淺談軋鋼電氣系統(tǒng)的自動化控制研究

王坤

摘要：目前，我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展迅速，自動化技術(shù)的應(yīng)用越來越多。在信息技術(shù)的帶領(lǐng)下我國的軋鋼電氣自動化技術(shù)也在不斷的發(fā)展和完善，我國越來越多的鋼鐵企業(yè)都引進(jìn)了自動化技術(shù)在原有的基礎(chǔ)建設(shè)和技術(shù)改進(jìn)項目中。

關(guān)鍵詞：軋鋼系統(tǒng);自動化;自動控制;控制技術(shù)

1 軋鋼的定義

隨著時代的進(jìn)步，現(xiàn)代化建設(shè)的開展，使得人們對資源的需求日漸增加，在一定程度上促進(jìn)了各個行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。而科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，進(jìn)一步促進(jìn)了各個領(lǐng)域的發(fā)展。軋鋼生產(chǎn)的方式逐漸實(shí)現(xiàn)了自動化，并得到了較為廣泛的應(yīng)用。自動軋鋼技術(shù)具有較高的智能性，有利于提高軋鋼的質(zhì)量和效率，促進(jìn)生產(chǎn)流程更具規(guī)范性，進(jìn)而促進(jìn)我國軋鋼行業(yè)的發(fā)展。我們根據(jù)他的制作方面和具體生產(chǎn)進(jìn)行分析，那么軋鋼就是指軋輥之間促使鋼錠和鋼坯形狀在壓力作用下加工時不斷改變的一個過程，從這個方面來解釋。這樣一來，軋鋼技術(shù)和其他的壓力的加工目的就是一樣的。

2 軋鋼電氣自動化智能控制技術(shù)

在現(xiàn)階段的軋鋼自動化控制系統(tǒng)中最為先進(jìn)的就是AI控制系統(tǒng)，也就是人工智能控制系統(tǒng)。軋鋼自動化AI控制系統(tǒng)具備了非常先進(jìn)的邏輯控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對各種復(fù)雜操作的精確控制，大大降低了工作人員的工作難度和工作量，提高了軋鋼生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。并且在正負(fù)誤差分析、圓形產(chǎn)品制作、性能預(yù)測等方面也應(yīng)用到了人工智能自動化控制系統(tǒng)。在整個軋鋼過程中都可以由計算機(jī)智能控制，從生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)桨b入庫，整個過程中操作人員只需要監(jiān)控相關(guān)過程，輸入相關(guān)指令，不需要如以往生產(chǎn)過程中那樣親力親為的完成各項生產(chǎn)任務(wù)，工作量大大降低，安全性也大大提高，同時在系統(tǒng)中也具備相應(yīng)的監(jiān)督控制系統(tǒng)，如果在生產(chǎn)中出現(xiàn)異常系統(tǒng)，就可以及時將異常信息反饋給控制人員，以便于及時進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，更好保證了軋鋼生產(chǎn)的流暢性、穩(wěn)定性和安全性。

3 軋鋼系統(tǒng)電氣自動控制技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1 鋼鐵系統(tǒng)的軋機(jī)主傳動分析

鋼鐵行業(yè)的迅速升溫對生產(chǎn)機(jī)械與生產(chǎn)工藝有了較高的要求，在自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展下，電氣控制水平不斷提高，在軋鋼生產(chǎn)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，比如：調(diào)速、恒張力、靜差度等等，傳統(tǒng)施工工藝中交流電動機(jī)控制系統(tǒng)水平不高，無法滿足這方面的具體要求，直流電動機(jī)一直都到廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。

但是，直流電動機(jī)在應(yīng)用中有很多缺點(diǎn)，比如：換向器、電刷等需要定期進(jìn)行檢查、調(diào)整、更換，維護(hù)管理較為繁瑣，并且直流電動機(jī)體積大、質(zhì)量重，對于場地要求價位嚴(yán)格。隨著電力電子技術(shù)與微電子技術(shù)的快速發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)不斷創(chuàng)新，不僅能夠解決直流調(diào)速存在的不足，還發(fā)揮了交流調(diào)速的優(yōu)勢，在這種情況下合理選擇用傳動方案，能夠提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)性與合理性。從軋鋼系統(tǒng)的應(yīng)用情況來看，其傳動系統(tǒng)要求較高，長期以來一直應(yīng)用直流傳動技術(shù)，隨著時間的推移，直流電動機(jī)中的缺點(diǎn)也隨之顯露出來，限制了直流傳動的發(fā)展。目前，采用全數(shù)字、自動化控制的交流傳動調(diào)速系統(tǒng)，在很大程度上提高了軋鋼機(jī)主傳動性能，并成為其中的主導(dǎo)技術(shù)，為軋鋼系統(tǒng)生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支持。

3.2 進(jìn)行調(diào)速裝置的直流性分析

目前，山東鋼鐵廠的實(shí)際情況如下。在軋機(jī)電機(jī)的調(diào)速裝置中，西門子6se70為核心，并圍繞該核心形成相應(yīng)的調(diào)節(jié)部件。在傳輸系統(tǒng)的配置上，以西門子6se70設(shè)備為核心，均配有PROFIBUSDP通信。西門子6se70調(diào)速裝置接收S7-400可編程控制器通過PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)傳輸處理后的軋機(jī)速度數(shù)據(jù)后，經(jīng)放大電路放大后，將信號提供給西部集成大功率晶閘管，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，再經(jīng)還原處理后，將晶閘管的反饋電壓和電流信號發(fā)送給西門子6se70裝置，從而判斷觸發(fā)角的大小。

3.3 控制系統(tǒng)分析

控制系統(tǒng)軋鋼在生產(chǎn)線上的制造完成，不可避免地會涉及各種自動化設(shè)備，滿足軋鋼性能的要求。它還要求高技術(shù)要求，要求制造商做好技術(shù)準(zhǔn)備。隨著軋鋼電氣自動控制系統(tǒng)的研發(fā)，軋鋼生產(chǎn)過程也具有集成化和連續(xù)性的特點(diǎn)，各個層次的自動控制程度相對較高。但是結(jié)合軋鋼實(shí)際生產(chǎn)來看，軋鋼生產(chǎn)線前面蓄熱式步進(jìn)加熱爐和軋鋼生產(chǎn)線后面的風(fēng)冷輥道都是不在自動化控制系統(tǒng)中的，它具有一定的獨(dú)立性特征，它是需要獨(dú)立完成的。

3.4 軋鋼自動化智能控制技術(shù)分析

當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)自動化水平越來越高，目前對于自動化控制技術(shù)最新發(fā)展就是人工智能技術(shù)的融入，在軋鋼生產(chǎn)過程中自動化智能控制包括頂級操作技術(shù)、邏輯順序、控制傳輸網(wǎng)絡(luò)、精確控制等多方面內(nèi)容，這在一定程度上提供了軋鋼生產(chǎn)的質(zhì)量水平，當(dāng)前自動化智能控制技術(shù)已經(jīng)不應(yīng)用于圓形產(chǎn)品制作、正負(fù)差分析、預(yù)測性能等多個方面，從軋鋼生產(chǎn)到產(chǎn)品打包裝箱，這個過程都體現(xiàn)了人工智能自動化控制的優(yōu)勢，操作人員只需要輸入相關(guān)的質(zhì)量就能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)操作，并為整個生產(chǎn)過程的監(jiān)督管理提供依據(jù)，減輕工作人員的壓力，是自動化控制更加的智能、人性、科學(xué)。

3.5 軋鋼機(jī)控制應(yīng)用過程分析

在軋鋼過程的實(shí)際管道操作過程中，相關(guān)電氣安裝的每個步驟都根據(jù)內(nèi)部系統(tǒng)程序執(zhí)行。安裝在系統(tǒng)上的位置傳感器的主要作用是阻擋整個站的位置，當(dāng)站到達(dá)傳感器的感測點(diǎn)時激活相應(yīng)的位置信號，然后向控制系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的電信號。可編程控制系統(tǒng)的內(nèi)部時鐘連續(xù)掃描整個程序，當(dāng)系統(tǒng)檢測到相應(yīng)的電信號時，當(dāng)程序的所有條件都滿足時，相應(yīng)的輸出信號被激活。信號通過交流接觸器，控制臺到達(dá)下一個建立的位置，依此類推。整個軋制過程完成后，返回程序的初始位置，重置并恢復(fù)下一個周期的工作。

可編程控制系統(tǒng)在整個生產(chǎn)過程中的應(yīng)用旨在提高整個生產(chǎn)鏈的穩(wěn)定性和整個生產(chǎn)過程的可靠性。智能控制技術(shù)將所有位置信息定義為監(jiān)控點(diǎn)，然后在感應(yīng)點(diǎn)安裝位置傳感器，在整個軋鋼生產(chǎn)線運(yùn)行期間，當(dāng)加工設(shè)備的卡車移動到該位置時，該位置的傳感器位置做出響應(yīng)，然后將工作臺的實(shí)時位置作為電信號傳輸給可編程控制系統(tǒng)，可編程控制系統(tǒng)進(jìn)而向設(shè)備返回電信號，設(shè)備根據(jù)內(nèi)部程序的指令引導(dǎo)整個工位。

4 結(jié)語

總而言之，鋼鐵行業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占有的位置是不容忽視的，通過生產(chǎn)制造過程中自動控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高軋鋼生產(chǎn)效率與質(zhì)量水平。為了滿足現(xiàn)代工藝要求，對自動化系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，結(jié)合實(shí)際情況加強(qiáng)軋鋼生產(chǎn)的智能化、集成化、微型化發(fā)展，積極引入機(jī)電一體化技術(shù)，推動軋鋼事業(yè)的快速發(fā)展。

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