軋鋼生產(chǎn)過程中自動化控制技術(shù)的運用

何劍輝

陽春新鋼鐵有限責任公司 廣東 陽江 529629

引言

熱軋鋼屬于軋鋼生產(chǎn)期間比較常見的技術(shù)類型，這項技術(shù)也是構(gòu)成自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容。在我國科學技術(shù)不斷發(fā)展期間，軋鋼生產(chǎn)已經(jīng)向著數(shù)字化和智能化等方向進行了更好發(fā)展，能夠在滿足市場需求基礎(chǔ)上，為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟效益。在構(gòu)建自動化軋鋼生產(chǎn)體系時，企業(yè)需要根據(jù)自身戰(zhàn)略需求，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)全方位監(jiān)督和管理，還需要對生產(chǎn)參數(shù)適當調(diào)整，才能保證自動化控制技術(shù)在應(yīng)用時，能夠發(fā)揮更好效果。企業(yè)要對自動化控制技術(shù)應(yīng)用期間存在的各方面影響因素及時發(fā)現(xiàn)和處理，才能提高綜合控制效果[1]。

1 軋鋼生產(chǎn)過程中自動化控制技術(shù)運用措施

1.1 采用AI控制形式

在構(gòu)建自動化控制系統(tǒng)時，AI屬于自動控制技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)。在對軋鋼生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化控制管理時，需要將這項技術(shù)融合到控制各個環(huán)節(jié)中。應(yīng)用AI技術(shù)不僅可以提高邏輯準確性，還可以對操作技術(shù)應(yīng)用期間存在的缺陷問題及時發(fā)現(xiàn)和處理，并對缺陷區(qū)域精確定位。目前AI技術(shù)在應(yīng)用期間已經(jīng)可以對比較復(fù)雜的協(xié)議有效控制，還可以對網(wǎng)絡(luò)綜合管控。將人工智能技術(shù)融合到軋鋼生產(chǎn)期間，構(gòu)建綜合控制系統(tǒng)，可以借助先天性邏輯控制功能，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)比較復(fù)雜的作業(yè)內(nèi)容有效操控，進一步提高了軋鋼生產(chǎn)安全性和可靠性。企業(yè)在應(yīng)用這項技術(shù)時，首先要明確AI操作重點和難點，并且根據(jù)自身生產(chǎn)特點對技術(shù)運行形式適當調(diào)整，才能保證AI控制水平能夠得到有效提升[2]。

1.2 采用遠程控制形式

在進行遠程控制系統(tǒng)建設(shè)時，需要根據(jù)軋鋼具體生產(chǎn)內(nèi)容，對控制形式改善和優(yōu)化[3]。企業(yè)首先要構(gòu)建完善控制系統(tǒng)，并在專門輸入框內(nèi)輸入重點管理信息，在對生產(chǎn)期間各項設(shè)備運行信息收集和管理時，可以對設(shè)備運行期間是否存在異常情況及時發(fā)現(xiàn)和處理。遠程智能控制系統(tǒng)在應(yīng)用時功能更加完善，但各項功能發(fā)揮對數(shù)據(jù)信息依賴性比較強，因此企業(yè)需要提高數(shù)據(jù)資源實時共享性能，還需要對數(shù)據(jù)信息應(yīng)用期間存在的問題及時發(fā)現(xiàn)和處理。借助數(shù)據(jù)集成柜和控制器構(gòu)建遠程操控系統(tǒng)。在輸出模式下安裝工作量比較少，在對電纜和電線安裝時不存在特殊要求。因此這項控制系統(tǒng)在運行時，不會耗費更多成本。將這項系統(tǒng)廣泛作用于軋鋼自動化生產(chǎn)期間，可以降低人工資源投入力度，而且能夠提高生產(chǎn)期間數(shù)據(jù)處理能力。借助遠程控制技術(shù)對加工設(shè)備有效檢查，能夠?qū)﹄[患問題及時發(fā)現(xiàn)和消除，避免設(shè)備存在嚴重故障影響日常生產(chǎn)[4]。

1.3 采用集中監(jiān)控形式

在對生產(chǎn)環(huán)節(jié)實時監(jiān)督時，可以構(gòu)建輸入集成監(jiān)控系統(tǒng)和輸出集成監(jiān)控系統(tǒng)。在相關(guān)系統(tǒng)功能作用下對軋鋼生產(chǎn)內(nèi)容動態(tài)化管理，可以避免生產(chǎn)環(huán)節(jié)缺陷問題不斷累積。目前在進行軋鋼生產(chǎn)控制系統(tǒng)建設(shè)時，輸出端和輸入端管控可以與端口設(shè)備有效連接。在對輸出端和輸入端集中監(jiān)控時，需要構(gòu)建控制室。企業(yè)需要對控制室位置合理規(guī)劃，還需要借助電纜將控制器與端口設(shè)備有效連接，為動態(tài)化管理工作開展奠定良好基礎(chǔ)。在構(gòu)建集中監(jiān)控系統(tǒng)時，可以對電氣設(shè)備內(nèi)部是否存在出現(xiàn)問題及時發(fā)現(xiàn)，配合IbaPDA監(jiān)控系統(tǒng)，為后期設(shè)備維護工作開展提供有效數(shù)據(jù)支持，能夠避免維護工作開展期間出現(xiàn)缺陷問題。在進行生產(chǎn)管理時，應(yīng)用自動化控制技術(shù)不僅可以減輕管理人員壓力和負擔，而且自動化控制形式符合整個行業(yè)發(fā)展需求。在對輸入端和輸出端集中監(jiān)控時，需要研發(fā)更加先進系統(tǒng)，并對系統(tǒng)定期升級，才能進一步提高控制水平[5]。

1.4 提高過程控制水平

軋鋼生產(chǎn)期間借助自動化控制系統(tǒng)中的邏輯判斷功能，對生產(chǎn)流程完善和優(yōu)化，能夠保證各個生產(chǎn)內(nèi)容更加合理。實際上在進行產(chǎn)品制作時，應(yīng)用控制系統(tǒng)，并在系統(tǒng)內(nèi)部輸入生產(chǎn)邏輯數(shù)據(jù)，借助數(shù)據(jù)通信技術(shù)傳輸控制信息，可以對基礎(chǔ)生產(chǎn)流程有效控制。基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)融合之后，可以提高數(shù)據(jù)資源傳輸速度，并且保證數(shù)據(jù)信息在應(yīng)用時更加安全穩(wěn)定。在對數(shù)據(jù)資源處理時，對CPU應(yīng)用存在較高要求，CPU處理速度越高，越能提高數(shù)據(jù)資源共享水平。現(xiàn)階段我國在進行軋鋼生產(chǎn)時，主要是借助網(wǎng)絡(luò)化通信，滿足自動化控制需求。將自動化控制系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)以及以太網(wǎng)控制技術(shù)有效融合，可以保證數(shù)據(jù)資源在使用時，能夠滿足各方面控制需求。借助控制系統(tǒng)發(fā)出生產(chǎn)信號之后，中樞系統(tǒng)接收到信息并下達相應(yīng)指令，可以對生產(chǎn)環(huán)節(jié)有效控制。在對軋鋼生產(chǎn)基礎(chǔ)內(nèi)容自動化控制時，主要存在手動和自動兩種模式，可以將這兩種控制模式有效融合。借助手動控制模式，對基礎(chǔ)內(nèi)容有效控制，應(yīng)用過程控制系統(tǒng)對信息調(diào)控?？梢詽M足生產(chǎn)控制需求。如果控制模式出現(xiàn)變動，系統(tǒng)可以實現(xiàn)控制信息自動轉(zhuǎn)換，而且能夠促進兩種控制模式有效銜接[6]。

1.5 提高計算水平

實際上在進行軋鋼自動化生產(chǎn)和控制時，技術(shù)應(yīng)用對計算功能存在較高要求，技術(shù)人員需要對與自動化控制系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)學公式仔細研究。并選擇合適數(shù)學計算模式。軋鋼生產(chǎn)期間大多數(shù)問題都與數(shù)學計算存在一定關(guān)聯(lián)，例如摩擦力和張力數(shù)值計算。在對軋制機設(shè)備動態(tài)特性等問題解決時，也需要參考計算結(jié)果。在對軋鋼生產(chǎn)期間張力數(shù)值控制時，張力數(shù)值并不是一成不變的，需要對其自動化調(diào)整，才能滿足實際生產(chǎn)需求。企業(yè)在對生產(chǎn)期間各項參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化時需要反復(fù)實踐，并對現(xiàn)有數(shù)學計算模型更新和優(yōu)化。企業(yè)可以構(gòu)建數(shù)學計算模型，并對生產(chǎn)流程模擬分析，在計算時可以借助智能化軟件開展相關(guān)操作，避免出現(xiàn)嚴重失誤問題。技術(shù)人員還需要對現(xiàn)有理論模型完善和優(yōu)化，才能保證生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定能夠滿足自身發(fā)展需求。在對儀表設(shè)備檢測和管理時，企業(yè)需要對市場上一些新型設(shè)備重點關(guān)注，還需要引進環(huán)保型材料才能在保證生產(chǎn)質(zhì)量基礎(chǔ)上，降低資源浪費和污染問題發(fā)生概率。企業(yè)需要根據(jù)自身生產(chǎn)特點構(gòu)建計算機控制系統(tǒng)，并對計算環(huán)節(jié)有效監(jiān)督和管理，才能在保證控制系統(tǒng)功能完善基礎(chǔ)上，進一步提高軋鋼自動化生產(chǎn)水平[7]。

2 熱連軋生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化控制措施

在對熱連軋生產(chǎn)時，技術(shù)人員需要借助控制系統(tǒng)對電磁信號有效測量。技術(shù)人員在對各項數(shù)據(jù)信息查看時，需要借助自動化控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)資源及時提取和管理，并且根據(jù)測量結(jié)果對后期生產(chǎn)內(nèi)容調(diào)整和優(yōu)化。實際上在進行熱連軋自動化控制系統(tǒng)建設(shè)時，主要是根據(jù)成品樣測量結(jié)果對控制功能適當調(diào)整。企業(yè)在對鋼材料生產(chǎn)應(yīng)力偏差數(shù)值計算和分析時，需要根據(jù)相關(guān)數(shù)值對生產(chǎn)流程有效調(diào)整。因為熱連軋控制形式比較復(fù)雜，在生產(chǎn)期間需要需要根據(jù)不同環(huán)節(jié)作業(yè)特點，采用針對性自動化調(diào)節(jié)和控制形式。企業(yè)需要選派更加專業(yè)技術(shù)人員進行相關(guān)操作，才能保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品精度和品質(zhì)，能夠滿足市場需求[8]。

在對熱連軋生產(chǎn)和控制時，首先要對這一環(huán)節(jié)控制內(nèi)容深入研究，實際上在對各方面生產(chǎn)內(nèi)容優(yōu)化和調(diào)節(jié)時，首先要做好張力控制。張力軋制屬于熱連軋生產(chǎn)時非常重要一項內(nèi)容。

在熱連軋生產(chǎn)線軋機組運行會受到多方面因素影響，導致張力數(shù)值波動幅度比較大。張力數(shù)值波動異常會受到原料溫度、料型的影響，如果原料溫度過低，生產(chǎn)中會出現(xiàn)機架負荷增大，使得機架間張力增大，就會增加這一環(huán)節(jié)生產(chǎn)難度。如果實際料型與設(shè)計孔型料型有偏差，就會背離秒流量相等的控制原理，導致軋制波動：實際料型較設(shè)計孔型料型大，會導致成品耳子超標或機架間打浪堆鋼；實際料型較設(shè)計孔型料型小，會導致成品縱肋削平或機架間把鋼拉斷。連軋生產(chǎn)期間要保證張力數(shù)值處于相對恒定狀態(tài)，這樣才能生產(chǎn)出品質(zhì)更佳的產(chǎn)品。因此需要根據(jù)生產(chǎn)需求，對張力有效調(diào)節(jié)控制。在對產(chǎn)品生產(chǎn)時，要根據(jù)成品要求，選擇合適張力調(diào)節(jié)方式。在進行速度調(diào)節(jié)時，需要保證摩擦系數(shù)作用影響下，軋制率處于正常狀態(tài)，才能提高軋制生產(chǎn)穩(wěn)定性。在進行實際生產(chǎn)時，企業(yè)需要對軋制速度科學計算，在這期間需要借助自動化控制技術(shù)開展計算和分析工作，還要對生產(chǎn)環(huán)節(jié)有效控制。目前在對生產(chǎn)期間成品精度控制時，主要是靠自動化模型的算法、傳動裝置的動態(tài)響應(yīng)和活套的PI調(diào)節(jié)等方法。在進行軋制控制時借助這些方法對軋機進行級聯(lián)調(diào)速，可以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和提高成品尺寸的精度。對此，可應(yīng)用微張力控制技術(shù)，在軋鋼生產(chǎn)線上安裝張力傳感器，用于實時測量鋼材的張力。這些傳感器通常位于入口和出口的牽引裝置或卷取裝置上。它們能夠監(jiān)測鋼材在軋制過程中的張力變化，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)。利用張力傳感器提供的數(shù)據(jù)，軋鋼生產(chǎn)線上的閉環(huán)控制系統(tǒng)可以實時調(diào)整牽引裝置或卷取裝置的工作參數(shù)，以維持鋼材的恒定張力。該控制系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)設(shè)的張力目標值進行調(diào)整，并自動控制牽引裝置的速度、輥子的張力和鋼材的傳動力等參數(shù)。微張力控制系統(tǒng)使用專門的算法來分析傳感器數(shù)據(jù)并計算出適當?shù)目刂撇呗?，以根?jù)張力變化的速率和幅度來調(diào)整工作參數(shù)，實現(xiàn)快速且準確的張力調(diào)節(jié)。

軋線機電設(shè)備運行期間容易受到周邊環(huán)境影響，故障問題發(fā)生概率比較高。采用自動化控制形式，確保軋制環(huán)節(jié)能夠持續(xù)開展，能夠有效改善產(chǎn)品質(zhì)量。軋制機電設(shè)備自動化控制系統(tǒng)，主要存在動態(tài)速降補償控制功能，在對軋件頭部咬入機架時，系統(tǒng)自動加入動態(tài)速降補償，不需要工作人員干預(yù)。動態(tài)降速補償控制技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)速降補償時機控制，并且對補償量進行計算。在連續(xù)軋制情況下，對每支鋼的軋制實時活套調(diào)節(jié)量、延伸率修正值、速度調(diào)節(jié)量等參數(shù)記憶，并與設(shè)定值進行自適應(yīng)學習調(diào)整，降低停機調(diào)整的次數(shù)和時長，保證連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，而且可以保證軋制機電設(shè)備在使用時具備更強自適應(yīng)性能。

3 結(jié)束語

綜上所述。利用自動化控制技術(shù)進行軋鋼生產(chǎn)，可以保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加安全可靠，降低事故問題發(fā)生概率。企業(yè)在引進自動化控制技術(shù)之后，需要根據(jù)自身生產(chǎn)流程，對技術(shù)運行形式適當調(diào)整，才能保證自動化控制技術(shù)能夠融合到日常生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中。企業(yè)要想保證自動化控制技術(shù)在應(yīng)用時具備更高價值，就需要加大資金投入力度，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上對其創(chuàng)新和優(yōu)化，并完善控制系統(tǒng)功能，確保控制效果能夠得到進一步增強。企業(yè)要積極積累經(jīng)驗，提高自身管控水平，才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。