冷軋生產(chǎn)中電氣工程自動化控制技術(shù)的發(fā)展

周凱強

（唐鋼信息自動化部 河北 唐山 063000）

1 引言

隨著我國城市經(jīng)濟建設(shè)進程的不斷加快，計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等技術(shù)水平不斷提升，有力地推動我國社會向自動化、網(wǎng)絡(luò)化的方向邁進，對電氣工程而言，利用自動化控制技術(shù)改變其傳統(tǒng)的控制方式，對提升其控制效率和控制的穩(wěn)定性而言，具有重要的積極意義，特別是當(dāng)前社會的快速發(fā)展對電氣工程提出更高的要求，電氣工程領(lǐng)域只有不斷強化技術(shù)體系，加強對自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，才能實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。

2 電氣自動化控制概述

電氣自動化控制技術(shù)是現(xiàn)階段信息化發(fā)展背景下一項極為重要的技術(shù)，在電氣工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在其他各行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。電氣自動化控制技術(shù)融合目前計算機技術(shù)、信息控制理論科學(xué)及機電一體化技術(shù)等多種技術(shù)，涉及領(lǐng)域廣闊，綜合性、系統(tǒng)性強，對電氣自動化技術(shù)的實踐應(yīng)用具有重要的影響。在電氣工程領(lǐng)域，電氣自動化控制技術(shù)在一些機械化的操作方面，有特別強的針對性，其通過計算機實現(xiàn)對機械的自動化控制，提高了操作精度，一定程度上減少了人為干涉，對提高電氣工程的運行效率具有重要的作用。

3 電氣工程自動控制特征分析

3.1 快速高效性

自動化控制技術(shù)主要是通過數(shù)字信息對相應(yīng)的設(shè)備發(fā)出指令操作，當(dāng)指令即時到達時，因為不同設(shè)備有著不同的地址代碼，因此出現(xiàn)誤操作的概率極低。

3.2 全過程全時段監(jiān)控

在冷軋生產(chǎn)過程中，由于作業(yè)環(huán)境相對惡劣，所以電氣設(shè)備極容易出現(xiàn)疏忽，造成設(shè)備事故，而這些容易出現(xiàn)事故的地方，傳統(tǒng)的管理方式也很難有效進行實時監(jiān)控，自動化控制系統(tǒng)可以對這些容易出現(xiàn)故障的點進行有效的監(jiān)控和指令系統(tǒng)實時操作，從而可以避免出現(xiàn)各類生產(chǎn)設(shè)備問題。

3.3 安全性提高

電氣工程本身具有一定的危險性，尤其是外部操作人員出現(xiàn)誤操作情況時，極容易引發(fā)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)各類故障，甚至導(dǎo)致人員傷亡，自動化控制技術(shù)的引用，憑借良好的遠程控制功能，可以有效對整個電氣系統(tǒng)進行監(jiān)控，在冷軋生產(chǎn)中當(dāng)出現(xiàn)異常時，指揮控制中心可以做出相應(yīng)的操作改變，從而避免出現(xiàn)各類高壓強電流危險事故，降低傳統(tǒng)控制模式中對人員的操作傷害。

4 電氣自動化控制技術(shù)要點分析

4.1 集中控制技術(shù)

集中控制技術(shù)是對電氣工程系統(tǒng)進行集中的處理，即功能的聚集性，對集中控制技術(shù)而言，中央處理器的處理性能決定集中控制的效率，處理性能強大，則集中控制效率高。電氣工程在不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，傳統(tǒng)的控制技術(shù)無法滿足越加復(fù)雜的電氣系統(tǒng)控制需求，集中控制技術(shù)是針對傳統(tǒng)控制技術(shù)的弊端，將系統(tǒng)功能集中起來進行處理，將復(fù)雜的系統(tǒng)簡單化，進而使得系統(tǒng)的運行效率得到有效的提升。

4.2 遠程控制技術(shù)

在電氣自動化控制技術(shù)中，集中控制技術(shù)可實現(xiàn)控制功能的集中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)有效的控制，需要遠程控制技術(shù)的支持。簡單而言，遠程控制技術(shù)是對控制系統(tǒng)所發(fā)出的控制指令進行傳輸，實現(xiàn)對電氣元件遠距離的控制。在控制方式上，通常采用分級化分散控制的方式，相較于傳統(tǒng)的控制，效率更高、更集中，控制的靈活性、便捷性得到有效的提升，能夠及時將數(shù)據(jù)信息反饋，使得工作人員能夠做出對應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，減少傳統(tǒng)人工干涉控制，使得控制風(fēng)險得到降低，保障電氣系統(tǒng)運行的安全性。

4.3 智能化技術(shù)應(yīng)用

4.3.1 無人化控制

智能化控制技術(shù)可以最大限度地壓縮冷軋生產(chǎn)操作時間，提高生產(chǎn)效率，一方面可以有效保障控制欲系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，另一方面，可以做到系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)，自動化控制技術(shù)的進一步應(yīng)用，降低了人工成本，為無人化控制提供了堅實的基礎(chǔ)，也為企業(yè)的正常生產(chǎn)運行提供了可靠的保證，實現(xiàn)無人化操作是今后電氣控制的發(fā)展主要趨勢，也是我國科技進步的重要體現(xiàn)。

4.3.2 故障診斷

由于自動化控制系統(tǒng)的龐大性和復(fù)雜性，所以在運轉(zhuǎn)過程中難免會出現(xiàn)一些故障，而這些故障的表現(xiàn)為安全風(fēng)險因素，為了提高生產(chǎn)運行故障的可預(yù)見性，應(yīng)有效利用自動化控制技術(shù)，安全隱患診斷分析功能做到及時出現(xiàn)，及時治理，確保整個自動化控制系統(tǒng)的安全運行，將智能化自動控制故障診斷技術(shù)引用到冷軋生產(chǎn)控制系統(tǒng)中，并作出相應(yīng)的改善措施，保證出現(xiàn)問題時及時處理，將設(shè)備事故的故障損失降到最低，從而提高整個冷軋系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和安全性。

4.3.3 智能控制技術(shù)

智能化控制是實現(xiàn)冷軋生產(chǎn)無人控制的關(guān)鍵技術(shù)，只有將智能控制引入到冷軋生產(chǎn)運行平臺中，才能實現(xiàn)最終的智能控制，使得電氣自動化技術(shù)真正地為冶金企業(yè)高效服務(wù)，做到遠程操控，生產(chǎn)技術(shù)靈活，這也是冶金企業(yè)自動化方面目前正在研發(fā)的主要功能模塊。

5 電氣工程及其自動化技術(shù)下冷軋系統(tǒng)自動化運行的作用

5.1 數(shù)據(jù)采集

遠動控制技術(shù)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A/D技術(shù)以及變送器技術(shù)等，處理信號大多是0～5V范圍內(nèi)的TTL電平信號。在冷軋生產(chǎn)運行過程中，所有的設(shè)備都是高電壓大功率的設(shè)備，所以在利用變送器將這些大功率設(shè)備進行參數(shù)轉(zhuǎn)換時，冷軋系統(tǒng)中的電流和電壓等轉(zhuǎn)換為TTL 電平信號，同時，模擬信號可以利用A/D技術(shù)將電瓶信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，實現(xiàn)最終的遠程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。在冷軋自動化控制遠程信號傳輸過程中，需要借助光電隔離設(shè)備對一些二進制編碼程序進行遙信數(shù)據(jù)控制之后，再利用數(shù)字多路開關(guān)，將遙信數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇涌陔娐愤h程控制系統(tǒng)，獲取信號后將高次諧波進行去除，得到與信號源同步的信號再利用A/D技術(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，輸送到中心處理系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的采集工作[1]。

5.2 維修系統(tǒng)故障

冷軋生產(chǎn)運行由于作業(yè)環(huán)境相對惡劣，所以在生產(chǎn)中受到各方面因素的影響，各類生產(chǎn)事故頻頻發(fā)生，無法保證冷軋自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性，根據(jù)以往冷軋自動化設(shè)備故障分析，往往是由于人工操作不當(dāng)造成的，還有很多的故障是由于設(shè)備長期運轉(zhuǎn)，處于疲勞狀態(tài)，由于缺乏相應(yīng)的維護，造成了設(shè)備總體自動化控制系統(tǒng)故障，直接影響冷軋生產(chǎn)，在生產(chǎn)運行過程中，要靈活運用電氣自動化控制技術(shù)，對出現(xiàn)的各類故障準確、及時排除，極大程度節(jié)約人力消耗，保證設(shè)備總體的精準性，為后期開展設(shè)備故障檢查和維護提供便利的條件，當(dāng)出現(xiàn)各類問題時，要對上傳的故障問題數(shù)據(jù)及時進行分析處理[2]。

6 電氣工程自動化控制系統(tǒng)發(fā)展前景

冷軋工業(yè)的發(fā)展與進步使得電氣工程自動化控制系統(tǒng)的作用越來越重要。為了更好地適應(yīng)社會經(jīng)濟的發(fā)展與進步，需要對其合理化發(fā)展提出相應(yīng)的建議。

6.1 將電氣工程自動化控制系統(tǒng)同數(shù)字化有機的結(jié)合

數(shù)字化系統(tǒng)具有較高的分辨率、能夠?qū)崟r的、從多維角度進行數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)，同時是未來發(fā)展的一種普遍趨勢。將電氣工程自動化控制系統(tǒng)同數(shù)字化有機的結(jié)合，將數(shù)字化的優(yōu)點與自動化控制系統(tǒng)相結(jié)合，有利于將各個系統(tǒng)連成統(tǒng)一的整體。

6.2 電氣工程自動化控制系統(tǒng)生產(chǎn)研發(fā)與相關(guān)高校進行合作

高校作為一個專門培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才的地方，是進行科研和實驗的最佳場所。如果將電氣工程自動化控制系統(tǒng)生產(chǎn)研發(fā)與相關(guān)高校進行合作，必將充分發(fā)揮其各自的優(yōu)勢，企業(yè)依托高校的專業(yè)資源，為企業(yè)電氣工程自動化控制系統(tǒng)的生產(chǎn)研發(fā)提供專業(yè)的技術(shù)和人才支持，而作為高校又能夠依托企業(yè)的資金來源為高校的科研提供更多的經(jīng)費支持，最終實現(xiàn)互利共贏[3]。

7 結(jié)語

總之，電氣自動化控制技術(shù)具有集中控制、遠程控制、智能控制等優(yōu)勢，對提升電氣工程的運行效率、增強其運行安全性具有非常重要的作用。隨著我國科技水平的不斷提升，自動化控制技術(shù)不斷的進步與完善，其在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，因此實現(xiàn)電氣工程的系統(tǒng)自動化控制是尤為重要的。