蘭 榮

（新鋼公司卷板廠酸軋車間，江西 新余 338000）

就現(xiàn)在我國(guó)鋼鐵冶金發(fā)展?fàn)顩r來(lái)講，鋼鐵冶進(jìn)技術(shù)需要進(jìn)一步提升冶金產(chǎn)量及技術(shù)，在技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程當(dāng)中不斷降低生產(chǎn)成本，提高鋼鐵制造的經(jīng)濟(jì)利益。就此而言，需要在鋼鐵冶金當(dāng)中加入電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，創(chuàng)新鋼鐵制造。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到鋼鐵冶金當(dāng)中，可以節(jié)約人工成本，逐漸提升生產(chǎn)效率。除此之外，鋼鐵煉制過(guò)程當(dāng)中，會(huì)產(chǎn)出有毒氣體、粉塵、高溫等危險(xiǎn)因素，傳統(tǒng)的人工冶金技術(shù)會(huì)導(dǎo)致員工逐漸受到其危害因素的侵害。將電氣自動(dòng)化技術(shù)加入到鋼鐵冶金當(dāng)中，可以有效降低工作接觸這些危險(xiǎn)因素，可以保障工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。現(xiàn)階段，我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)都意識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)對(duì)自身發(fā)展的重要性，逐漸在傳統(tǒng)鋼鐵冶金技術(shù)當(dāng)中加入電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，準(zhǔn)備冶金自動(dòng)化轉(zhuǎn)型。在鋼鐵冶金行業(yè)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，逐漸加入鋼鐵冶金自動(dòng)化技術(shù)，不僅推動(dòng)了鋼鐵冶金行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還讓鋼鐵冶金行業(yè)有效推動(dòng)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為國(guó)家發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

1 冶金自動(dòng)化技術(shù)對(duì)鋼鐵冶金行業(yè)的重要意義

現(xiàn)階段，我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)已經(jīng)意識(shí)到電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的重要，逐漸重視冶金自動(dòng)化技術(shù)，一部分鋼鐵冶金業(yè)已經(jīng)將冶金自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到鋼鐵冶金當(dāng)中。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新，研發(fā)人員不斷對(duì)冶金自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行改良。我國(guó)的發(fā)展對(duì)鋼鐵冶金行業(yè)的依賴不斷增加，鋼鐵冶金行業(yè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，這就意味著生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)流程會(huì)更加復(fù)雜，傳統(tǒng)的冶金技術(shù)勢(shì)必會(huì)阻礙鋼鐵冶金技術(shù)的發(fā)展，將冶金自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到鋼鐵冶金當(dāng)中，可以保障產(chǎn)量、質(zhì)量等方面的提升，降低鋼鐵冶金成本，滿足不斷增加的市場(chǎng)需求。

從現(xiàn)階段冶金自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用狀況來(lái)講，冶金自動(dòng)化技術(shù)的控制功能可以將鋼鐵冶金個(gè)流程進(jìn)行精準(zhǔn)控制，降低人為控制的復(fù)雜程度，提高了冶金質(zhì)量及生產(chǎn)效率。除此之外，鋼業(yè)冶金生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，加入了電氣化自動(dòng)控制技術(shù)，為后續(xù)的智能化生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)技術(shù)，為后期實(shí)現(xiàn)智能控制其重大作用，通過(guò)冶金自動(dòng)化技術(shù)為冶金生產(chǎn)提供保障，在智能化時(shí)代到來(lái)時(shí)，可以有效對(duì)智能化進(jìn)行應(yīng)用。因此，冶金自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)鋼鐵冶金行業(yè)有百利而無(wú)一害[1-3]。

2 鋼鐵冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 電力保護(hù)

鋼鐵冶金生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以有效對(duì)電力進(jìn)行保護(hù)，其最主要的控制內(nèi)容就是繼電保護(hù)。在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)才用冶金電氣化自動(dòng)控制技術(shù)，提升機(jī)電保護(hù)水平，確保鋼鐵冶煉生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，電力系統(tǒng)能夠有提供有效的電能，降低機(jī)電運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)故障的概率，保障鋼鐵冶煉能夠長(zhǎng)長(zhǎng)生產(chǎn)，降低能源消耗，提高鋼鐵冶金行業(yè)的綜合效益，為整個(gè)生產(chǎn)鏈提供足夠的電能資源。通過(guò)現(xiàn)階段鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，80%的鋼鐵冶金企業(yè)都采用了電氣化自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)電力進(jìn)行保護(hù)，方便整個(gè)生產(chǎn)鏈能夠有充足的電力支持。

2.2 分布式控制系統(tǒng)

目前，我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、電力控制等技術(shù)不斷發(fā)展，為鋼鐵冶金的控制管理提供良好的創(chuàng)新條件。早先對(duì)原始的控制管理方式是通過(guò)人工對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行記錄，后來(lái)發(fā)展為集中式控制方式，現(xiàn)在使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制弊端的分布式控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)電進(jìn)行控制。分布式控制系統(tǒng)成為DCS，不僅提高了鋼鐵冶金的管理水平，還確保電氣自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)鋼鐵冶煉控制的可靠性。分布式控制系統(tǒng)具有可靠性高、易編程控制、良好堅(jiān)實(shí)等特點(diǎn)，可以有效提高冶金自動(dòng)化控制水平。

2.2.1 可靠性高。

分布式控制系統(tǒng)可靠性高主要是通過(guò)分散系統(tǒng)功能及地理位置分散結(jié)構(gòu)提高冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過(guò)這兩個(gè)功能，可以游俠將控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)進(jìn)行分散，保證除故障設(shè)備之外的設(shè)備正常工作。另外，可以通過(guò)冗余設(shè)備來(lái)代替故障機(jī)其工作。因此，可靠性主要是指通過(guò)分布式控制系統(tǒng)，將各臺(tái)設(shè)備進(jìn)行串聯(lián)，一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，其余設(shè)備能夠正常工作，提高了工作效率。

2.2.2 監(jiān)視與擴(kuò)展性能較好。

分布式控制系統(tǒng)可以通過(guò)屏幕進(jìn)行人機(jī)交互，可以實(shí)現(xiàn)由高智能操作員站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，并且可以對(duì)整個(gè)冶金現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視。分布式控制系統(tǒng)可以通過(guò)高新通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各工序的分層化，通訊方面可以做到實(shí)時(shí)通訊，實(shí)現(xiàn)分布式控制系統(tǒng)的性能優(yōu)化。

2.2.3 編程容易且維護(hù)方便。

分布式控制系統(tǒng)可以自動(dòng)生成文件，技術(shù)人員可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)編程，降低了工作人員的變成難度，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單編程，其編程運(yùn)行效果比較可靠。分布式控制系統(tǒng)可以在冶金過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行自我檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。從這一方面來(lái)講，不需要維護(hù)人員經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)，降低了人力資源輸出。

2.3 控制設(shè)備可靠性的措施

環(huán)境、零部件等問(wèn)題，是影響電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的重要因素。鋼鐵冶金企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境非常惡劣，由于設(shè)備當(dāng)中的部分零部件的質(zhì)量問(wèn)題，很難正常運(yùn)行，高溫、高壓、電磁干擾等問(wèn)題，都會(huì)應(yīng)縣設(shè)備運(yùn)行狀況。部分鋼鐵冶金企業(yè)不重視對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與檢修，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行可靠性大大降低。除此之外，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，設(shè)備會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行、操作不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，設(shè)備的運(yùn)行效率、質(zhì)量會(huì)不斷下降，最后極容易出現(xiàn)故障問(wèn)題，這樣不僅加到了維護(hù)成本，還影響了控制設(shè)備的使用壽命。因此，企業(yè)需要對(duì)設(shè)備使用人員進(jìn)行培訓(xùn)，規(guī)范設(shè)備造作流程，定期對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修，逐漸提高設(shè)備的使用可靠性。為了提高控制設(shè)備的可靠性，鋼鐵冶金企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，例如：PLC、安全總線技術(shù)等，讓控制設(shè)備的可靠性得到高新技術(shù)的支持[4]。

2.4 過(guò)程控制和生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)

鋼鐵冶金企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，可以充分利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，例如跟蹤邏輯控制和模型計(jì)算技術(shù)。通過(guò)跟蹤邏輯控制技術(shù)，可以對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)物料數(shù)據(jù)的采集和處理。通過(guò)模型計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)參數(shù)控制優(yōu)化，通過(guò)數(shù)學(xué)模型和控制算法，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。保證在冶金生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中不僅有良好的工作環(huán)境，還實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控及及物料質(zhì)量控制，對(duì)鋼水的溫度、純度的變化進(jìn)行監(jiān)視。與此同時(shí)，對(duì)鋼鐵冶金生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)出的各種廢棄物進(jìn)行控制。

在鋼鐵冶金生產(chǎn)控制當(dāng)中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)揮重要作用。通過(guò)多媒體技術(shù)，對(duì)鋼鐵冶金生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行模擬，如果出現(xiàn)了問(wèn)題可以進(jìn)行及時(shí)修正，逐漸完善鋼業(yè)冶金運(yùn)營(yíng)狀況，讓電氣化自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用更加規(guī)范。與此同時(shí)，可以加強(qiáng)新產(chǎn)品的研發(fā)能力，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以奠定新產(chǎn)品、新工藝的研發(fā)基礎(chǔ)，提高鋼鐵冶金的質(zhì)量及效率。除此之外，在鋼業(yè)冶金生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)管理及控制環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范，充分利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)、流程控制等功能，不斷提高鋼鐵冶金企業(yè)的創(chuàng)造能力，提高鋼鐵冶金的速度。將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)流程參數(shù)對(duì)比當(dāng)中，可以優(yōu)化鋼鐵冶金各個(gè)環(huán)節(jié)，解決現(xiàn)階段鋼鐵冶金生產(chǎn)問(wèn)題。

2.5 鋼鐵企業(yè)電氣元件

鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)流程當(dāng)中使用很多電氣元件，尤其是在生產(chǎn)線檢測(cè)和生產(chǎn)工序當(dāng)中?，F(xiàn)階段，鋼鐵冶金企業(yè)普遍使用斷路器、變頻器、繼電器和傳感器等電氣元件。首先，斷路器的使用主要包括兩種，高壓斷路器和低壓斷路器。斷路器的使用主要是在正產(chǎn)或異常狀況下切斷電路。其主要作用是為了規(guī)避短路電流造成的電力沖擊，在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，如果發(fā)生短路，可以切斷負(fù)荷電流，地洞斷電，保證整個(gè)生產(chǎn)的電氣線路安全。發(fā)生短路之后，通過(guò)斷電器切斷電源，維修人員可以對(duì)設(shè)備絕緣性進(jìn)行分析，找出短路原因再進(jìn)行維修，可以充分保證鋼鐵冶金工作人員的生命安全。其次，變頻器是鋼鐵冶金企業(yè)的重要控制設(shè)備，可以根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整電源頻率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)。變頻器的使用可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效率、高性能的運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)階段，國(guó)家非常重視節(jié)能環(huán)保，鋼鐵冶金企業(yè)通過(guò)變頻器改造高耗能設(shè)備，這樣不僅延長(zhǎng)了高耗能設(shè)備的使用壽命，還提高了整體能源控制，在節(jié)能方面做出巨大貢獻(xiàn)。再次，續(xù)電器的應(yīng)用是為了保護(hù)鋼鐵冶金的電路。繼電器可以實(shí)現(xiàn)電路的安全調(diào)節(jié)及自動(dòng)控制，繼電器主要是控制電路的開關(guān)，控制輸入和輸出兩個(gè)回路，確保電路能夠正產(chǎn)使用。如果電路出現(xiàn)故障，可以通過(guò)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備將故障線路快速關(guān)閉，避免因電路不通擴(kuò)大生產(chǎn)事故，確保鋼鐵冶金企業(yè)的供電性能。最后，傳感器的應(yīng)用。鋼鐵冶金企業(yè)使用的傳感器主要包括兩種，壓力傳感器和溫度傳感器。傳感器是鋼鐵冶金企業(yè)主要的檢測(cè)涉筆，可以對(duì)需要檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后將采集的信息通過(guò)其他方式傳輸給控制臺(tái)。例如，在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)各種介質(zhì)狀態(tài)的檢測(cè)，可以通過(guò)傳感器進(jìn)行檢測(cè)、記錄，再將信息傳輸給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鋼鐵冶金的生產(chǎn)自動(dòng)化控制[5]。

3 冶金工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展方向

3.1 提高冶金自動(dòng)化控制技術(shù)核心科技的原創(chuàng)性

在鋼鐵冶金發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不斷延伸，不斷深入研究，逐漸掌握鋼鐵冶金生產(chǎn)技術(shù)。我國(guó)工業(yè)起步較晚，基礎(chǔ)不穩(wěn)定，可以引進(jìn)大量創(chuàng)新人才，圍繞著鋼鐵冶金自動(dòng)化控制實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，將自動(dòng)化控制與生產(chǎn)相結(jié)合，創(chuàng)建具有特點(diǎn)的生產(chǎn)控制技術(shù)，圍繞著可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

3.2 提高整套控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠度

在鋼鐵冶金企業(yè)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，需要根據(jù)不同級(jí)別的需求對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行更新，需要提高電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)時(shí)性，可以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)需求的轉(zhuǎn)變，進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整，提高生產(chǎn)活性，提高生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行能力，逐漸提高控制系統(tǒng)的可靠性。

3.3 冶金自動(dòng)化技術(shù)的一體化發(fā)展

未來(lái)冶金自動(dòng)化控制技術(shù)可以與其他技術(shù)相結(jié)合，逐漸對(duì)鋼鐵冶金生產(chǎn)流程進(jìn)行全面控制，這樣完善鋼鐵冶金生產(chǎn)邏輯控制，避免因?yàn)橐苯鹱詣?dòng)化控制技術(shù)出現(xiàn)邏輯問(wèn)題。通過(guò)其他技術(shù)與冶金自動(dòng)化控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)冶金自動(dòng)化技術(shù)一體化發(fā)展，提高控制能力的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵冶金生產(chǎn)的實(shí)際分析，提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，冶金自動(dòng)化控制技術(shù)字鋼鐵冶金當(dāng)中的應(yīng)用，可以充分提高鋼業(yè)冶金的生產(chǎn)質(zhì)量及效率，可以有效保護(hù)鋼鐵冶金過(guò)程當(dāng)中的電力系統(tǒng)，提高安全系數(shù)。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，冶金自動(dòng)化控制技術(shù)會(huì)隨著我國(guó)鋼業(yè)冶金的發(fā)展?fàn)顩r逐漸實(shí)現(xiàn)一體化和低成本，這樣可以不斷推動(dòng)我國(guó)的鋼鐵冶金行業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。