè)備對地的泄露電流，一旦超過安全范圍，保護(hù)器就自動切斷電源。③電網(wǎng)的距離保護(hù)：主要指反應(yīng)保護(hù)裝置與故障點的距離，并根據(jù)這一距離的范圍來確定如何動作的保護(hù)裝置。④輸電線路縱連保護(hù)：其也是線路的一個重要保護(hù)，即當(dāng)線路發(fā)生故障時，兩側(cè)開關(guān)同時快速跳閘的一種保護(hù)裝置。它主要根據(jù)線路兩側(cè)判別量的特定關(guān)系來判定故障的發(fā)生。

2、PLC的應(yīng)用

1）PLC的定義

PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它主要通過可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬試的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。隨著自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC也被廣泛應(yīng)用在冶金行業(yè)中。在火電廠中，它保證著各大系統(tǒng)的安全運(yùn)行，直接影響到機(jī)組和電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在鋼廠中其應(yīng)用更加廣泛，如鐵水中的脫硫處理、連鑄、轉(zhuǎn)爐和精練爐的加料、吹氧、出渣、除塵等等各個環(huán)節(jié)都采用PLC自動控制系統(tǒng)，基本實現(xiàn)了各個工藝環(huán)節(jié)的自動控制，提高了煉鋼的質(zhì)量。

2）PLC在煉鋼中的典型應(yīng)用

①在控制不同的料倉時，可以利用參數(shù)文件，實現(xiàn)同一個畫面控制。

②在煉鋼吹風(fēng)時，風(fēng)機(jī)可以采用高低速控制，兩種速度轉(zhuǎn)換時采用步進(jìn)式調(diào)節(jié)。

③在氧槍中的應(yīng)用，氧槍定位采用增量型編碼器，可以通過高速計數(shù)模板采集編碼器的脈沖信息號，經(jīng)CPU運(yùn)算處理成工程量位移信號，從而加氧移動。

④在出鋼或出渣時可手動升降氧槍，啟動刮渣器，進(jìn)行刮渣。

⑤各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)通訊采用環(huán)形快速網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)發(fā)生破壞時，可以保證網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)運(yùn)行，同時立刻產(chǎn)生報警信號，以便于及時進(jìn)行維修。

3）PLC在鋼廠其他生產(chǎn)活動中的應(yīng)用

①稱重系統(tǒng)

在鋼鐵企業(yè)中，要經(jīng)常對鋼坯、鋼卷、廢鋼等進(jìn)行稱重，對所稱得的重量要及時上傳到生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以便于生產(chǎn)管理。以前常采用工控機(jī)配合電子稱進(jìn)行控制，這種控制方式，可靠性比較差，費(fèi)用高，自動化水平低，不便于管理。而現(xiàn)在多采用PLC控制其對傳統(tǒng)控制進(jìn)行改造，很大程度的提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自動化程度，為企業(yè)生產(chǎn)管理提供了強(qiáng)有力的保證。

②化學(xué)水處理系統(tǒng)

大部分冶金企業(yè)化學(xué)水處理的方法是離子交換法，就是利用離子交換樹脂將水中溶鹽離子吸收，這種方法有個缺點，就是運(yùn)行一段時間后，離子交換樹脂就會失效，這時就要對樹脂進(jìn)行一些還原處理，以便再次使用。采用PLC控制系統(tǒng)，可以方便的控制兩套設(shè)備進(jìn)行切換使用，操作人員可以通過編制好的程序啟動指令來控制其自動轉(zhuǎn)換及運(yùn)行，大大的提高了系統(tǒng)的可靠性，而且編程方便，易于上手，環(huán)境要求相對較低，與其他設(shè)備裝置連接方便，提高了自動化水平，有效的解決了繼電器控制存在的問題。

結(jié)語

現(xiàn)今我國的電氣自動化技術(shù)大多來源于國外，相信在不久的將來，我國會自主研究出一套適合我國冶金行業(yè)的電氣自動化技術(shù)，使冶金行業(yè)工業(yè)化、信息化和自動化能完美的結(jié)合在一起。做為冶金行業(yè)的一份子，我們也應(yīng)該加強(qiáng)對電氣自動化技術(shù)的學(xué)習(xí)，在工作中總結(jié)經(jīng)驗，不斷進(jìn)行創(chuàng)新，為提高我國冶金自動化水平貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

參考文獻(xiàn)

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