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轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用分析

2020-12-08梁海卫

中国金属通报 2020年24期
关键词:轧钢电气优化

梁海卫

(承德钢铁集团有限公司,河北 承德 067002)

在轧钢生产中,只有保障该系统的稳定性及其精度,才能让轧钢作业得到良好控制,以保障产品生产质量,并在此基础上提升产品的生产效率。

1 轧钢电气自动化技术

时代在不断的发展过程中,人们渐渐提高了对钢材生产的需求,现代化社会对钢铁的需要数量很大以至于传统的钢材生产技术已经不能充足的提供。并且随着引入自动化的控制技术,轧钢生产明显提升了效率,也在不断的完善与优化自动化的控制技术。并且提高了连轧机的生产效率,控制起来更便捷,从而钢铁企业的经济效益出现了明显的提升。当前,我国在轧钢电气自动化技术方面有了新的研究方向,第一,一直采用新型技术与工艺,其特点是流程短、投资少、能耗低、效益高、适应性强、环境污染小;第二,提高内部质量等相关技术开始备受关注,提升产品形状的尺寸精度及外观的改良;第三,生产技术设备的规模化、现代化、连续化也开始显现出来。企业越来越重视在信息化方面的建设,自动化轧钢技术也在不断的发展中,企业必须可以充分了解自身的发展需求,努力借鉴吸取国内外的技术经验,深入研究并强化自动化的技术,而且要严格掌控轧钢生产工艺,冶金装备的日常维护与保养意识要增强,因此能很大的提升产品质量,满足其生产管理精细化的需要。

2 轧钢电气自动化技术应用

就目前而言,工业制造领域和工程领域的不断向前发展,社会不断提高对钢材的需求数量,这就很大方面的提高了轧钢生产技术的要求。自从轧钢领域中采用自动化控制技术以来,轧钢生产显现出了进一步的提升在质量和效率等方面,并且轧钢生产企业还呈现出来十分显著的经济效益。现如今轧钢生产中的电气自动化技术而言,主要的发展方向有三方面,第一方面是经过工艺技术的新型式来缩短流程、减少投资、降低消耗能量、提高生产效益,并且使新型工艺技术的适应性和环保效果得到进一步的提升。第二方面是要提高其内部质量,让产品在精度上通过相应的技术得到进一步的提高,加强其外观上的提升和改善。第三方面是使得生产设备与技术变得更加现代化、模糊化以及连续化。轧钢企业在不断的发展过程中,并得到了越来越的高的重视对于信息化建设,这样一来推进了轧钢生产中使用自动化技术的程度。在这样的背景下,轧钢企业应严格把控轧钢工艺这一技术,而且要对轧钢机械设备进行维修、养护、更新与升级,可以使电气自动化技术在应用方面有充分的基础,以保障轧钢产品在生产质量与生产效率上有非常大的提高。

3 电气自动化技术在钢铁生产中的应用现状

3.1 检测设备

在生产过程中首先应加强产品的检验,才能保证成品钢的质量。在这一道程序中,随处都可见电气自动化设备的应用。使得钢材质量应该按照全过程控制原则,就是从原材料检测到最终产品检验的全过程监督。钢材在铸造成型的过程中,使用红外温度自动化检测仪红外线扫描钢材成品,并采取计算机成像,进而分析出钢材产品的精度尺寸。

3.2 可编程逻辑控制器

PLC 是当下工业电气自动化控制中经常会用到的并且很重要的技术就是编程逻辑控制器,他不单单具有特别好的稳定性,而且也比较容易操作其难度很小,可以控制使用在各式各样的复杂工艺当中。另外它的使用成本也很低,不会轻易受到外界环境的影响,有较强的抗干扰能力。在现代轧钢生产中,PLC 控制技术会被使用到转炉卸料、贴水脱硫等环节当中,在使用该项技术之后,不单单进一步提升了整个生产过程的生产效率和生产质量,而且人们的工作量也大大的降低了。

3.3 电气元件

轧钢生产工艺在生产过程中,到处可以看见传感器、断路器、继电器、变频器等电气元件。可以利用大部分电气元件,全方位有效监控轧钢生产工艺的各个环节会并做到实处,因此能够保障钢材的整体成品质量。其中,整个生产线的大多数环节都使用传感器,承担着接收、传导生产线运转的职责,这类电气元件的代表就是温度传感器和压力传感器。每种电气元器件在使用时,不但提升了轧钢工艺的产品质量和精度,并且有利地保护了生产设备的安全运行,还减少了维修成本。

4 轧钢电气自动化控制系统改造技术

4.1 软件系统的改造

轧钢自动化控制系统在进行软件系统的改进过程中,一定要对软件结构的优化进行改进。在具体改进过程中,应首先根据实际的生产需要,进行合理的改造各个软件的模块,接着再进一步调整软件结构要结合实际的生产工艺而来。调整进程中,可以按照不同个执行单元进行划分整体的软件结构,让每一个执行单元有序的进行运作。并且,也必须要与企业实际的生产目标相联系,在相应软件控制模块内进行重点的优化改造。合理优化软件的程序,要保证相当科学合理的运行每一项软件指令,并且进行深入研究各个软件的设计。在这个进程中,应该要合理应用先进的自动化控制技术PLC,以便实现电气自动化控制系统整体运行效果得到更大的一个提高。

4.2 硬件系统的优化

(1)抗干扰优化。因为整个轧钢生产环境相对来说很恶劣,再有就是电气线路和电气元件彼此之间也会产生被打扰的情况,因而所需要优化并做好相关抗干扰的一系列措施。相比可能含有阻碍的线路以及元器件,都必须含有相对应的屏蔽材料;需要进行单独设置变压器;对各相关设备设施的接地和防静电处理需要提前做好准备。

(2)优化输入电路。进一步优化输入电路需要结合轧钢工艺来进行,例如需要经过净化元件的设置,发挥辅助中性点接地的作用,来减少电脉冲干扰。

(3)优化输出的电路。为了使输出电路减少产生故障的可能性,线路的负荷均匀性受到影响,输出效率有所减低,为了降低相关电路干扰的影响,必须要经过二极管来完成对电路浪涌的吸收。

5 轧钢电气自动化控制系统改造技术的具体应用

5.1 具体控制要求的满足

轧钢生产进行的过程中,连轧机组使用的是直流电控制装置,在使用该项装置的进程中,必须通过可逆的方法来掌控其反正,并让它能够维持在低速运行的状态。与此同时,电气自动化在具体的控制过程中,也需要采用全数字形式的直流调速系统针对于整个生产过程进行控制双闭环形式的调速。如果在调速系统中是采用CBP 通信板进行工作的,则需要配合使用与其他装置之间,并需要进行实时传递通信网络对故障信息以及相关指令。相对应的检测仪表控制系统,也需要进行进一步的精细化改造,可以保障它的测量精度,并提高轧钢生产的质量。

5.2 控制系统

(1)轧线的两级自动化控制。每个互相关联的控制系统需要利用监控网、传动网和I/O 网来完成对相关信息的交换传递,接着再使用3 级通讯网串联起来,从而通过完成对计算、集中分散管控和资源实时共享来构建出一体化计算机系统。

(2)互动仿真人机界面。人机系统可以全方位的实行掌控相关设备设施通过管控人员专业的操作,它主要分为两层,第一是人机接口与PLC 以及的远程I/O 站的连接,实际运行过程中,PLC 参数完成设置后,各相应调速系统就会迅速通过网络传输收到,并且CRT 也将收到调速系统以及电气系统的各相关参数会由人机接口传输的信息。

(3)PLC 的速度级联控制。我们必须要提高PLC 的CPU 的运算能力,只有这样才可以实时的控制好各项电气的线路设备。

(4)微张力控制,是通过转矩记忆来进行控制,实际在运行中能够实时采集直流传动装置的输出量,轧机使用弱磁调速,因而点数电流和转矩之间不会有比例关联,所以不能采取电流记忆法的。

5.3 改善计算机控制系统配置

计算机控制系统配置进行改良后,可以保障计算机各项性能的极大提升,就是安全性、高效性、可靠性等。自动化控制系统中,计算机控制系统拥有至关重要的基础位置,轧钢若想一直很稳定性的发展下去,它的系统应根据时代进步而改进,紧随计算机控制系统发展的创新步伐,一定要联合计算机控制系统发展,因而保证分级集成控制系统可以有序的进行。

5.4 明确轧制数学模式

所说的数学计算问题其实就是摩擦力分布、张力计算、计算精度等这些问题,现在来看还没有解决方法。其中重要因素是利用实际生产的实践数据信息,并且一点点修正,才可以获得最好的轧钢控制模型。除此之外,轧制的调整主要依赖于自行张力,可以新建造的工厂没有实践经验,实际参数与轧钢数值的设定之间误差比较大。尽管新规格与新种类的轧制经常会处在尝试的环节,也是不可避免的会出现一些偏差,可是,理论模型在不断的健全,也可以保障参数误差逐渐减少,因而减低试轧的次数。

6 结语

总而言之,在电气自动化控制系统改造技术探究与创新中,不仅要注重各工艺阶段中电气自动化设备的个性与共性,还要注重健全工艺流程的集中性控制系统,进而促进钢铁企业实现健康可持续发展。

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