自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中應(yīng)用

焦功 何剛

（西寧特殊鋼股份有限公司，青海 西寧 810005）

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展速度加快，開始朝著新型工業(yè)化方向發(fā)展，而鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展也需要與新型工業(yè)化要求相符，走技術(shù)創(chuàng)新型與環(huán)境友好型的發(fā)展道路。目前軋鋼生產(chǎn)有較多特點，如深度非線性、多變化和速度快等，需要有效控制生產(chǎn)速度與精度，合理運(yùn)用自動軋鋼技術(shù)，提高生產(chǎn)效益和產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、自動軋鋼技術(shù)的研究意義

第一，軋鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)的實施，傳統(tǒng)中一直要求生產(chǎn)工藝的規(guī)范化和生產(chǎn)過程的優(yōu)化。自動化軋鋼技術(shù)，對于傳統(tǒng)工藝技術(shù)中的手動操作進(jìn)行了改良和完善，配合嚴(yán)格的工藝制度，在工藝參數(shù)更加精準(zhǔn)，在產(chǎn)品的功能上更加全面。例如中厚板生產(chǎn)中，采用控軋控制冷的生產(chǎn)工藝，嚴(yán)格遵照工藝參數(shù)進(jìn)行原本屬于手工控制的施工，不但增強(qiáng)了工作強(qiáng)度，也保證了工藝參數(shù)得到了嚴(yán)格的執(zhí)行。自動軋鋼控制，使得原本的繁瑣和機(jī)械的控制改由計算機(jī)完成，工藝規(guī)格更加嚴(yán)格，生產(chǎn)過程無人化，操作人員負(fù)責(zé)對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，處理緊急或者突發(fā)事物即可，也節(jié)省了人力和物力的投入。

第二，軋鋼自動化技術(shù)，提高了設(shè)備的使用率，很好地控制了軋制的節(jié)奏，將軋制工藝進(jìn)行了自動化控制的同時，也增加了板材生產(chǎn)產(chǎn)量。例如按照軋制的要求，一般的單機(jī)架采用兩階段進(jìn)行軋制過程中要保證溫度中間的空冷待溫階段符合工藝實施要求，采用自動化控制技術(shù)對軋制的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，很好地提高了產(chǎn)品性能，但是會影響軋機(jī)的產(chǎn)量包括在時間和空間上對交叉軋制扎件進(jìn)行匹配和調(diào)度，能夠最大程度地提高產(chǎn)能，將扎機(jī)的待機(jī)時間予以減少。

二、自動軋鋼技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中應(yīng)用

（一）過程控制系統(tǒng)是自動軋鋼的控制核心

根據(jù)現(xiàn)場傳遞來的檢測儀表信號和實際控制信號判斷當(dāng)前軋件的位置情況，準(zhǔn)確的軋件跟蹤是自動軋鋼控制實現(xiàn)的前提。在軋件跟蹤的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行自動軋鋼控制的邏輯判斷，得到相應(yīng)的控制信息。將自動軋鋼控制的邏輯判斷輸送到過程控制系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)，在跟蹤軋件的處理過程中，如果當(dāng)前的軋件需要自動軋鋼控制信息，對相應(yīng)的控制信息進(jìn)行賦值，并調(diào)用數(shù)據(jù)通訊功能，將控制信息發(fā)送到基礎(chǔ)自動化，用于控制過程，也就是由過程控制系統(tǒng)將與軋件相關(guān)的控制過程程序化，以實現(xiàn)相應(yīng)的邏輯判斷，得到自動控制信息。過程控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)的銜接需要有快速的通訊，和高效的CPU處理速度，所以在實現(xiàn)過程中自動化設(shè)備之間通訊采用網(wǎng)絡(luò)化，并用以太網(wǎng)和過程控制系統(tǒng)相互通訊。

（二）基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)負(fù)責(zé)自動軋鋼的動作執(zhí)行、信息反饋

基礎(chǔ)自動化負(fù)責(zé)自動軋鋼的具體執(zhí)行過程，根據(jù)過程控制系統(tǒng)產(chǎn)生的控制信號，執(zhí)行相應(yīng)的功能操作，此過程實現(xiàn)自動控制和手動控制的統(tǒng)一，即在手動控制模式下，控制信號來源于操作臺；在自動控制模式下，控制信號來源于過程控制系統(tǒng)。根據(jù)控制模式的選擇，自動進(jìn)行上級控制信息的轉(zhuǎn)換，具體控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能實現(xiàn)過程是統(tǒng)一的，詳細(xì)如圖1所示。如輥道控制，道次設(shè)定控制，主傳動、壓下控制等都實現(xiàn)統(tǒng)一化控制?；A(chǔ)自動化在自動軋鋼控制的實現(xiàn)過程中，還必須完成對實時性要求比較嚴(yán)格及和軋件密切相關(guān)的一些輔助控制功能。如道次拋鋼信號的判斷、道次的自動下翻、軋制過程中的速度控制、道次變化與壓下的協(xié)調(diào)控制等。

（三）PLC系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)線自動控制中的具體應(yīng)用分析

在工業(yè)生產(chǎn)中，對電氣設(shè)備的控制和監(jiān)測主要包括如下的技術(shù)操作流程，例如旋轉(zhuǎn)大包回轉(zhuǎn)臺、升降包臂、開閉大包水口、運(yùn)行中間包車、升降對中以及震動結(jié)晶器、調(diào)節(jié)震頻、傳動拉矯機(jī)、壓下拉矯輥、上行引腚杠、跟蹤回收、脫坯操作、存放作業(yè)、鑄坯定尺切割操作技術(shù)等多種復(fù)雜的工藝流程。除此之外，對鑄坯進(jìn)行定尺切割之后，還要注意對切割前后的輥道輸送以及輥道控制、鑄坯分離機(jī)、翻鋼機(jī)、步進(jìn)冷床進(jìn)行操作技術(shù)管控。與此同時，PLC自動控制系統(tǒng)還負(fù)責(zé)整個流水線中的干油潤滑系統(tǒng)檢測、液壓系統(tǒng)管理、油氣潤滑系統(tǒng)的運(yùn)動控制。在這套流水線生產(chǎn)工業(yè)設(shè)備中，通過應(yīng)用自動變頻控制驅(qū)動裝置，在所有的自動變頻設(shè)備中都設(shè)置了通信網(wǎng)絡(luò)接口，經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)配器的連接，與多個不同模塊的RemoteI/O網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，由此構(gòu)建了一種基于RemoteI/O模塊的信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。在掃描裝置的掃描下，RemoteI/O網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于一種正常運(yùn)行的狀態(tài)，同時與遠(yuǎn)程設(shè)備FlexI/O網(wǎng)絡(luò)設(shè)配器進(jìn)行有效串連，PLC自動控制系統(tǒng)才能經(jīng)過二者的通信鏈接作用，展開自動控制。

三、應(yīng)用效果

在很多鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中，其一般會利用三輥粗軋和四輥精軋生產(chǎn)軋鋼，這種生產(chǎn)方式主要借助手動模式，所以生產(chǎn)效率低，成本高。在滲透了自動軋鋼技術(shù)后，這些生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化成單四輥生產(chǎn)線，相關(guān)設(shè)備也更換四輥軋機(jī)，這種改變使得軋鋼生產(chǎn)實現(xiàn)自動化。設(shè)備周圍附有檢測設(shè)備，可追蹤軋件生產(chǎn)過程，操作人員可以通過將計算機(jī)軟件，便可以監(jiān)控軋鋼生產(chǎn)情況。軋鋼的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率均得到了提升。

結(jié)束語：

科學(xué)技術(shù)水平的提升，為自動軋鋼技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持，將自動軋鋼技術(shù)應(yīng)用到軋鋼的日常生產(chǎn)中。有利于提高相關(guān)設(shè)備的有效利用率，提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。并且在此基礎(chǔ)上使生產(chǎn)工藝更具規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，保障日常生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，進(jìn)而可以正常有序的進(jìn)行。雖然當(dāng)前階段部分企業(yè)在進(jìn)行軋鋼生產(chǎn)時，其環(huán)境相對惡劣。