电气自动化技术在冶金生产线的应用分析—以唐钢冷轧处理线为例

宋玉倩 王新

摘要：随着现代化技术的不断应用与融合，传统的电气控制方式得到改善，电气控制朝着自动化控制的方向发展，电气自动化技术在各个行业得到应用和实践。电气自动化技术是一种无需人为操作的自动化控制技术，充分利用计算机技术、信息技术、通信技术等，借助各种监测、保护、控制等电气设备完成各项任务，具有快速、准确、高效的特点，在冶金行业的生产运营中具有重要的应用价值。电气自动化技术已经逐渐成为冶金企业的核心竞争力量，因此研究电气自动化技术及其应用具有重要意义。以唐钢冷轧处理线的自动化控制为例，探讨自动化技术在冶金生产线中的具体应用情况。

关键词：电气自动化技术;冶金行业;应用

中图分类号：TG334.9文献标识码：A文章编号：1672-9129（2018）06-0092-02

Application Analysis of Electric Automation Technology in Metallurgical Production Line——Taking the Cold Rolling Line of Tangshan Iron and Steel Company as an Example

SONG Yuqian¹*， WANG Xin²

（1. Information Automation Department of Tangshan Iron and Steel Co.， Ltd.， Hebei Tangshan， 063000， China; 2. North China University of Technology， Hebei Tangshan， 063000， China）

Abstract：With the continuous application and integration of modern technology， the traditional electrical control mode has been improved， electrical control has developed towards the direction of automatic control， and electrical automation technology has been applied and practiced in various industries. Electrical automation technology is a kind of automatic control technology without manual operation. It makes full use of computer technology， information technology， communication technology， and so on. It completes all kinds of tasks with the help of various electrical equipment， such as monitoring， protection， control and so on. With the characteristics of fast， accurate and high efficiency， it has important application value in the production and operation of metallurgical industry. Electrical automation technology has gradually become the core competitive power of metallurgical enterprises. Therefore， it is of great significance to study the electric automation technology and its application. Taking the automatic control of cold rolling processing line of Tangshan Iron and Steel Company as an example， the application of automation technology in metallurgical production line is discussed.

Keywords： Electric automation technology; Metallurgical industry; Application

引用：宋玉倩， 王新. 電气自动化技术在冶金生产线的应用分析—以唐钢冷轧处理线为例[J]. 数码设计， 2018， 7（6）： 92-92.

Cite：SONG Yuqian， WANG Xin. Application Analysis of Electric Automation Technology in Metallurgical Production Line---Taking the Cold Rolling Line of Tangshan Iron and Steel Company as an Example[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 92-92.

引言

在唐钢冷轧处理线生产中每卷钢的张力值是非常重要的，在老的生产线都是由操作工根据经验输入每卷钢的张力值，例如连退线某卷规格为0.4*1250、DC51D-1的钢种，如果它在加热炉入口的张力为7（实际应该为6.2），就可能会出现带钢过紧，在通过加热炉的过程中拉断，形成断带，如果速度太快的话断掉的带钢还会打坏炉内的传感器，影响正常生产，造成不必要的经济损失。因此纯粹的人工输入不仅加大了操作工的工作量，而且工人的失误还增加了数据的不确定性。为此，引入自动化技术来提高生产线的控制精准度和生产效率。

1  冶金行业电气自动化技术分析

1.1  冶金分析

以炼铁为例，其冶金原理是利用焦炭与氧气的氧化还原反应，将铁矿石的氧化铁还原成纯铁，进而达到冶金的目的。在具体的冶金中，高炉是完成反应的主要区域，其中高炉的结构复杂，具体的冶金流程是原材料由放料口进入到高炉内，在高炉高温作用下，完成对铁的还原，通过出铁口将铁水送出高炉^[1]。冶金行业选择诸多电气自动化控制元件，达到迎合具体冶金的需求，提高材料的添加效率和冶金安全的目的。

1.2  冶金行业电气自动化技术的特点及作用

冶金行业具有复杂的生产工艺流程，且具体的生产中，对各类电气设备进行应用，传统的人工操作方式，由于失误操作会对冶金的质量造成不利影响，还会导致冶金的效率下降^[2]。而且，电气设备在实际的应用中，还会出现电气设备故障的情况，如果不能及时的发现，就会导致故障蔓延，进而影响冶金的整个生产工艺流程。故此，通过电气自动化技术的应用，改变传统冶金的生产工艺流程。具体的冶金行业电气自动化技术特点如下：第一，冶金行业工艺复杂;面对复杂的工艺流程，传统仪表设备不能很好的完成对工艺过程监控。而借助电自动化控制技术，可以完成对整个工艺生产流程的监控和管理，有效完成对生产工艺的梳理，达到提升效率和品质的目的。第二，涉及技术;具体冶金生产中，涉及多种技术，如不能有效的对各项技术的参数进行控制，会引起冶金产品的品质和产量下降。运用电气自动化技术，可以完成对整个技术流程的管理与控制，借助人机交互界面能够完成对各类技术的管理^[3]。第三，冶金行业对电气技术依赖大;具体的冶金生产中，电气技术对冶金生产的影响明显。全面覆盖的电气技术为电气自动化提供了滋生土壤，对实现冶金行业智能化和自动化具有十分积极的推动作用。

2  电气自动化技术概述

2.1  电气自动化技术控制理论

第一，现场总线监控方式。随着科学技术的发展，以太网、现场总线等技术在电气自动化控制系统中得到应用，现场总线监控成为电气自动化控制系统设计的一种重要方式，能够针对实际情况进行科学的划分，通过不同设置发挥不同功能^[4]。第二，集中监控，集中管理系统的控制和维护。电气自动化控制系统相对集中管理的设计方案简单，防护站要求不高，但在通常的操作过程中，一般控制器处理所有的问题都会导致控制器的任务繁重，减少控制的处理速度。第三，远程监控，监控和管理控制各个设备的系统实现图形数据采集，使在设备上的工作可以更加稳定安全地运行。不仅节省了大量安装成本和材料，而且可靠性高、配置灵活，但通信速度不高，电气自动化系统的施工不适和工厂。

2.2  冶金行业电气自动化技术的应用价值

基于信息技术的电气自动化技术框架，形成了钢铁冶炼过程的远程监控和科学规范，冶金过程中使用原钢优化升级相关技术和组件，促进了中国冶金工业的现代化生产工艺和技术。同时，电气自动化技术的安全性高^[5]。冶金工业是工业生产的主要领域，具有相应的金属冶炼行业的应用和分析风险，电气自动化技术的实施可以实现冶金行业的风险通过自动化而不是手工操作，使冶金行业有安全保障。总之，电气自动化技术在冶金行业的应用，在一定程度上推动了电力冶金企业经营模式的转变，提升了企业的竞争力，促进了冶金企业的健康快速发展。

3  电气自动化技术在唐钢冷轧处理线的应用

针对唐钢冷轧处理线人工输入工作量大、失误多的现状，经过不断地分析讨论决定以二级下发设定值的方式来消除这种不确定性。即：在生产卷钢前由二级系统根据查表计算设定给一级下发对应的张力设定值。如某卷规格为0.4*1250、DC51D-1的钢种，二级在收到这个卷由无人天车吊到连退线步进梁时，先根据此卷钢种到数据库STGR_ASSIGNS表中查到此钢种在加热炉段、光整机段、拉矫机段等各段分组，DC51D-1这个钢种在加热炉段分到了第一组，然后在根据此卷的规格宽度、厚度到数据库SP_FURN_TENSIONS表中找到对应的加热炉入口单位张力，最后系统会根据查到的单位张力计算出最终的张力设定值。这样计算出来的结果直接应用到生产中就不会出现错误。同时，唐钢冷轧处理线引入了温度检测器，温度检测器与压力传感器的应用往往是结合使用。一方面，冶金温度检测器在冶金领域的应用主要是从冶金生产的外部控制对冶金自动化具有控制作用，例如：钢铁冶炼的最佳温度，钢铁冶炼的外部温度和钢铁熔点之间的关系，冶金温度检测器的作用是通过系统对冶炼中温度的辐射温度收集进行信号传输，为电气自动化技术操作系统提供冶金中所需要的信息内容，把握冶金中温度的均衡性发展;另一方面，压力传感器技术是对冶金中的受压情况转化为技术分析，并将收集到的压力直接转化为信号，实现信号PLC控制中心的冶金环节的综合性控制分析。从而更加精准的把握了炼钢生产线的温度控制。

4  电气自动化技术在冶金行业中未来的发展方向

4.1  提高自动化控制程度

在冶金行业中，自动化控制系统已经越来越符合工业生产的要求，其综合性、有效性实现了冶金过程中的快速判断和快速处理，保障了工作质量，同时提高产量、减少原材料消耗、减少废弃物污染以及保障设备和人员的安全。因此，提高电气自动化的控制程度已经成为在众多企业的竞争中脱颖而出的重要因素。

4.2  提高自主集成数字化的控制水平

通过对整套控制系统进行实时监控，从而提高控制的有效性和安全性，并且实现对冶金过程的准确把握，避免出现操作失误。对于自主集成的数字化控制系统，要做到实时监控有效把握，不断提高数据探索技术的应用水平。

4.3  提高自动化服务的水平自动化系统

在冶金生产中的发展方向，就是要通过优化与升级，在服務水平上做到精确稳定，减少故障与误差，提高服务标准，在今后的电气自动化发展中向着智能化、信息化以及微型化的发展方向不断前进，实现自动化系统的更高效利用。

5  结束语

电气自动化技术的综合应用，是现代工业发展的主要技术形式，基于电气自动化技术的基本特点，对电气自动化技术在现代冶金领域的开发与应用提供新的探索空间。

参考文献：

[1]      彭德奇.电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].中国锰业，2017，35（03）： 182-184.

[2]      何英春.浅析冶金行业电气自动化技术的应用与研究[J].价值工程，2017， 36（16）：41-43.

[3]      严功门.浅谈电气自动化技术在冶金行业的应用[J].机电信息，2016（30）：65 +67.

[4]      王海芳.浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].通讯世界，2015（18）： 146-147.

[5]      胡艳妮.浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].科技与企业，2014 （12）：390.