淺談軋鋼電氣自動化技術和革新

楊敬彪 宣化鋼鐵集團

1 對軋鋼及其生產線的簡述

1.1 軋鋼

軋鋼是指在旋轉的軋輥間改變鋼錠，鋼坯形狀隨著壓力的增加不斷發(fā)生改變的一個過程。軋鋼同其他壓力的最終目的是一樣的，都是為了改變物體的形狀。在滿足各種各樣的形狀需求的同時，對鋼材內部的質量也提出了嚴格的要求。要求制成的器件能夠達到性能和質量的最優(yōu)化，我們經(jīng)常見到的線材、鋼板以及帶鋼都屬于軋鋼。

1.2 軋鋼生產線

在軋鋼的生產流程中，加熱是主要的環(huán)節(jié)之一。若加熱主要是以蓄熱式燃燒為主，采用純高爐煤氣作為軋鋼生產的主要的燃燒燃料，純高爐煤氣在燃燒時，火力十分的充足，燃燒的溫度足夠滿足在軋鋼生產過程中加熱爐對熱量的需求。通過對空氣和煤氣的雙預熱，來使空氣和煤氣都達到1000攝氏度左右的溫度。在這個溫度內進行軋鋼的生產能夠有效地節(jié)約能源，減少生產過程中的消耗，將燃料的使用量降低。除此之外，采用蓄熱式燃燒還可以使加熱爐內的溫度一直保持一個均勻的狀態(tài)，保證加熱爐內的物體能夠均勻的受熱。這就改變了以往只是部分受熱的局限性，大大的促進了加熱工藝的完善。同時，采用蓄熱式燃燒避免了加熱爐外面的氧化燒損，從而增加了加熱爐的使用時間。在軋鋼的生產流程中，軋機也是支撐軋鋼的必需品，在軋鋼制成的所有環(huán)節(jié)用到的機器都可以成為軋機。隨著冶金行業(yè)的不斷發(fā)展，軋機的種類也變得多樣化，它直接決定著軋鋼整個的制成過程，常見的軋機主要以轉動裝置以及工作座機為主。

2 軋鋼電氣自動化技術的分析

2.1 軋鋼電氣自動化技術的控制系統(tǒng)

軋鋼的制作完成需要一條很長的生產線，需要經(jīng)過多個機器的加工和生產程序。為了提高生產效率，快速高效的進行生產，就需要將軋鋼的生產過程盡可能的自動化。由于對軋鋼性能的高要求，需要生產企業(yè)加強對專業(yè)技術的重視，在生產的各個環(huán)節(jié)都做好充分的技術準備。隨著在軋鋼電氣自動化的應用創(chuàng)新，在軋鋼生產的各個環(huán)節(jié)也由一開始的相互獨立變得具有很強的連續(xù)性，整個生產的自動化技術運用的也越來越多。但在軋鋼的實際生產過程中，軋鋼的加熱爐蓄熱式燃燒以及風冷輥道是獨立存在于自動化控制系統(tǒng)之外的。其所有的生產加工過程都是獨立完成的，并不需要自動控制系統(tǒng)。

2.2 級配速度的調節(jié)和控制

關于級配速度的控制和調節(jié)主要分為以精軋機為末機架為主和以11H粗軋機為主這兩個方面。他們的級配控制目的和要求是一樣的，所以從某種意義上來說以精軋機為末機架為主和以11H粗軋機為主的調節(jié)原理大體上是相同的。舉例說明，在實際的生產運行過程中，可能11H粗軋機的運行速度會比較緩慢，這就需要主控臺的負責人在選擇11H軋機按鈕的同時還要進行增速開關的調控，以此來把增速信號傳遞給PLC。PLC就會接到增速的信號，然后按照程序的設定和實際的控制要求對機器進行速度的調節(jié)和控制。

2.3 調速裝置的分析

以某廠為例來分析調速裝置，其軋機電機直流調速裝置是以西門子6RA70為核心，其它的調節(jié)部分也是圍繞著西門子6RA70完成的。在傳統(tǒng)的軋機電機直流調速裝置中除了要以西門子6RA70為核心，還要配備PROFIBUS DP作為通訊設備。PROFIBUS DP網(wǎng)絡將處理后的相關軋機速度數(shù)據(jù)傳遞給西門子6RA70，信號在通過放大電路的處理之后傳遞給晶閘管，晶閘管將回饋來的電壓電流信號進行縮小裝置的處理傳遞給西門子6RA70裝置，然后西門子6RA70根據(jù)這些信息判斷出觸發(fā)角的大小情況。

3 軋鋼電氣自動化技術的革新

3.1 輸入輸出的集中控制方式

輸入輸出的集中控制方式主要應用于電氣系統(tǒng)中，在設備的輸入輸出接口部位以及現(xiàn)場設置都有它的饋線。能夠有效地連接集控室中DCS的各種輸出入通道，并且能夠進入PCS組態(tài)，可以使DCS有效的對全場電氣設備進行監(jiān)控。輸入輸出的集中控制方式在進行維護的過程中速度較快且操作簡單，不需要復雜的機器設備，具有較低的監(jiān)控防護等級，它仍然存在一些不足，隨著監(jiān)控對象的增加，DCS主機可能不堪重負，電纜的使用量也會隨之增加。

3.2 輸入輸出的集中控制方式

遠程智能輸入輸出方式最主要是應用于在距離控制室較遠地方的遠程輸入輸出采集柜，除此之外，還可以進行數(shù)據(jù)的采集集中。通過采集柜和硬線電纜的相互連接來完成輸入輸出信號的傳輸。利用光纖線和雙絞線來銜接采集柜和DCS控制器主機柜。遠程智能輸入輸出方式的優(yōu)點較多，在工作過程中所需的電線和電纜的數(shù)量很少，且具有較高的可靠性。與此同時，還能進行數(shù)據(jù)的校驗、校正以及處理功能。

4 結束語

將自動化技術引用到軋鋼的生產制造中，為我國軋鋼電氣技術注入了新的活力，通過運用輸入輸出的集中控制方式和輸入輸出的集中控制方式，不斷的對軋鋼生產技術進行優(yōu)化創(chuàng)新，極大地提高了鋼鐵企業(yè)的生產率，推動了我國鋼鐵企業(yè)的發(fā)展。