電氣自動(dòng)化冶金設(shè)備管理與維修

李勇龍，韓慧臻

（河鋼宣鋼煉鐵廠，河北 張家口 075100）

近年來，由于工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)金屬的需求不斷增長，冶金業(yè)面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為了更好地應(yīng)對(duì)新時(shí)期行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)，相關(guān)員工必須積極維修和保養(yǎng)冶金設(shè)備，并不斷研究和實(shí)施適當(dāng)?shù)募夹g(shù)以最大程度地減少設(shè)備故障，確保設(shè)備效率提高并奠定基礎(chǔ)為國家的全面發(fā)展。因此，冶金將朝著管理，監(jiān)督，管理一體化，智能化，化學(xué)工業(yè)優(yōu)化的方向發(fā)展。將擴(kuò)大計(jì)算機(jī)控制和監(jiān)視的范圍。例如，在板材和備件倉庫的堆放和回收過程中，計(jì)算機(jī)已經(jīng)開始實(shí)現(xiàn)無人操作和無人管理。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是由電腦自動(dòng)診斷的。在發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，除了自動(dòng)分析錯(cuò)誤的類型和位置外，后備設(shè)備還可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)啟動(dòng)，以確保該機(jī)的正常運(yùn)作。冶金設(shè)備自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)是創(chuàng)建一個(gè)從地方到全球的控制系統(tǒng)，并把它從生產(chǎn)規(guī)劃到材料準(zhǔn)備到整個(gè)生產(chǎn)過程嵌入一個(gè)完美的整體中[1]。

1 冶金設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)

冶金設(shè)備電氣自動(dòng)化智能化技術(shù)的運(yùn)用需要政府對(duì)企業(yè)的大力支持。只有將這些技術(shù)應(yīng)用于冶金裝備制造業(yè)，才能提高冶金裝備制造業(yè)的生產(chǎn)效率。另一方面，隨著我國冶金設(shè)備技術(shù)水平和智能化水平的不斷提高，為行業(yè)的發(fā)展提供了更多的解決方案。它可以解決環(huán)境與生產(chǎn)，能源消耗與效率之間的矛盾。還能提高冶金設(shè)備制造的自動(dòng)化水平和智能技術(shù)的控制效率，保證生產(chǎn)線的高效性和穩(wěn)定性。

冶金設(shè)備電氣自動(dòng)化設(shè)備再生產(chǎn)過程中智能協(xié)作，達(dá)成一個(gè)全過程的生產(chǎn)模式。在正常的生產(chǎn)過程中，他們可以跟蹤物料：電荷分布，液態(tài)金屬，工件等，位置和速度。物料跟蹤系統(tǒng)由測(cè)量儀器和記錄設(shè)備組成[2]。例如，在軋機(jī)上，鋼坯跟蹤和控制系統(tǒng)由散布在整個(gè)軋制線上的紅外探測(cè)器組成，這些紅外探測(cè)器可細(xì)分為多個(gè)區(qū)域。當(dāng)高溫零件沿著軋制線移動(dòng)時(shí)，紅外檢測(cè)器會(huì)將測(cè)量的信號(hào)發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)記錄并跟蹤每個(gè)軋制產(chǎn)品的數(shù)量。設(shè)備狀態(tài)控制和調(diào)節(jié)：包括位置，速度，流量，溫度和其他參數(shù)（例如熱風(fēng)爐的數(shù)量和溫度）的監(jiān)視，軋機(jī)位置的監(jiān)視。閉環(huán)控制系統(tǒng)通常由控制和測(cè)量體，控制器和執(zhí)行設(shè)備組成。該控制系統(tǒng)被冶金廠廣泛用于控制熔爐，機(jī)器，電動(dòng)機(jī)等。技術(shù)參數(shù)的控制：主要是機(jī)械，電氣，物理控制數(shù)量，尺寸，溫度，性能，組成部分，如控制高爐裝料，控制熔爐溫度，連續(xù)控制磨削厚度，控制鋼冷卻系統(tǒng)的溫度。操作手冊(cè)：將生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品上的數(shù)據(jù)和信號(hào)顯示給操作員，以便操作員可以正確注冊(cè)，操作和操作設(shè)備，監(jiān)視產(chǎn)品質(zhì)量并排除故障。用大屏幕模擬器和屏幕顯示設(shè)備。大多數(shù)現(xiàn)代鋼鐵廠都使用屏幕顯示來控制操作。記錄和報(bào)告：自動(dòng)記錄生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，包括過程參數(shù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)，質(zhì)量數(shù)據(jù)等，并自動(dòng)打印生產(chǎn)報(bào)告。其他功能：自動(dòng)編號(hào)裝置，自動(dòng)顯示方向和人工智能（作為記錄紙?zhí)柕墓ぞ撸a(chǎn)品方向自動(dòng)顯示，調(diào)度指導(dǎo)和一些復(fù)雜的操作。

圖1 冶金設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)圖

2 電氣自動(dòng)化冶金設(shè)備故障處理對(duì)策與預(yù)防

2.1 完善自動(dòng)化設(shè)備的檢修制度

設(shè)備管理部門應(yīng)首先建立系統(tǒng)，根據(jù)不同儀器的特點(diǎn)選擇合適的維護(hù)方法，一旦出現(xiàn)問題，應(yīng)安排專業(yè)的管理人員對(duì)儀器進(jìn)行定期的現(xiàn)場(chǎng)檢查。找到后，申請(qǐng)維修時(shí)間及時(shí)派遣。除了對(duì)維護(hù)方法的明確規(guī)定外，系統(tǒng)還應(yīng)合理安排維護(hù)人員，以確保每條檢查線上的每個(gè)人都可以得到明確的分工，以隨時(shí)處理可能出現(xiàn)的儀器故障。維護(hù)人員在完成日常檢查和維護(hù)工作時(shí)，應(yīng)詳細(xì)記錄日常工作，不僅可以幫助管理人員更好地掌握各種儀器的實(shí)時(shí)狀態(tài)。它還可以實(shí)現(xiàn)所有維護(hù)人員之間的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)共享，并為儀器的平穩(wěn)維護(hù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 提高自動(dòng)化設(shè)備檢修人員的專業(yè)能力

自動(dòng)設(shè)備維修人員的專業(yè)能力直接關(guān)系到維修工作的質(zhì)量。因此，生產(chǎn)部門在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，更要重視人員的培養(yǎng)。以申請(qǐng)人的教育背景為重要標(biāo)準(zhǔn)，注重實(shí)踐能力。下班后，應(yīng)組織員工到專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行培訓(xùn)，幫助維修人員了解最新的專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新技術(shù)，順應(yīng)時(shí)代潮流。提高工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的故障排除效率[3]。

3 設(shè)備維修技術(shù)

3.1 預(yù)防性維修

由于工作環(huán)境的影響，冶金設(shè)備的故障率相對(duì)較高。因此，有必要進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)。通常，預(yù)防性維護(hù)尤其是指由適當(dāng)?shù)姆?wù)人員定期檢查設(shè)備，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)設(shè)備安全的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并采取預(yù)防和操作措施。就各種特征而言，預(yù)防性維護(hù)的特征在于恢復(fù)性和預(yù)防性護(hù)理。預(yù)防性維護(hù)可使您有效地確保設(shè)備運(yùn)行的安全性并提高其性能。預(yù)防性維護(hù)主要包括定期檢查，預(yù)防性檢查以及定期維護(hù)和記錄。除其他外，每天的檢查需要有關(guān)人員定期審查儀器，并采取有效管理措施，使儀器在日常操作中保持運(yùn)作良好。在預(yù)防性檢查時(shí)，有關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)予以確認(rèn)，并確保設(shè)備的安全。定期維修要求相關(guān)人員積極實(shí)施設(shè)備維修計(jì)劃，配合設(shè)備檢查結(jié)果，在故障前進(jìn)行預(yù)防性設(shè)備維護(hù)，并改善設(shè)備安全。相關(guān)人員需要對(duì)金屬模型機(jī)器和設(shè)備的操作和表現(xiàn)進(jìn)行材質(zhì)檢查并記錄，根據(jù)記錄，比較設(shè)備的實(shí)際情況，并規(guī)劃維修計(jì)劃。同時(shí)，裝置的詳細(xì)記錄也可成為此后維修所需理論數(shù)據(jù)。

3.2 事后維修

從實(shí)踐的角度來看，后期維修基本上是指在冶金設(shè)備的磨損和技術(shù)故障后對(duì)人員進(jìn)行有針對(duì)性的服務(wù)[4]。通常，對(duì)此類服務(wù)有更高的技術(shù)要求。為了有效消除隱藏的設(shè)備缺陷，準(zhǔn)確確定故障的位置，應(yīng)考慮到故障的類型進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)。例如，重型機(jī)床具有重負(fù)荷，沖擊負(fù)荷，低速等特性，很容易引起設(shè)備油膜的破裂，以及軸承結(jié)構(gòu)的變形和變形。因此，對(duì)于此類設(shè)備，必須對(duì)有關(guān)人員進(jìn)行檢查。

3.3 預(yù)知性維修

從生產(chǎn)的角度來看，預(yù)防性維護(hù)的針對(duì)性相對(duì)較低，后續(xù)維護(hù)有一定的延遲。相比之下，預(yù)測(cè)性維護(hù)主要是基于對(duì)冶金機(jī)械設(shè)備的有效檢測(cè)以確定其特異性。因此，它具有某些優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于具有實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，設(shè)備可以根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)自動(dòng)警告錯(cuò)誤。另一方面，預(yù)警和數(shù)據(jù)支持可以幫助操作員更好地分析故障原因，從而提高維修的整體效率。

4 冶金電氣自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)

針對(duì)上述問題，冶金自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展應(yīng)集中在三個(gè)方向：過程控制、生產(chǎn)管理控制和企業(yè)信息系統(tǒng)的建立。

4.1 過程控制

目前，中國冶金行業(yè)的自動(dòng)化已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。未來，有必要集成各種傳感器，軟測(cè)量，數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理方法，改善冶金過程的在線質(zhì)量控制和質(zhì)量控制，金屬部件的實(shí)時(shí)監(jiān)控和評(píng)估，溫度大小，各種指標(biāo)的組織和缺點(diǎn)。符合我國更嚴(yán)格的環(huán)境要求，將來，重點(diǎn)應(yīng)放在全線性廢氣，煙塵和粉塵的冶金技術(shù)上，以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；此外，應(yīng)使用整體機(jī)器模型，統(tǒng)計(jì)分析，控制預(yù)測(cè)，專家系統(tǒng)，模糊邏輯，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，支持向量機(jī)等技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)與過程相關(guān)的變量，例如高爐平行閉環(huán)專家系統(tǒng)。

4.2 生產(chǎn)控制

首先，整合有關(guān)生產(chǎn)過程的信息。冶金企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展用于集成和傳輸軋鋼水平數(shù)據(jù)的技術(shù)，以管理生產(chǎn)過程，規(guī)劃集成管理，創(chuàng)建和更新企業(yè)數(shù)據(jù)庫?；跀?shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為生產(chǎn)管理過程中的決策提供信息安全性。其次，計(jì)算機(jī)仿真完成。利用計(jì)算機(jī)模擬，多媒體，計(jì)算力學(xué)等方法，考慮到各種冶金模型，引入技術(shù)自主模仿和在線綜合模仿，從而提高了生產(chǎn)組織，技術(shù)效率和新產(chǎn)品開發(fā)的質(zhì)量。

4.3 建立企業(yè)信息系統(tǒng)

企業(yè)應(yīng)建立高效的信息系統(tǒng)，信息交流、共享；企業(yè)信息系統(tǒng)編碼系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，企業(yè)數(shù)據(jù)/信息異構(gòu)體的集成，制造企業(yè)的信息集成和協(xié)同控制，企業(yè)運(yùn)營的實(shí)時(shí)管理和控制；公司從生產(chǎn)到銷售產(chǎn)品，以確保對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行有效的計(jì)劃，調(diào)節(jié)和控制；確保在任何情況下都預(yù)先控制與其業(yè)務(wù)活動(dòng)相關(guān)的成本和資金；基于與企業(yè)或行業(yè)有關(guān)的信息，以實(shí)現(xiàn)諸如知識(shí)管理，商業(yè)智能等功能，根據(jù)某些規(guī)則創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，通過在線分析和數(shù)據(jù)收集，成本分析和成本控制來進(jìn)入市場(chǎng)有關(guān)質(zhì)量的信息和戰(zhàn)略預(yù)測(cè)，尤其是企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)和集體智慧的正規(guī)化，以及業(yè)務(wù)運(yùn)營的合理化和創(chuàng)新。

5 總結(jié)

冶金設(shè)備復(fù)雜細(xì)致，運(yùn)行條件差，因此冶金設(shè)備拆裝容易，維護(hù)困難。冶金設(shè)備的維護(hù)與管理是冶金行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。電氣自動(dòng)化設(shè)備已成為制造業(yè)中不可缺少的設(shè)備，其可靠性決定著產(chǎn)品質(zhì)量。因此，研究電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性是非常重要的。從大的方面看，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究分析的成果可以與其他領(lǐng)域共享，促進(jìn)全社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。從用戶的角度出發(fā)，研究電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，是為了提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，避免安全事故的發(fā)生。與此同時(shí)，各企業(yè)應(yīng)完善自己的維修管理制度，提高修理能力，有效避免設(shè)備故障造成的財(cái)產(chǎn)損失和安全事故。