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轧钢电气自动化控制系统改造技术

2022-06-19 16:16 来源:控制系统论文 人参与在线咨询

摘要:随着社会的发展,越来越多的工业由粗向细微发展,人们对钢胚钢锭压制成品的精细度要求越来越高,各种建材工业制造厂商也由制造走向精造的道路。在这种发展趋势下,被钢铁企业广泛使用的电气自动化控制系统,也被提出了更高的要求。因为只有电气自动化控制系统具备更高的精确度和稳定程度,才能确保每个环节得有条不紊,实现对工业产品成品的精确把控,从而生产出符合新时代标准的高质量轧钢产品。文章探讨了电气自动化系统在工厂的使用现状,主要针对热轧的改造技术进行了研究和优化分析。

关键词:轧钢产品;电气自动化;控制系统;技术改造

计算机技术的发展和5G时代的到来,让信息技术和自动化越来越地深入到各行各业。钢铁作为我国的支柱行业,一向被重视和大力扶持。随着时代的变化,钢铁的生产模式也逐渐走向精细和高速,这就要求能有更加成熟稳定的自动化控制系统去把控产品的质量,提高企业生产效率,为国家带来更多的经济效益。同时,也可以促进轧钢生产更加智能,推进机电一体化发展,让轧钢产业得到长远发展。

1电气自动化控制系统的概述

电气自动化控制,就是为了实现在没有人力或者亲自参与操作的情况下,通过使用计算机中控平台的检测仪表和多种控制设备装置,如继电器、感应器等元件,实现对作业机器或者生产当中某一生产作业过程自动控制的过程。这种技术天然就对钢铁等工业生产有着极高的契合力。以文章的轧钢为例,轧钢就是让钢锭和钢胚在压力作用条件下加工并且改变形状的过程,以钢材内部的质量为核心,注重质量性能的最优化。这种工业技术对产品的质量要求非常高,人工操作,很难达到要求的精确度。因此通过电气自动化控制系统,能够最高地提高对员工的保护和对产品的质量把控,保证了企业的生产效率。目前,钢铁行业的电气自动化控制技术已经被广泛运用。

2轧钢自动化进一步发展应该注意的问题

连轧机是目前轧钢使用的最为主要的机器之一,该设备的主要特点是生产效率较高,并且生产质量能够得到合理地控制。在设备的使用过程中可以完成对生产工作的机械化和自动化的结合,极大地提高轧钢产量的不断提升。通过对该设备的使用企业的经济效益也能够得到不断地提升。而对于目前的创新技术来说,其果断地使用在各种连轧过程中,有效促进连轧设备与钢铁生产行业的不断发展和提高,在轧钢行业的发展过程中,自动化技术已经更加趋近于成熟。随着社会的快速发展,各种技术的发展推动整个轧钢行业得到全面提升,而对于当前的自动化技术发展来说,需要从几个方面入手来完成相应的管理,让其可以符合实际的发展要求。第一,在进行轧制过程中应完成对数学模式都完成合理的把握与确定,在实施轧制的过程中,仍然存在各种数学计算上的问题,整个设计与工作过程中需要将相关的摩擦力包括张力等都完成认真的计算,对各种需要完成认真计算的内容都使用可续的计算方法,保证计算精度都可以符合实际要求。在轧制的过程中可以依靠自行的张力来完成调整,在各种设计轧制过程中,应根据具体的情况来完成调整,防止出现这种设计较大的情况。在控制模型的过程中,需要来完成大量的生产实际要求设计和操作,在不断地学习当中进行提升和发展,更为重要的全新规格和内容都处于发展阶段,要通过不断的修正来完成调整工作,全新的轧制和钢种在进行轧制的过程中都是处于尝试阶段,对各种尺寸等都要完成认真的调整,防止出现差量的问题,使设计的最终数据能够符合实际要求,同时也尽可能地减少进行试验的操作,防止不必要的损失出现。第二,在实际的操作过程中需要不断地完善各种检测仪与相关系统性能的提升,这样一来使得轧钢的技术在不断地提升,生产产品的范围也越来越广泛,并且相关的质量也能够满足其具体要求。而在此过程中通过各种设备与仪表来进行操作与控制,针对各种功能都要做到进一步的加强和完善,这样才能够尽可能地减少操作失误导致的各种问题,保证对各种轧机的要求都可以进行合理操作,满足其具体的要求,在此过程中对在线检查残余应用能力和组织能力都有着较强的要求。第三,在对计算机技术都完成合理地控制与系统配置,针对计算机内容来说,应当完成各项性能都得到快速的提升,并且保证其实际的可靠性与稳定性,对检测与快速性的要求也可以完成便利性。紧跟着计算机的快速发展,对于各种控制计算机来说要完成合理的升级,在轧钢系统中不断地完成系统的升级,配合各种管理机制来推动其得到快速的发展,保证管理机制与控制系统都做到稳定的结合,对实际的控制要进行分级操作,尽可能地满足控制系统发展要求。第四,应完成控制系统的不断优化,在优化控制和操作上,应考虑机电设备、控制系统和施工工艺的全面相互结合,更为重要的是优先考虑各项条件。最终使其可以满足生产过程的稳定性要求,整个生产过程中更要符合优质和高效的条件。整个系统的建设上要满足负载过程中存在的特点,使整个系统的建设水平得到提高,但是对于有些因素来说,其并未能够到达量化水平,对各种可以完成量化生产的因素都要完成高效化和大型化的提升,确保其可以符合实际的发展要求,当前社会生产的轧钢技术在不断地提升,为了能够适应社会发展要求,根据轧钢技术进行进一步的提升,而在此过程中专业性的人才也是必不可少的。

3轧钢的技术改进工艺流程

3.1轧钢的技术改进工艺流程

首先从目前的炼钢厂得到送来的原材料,将其放入到热炉当中进行加热,只有使用连轧机来进行复制开坯,最终在完成切头处理,在实际的使用过程中要完成良好的竖立或者放平之后来完成连续的交替连轧,最后在进行各种横移的锯切,整个系统处理完成之后在进行冷却的处理。

3.2轧钢对电气控制系统的要求

在实施轧钢的过程中,应当电气系统都完成系统化的控制,首先在完成连轧机组都进行直流电的控制,使用磁场的形式完成低速化或者正反方向化运输过程。其次,在进行直流调速系统当中,运用全新的数字直流可以进行有效地控制,最终形成双流的调速系统安排,针对需要使用的各种CBP等通信板完成系统调整,尽可能对各种装置都完成有效配合,之后通过网络等对信息技术和故障等问题进行有效地解决。

3.3轧钢对自动化方面的需求

在进行各种轧钢电气化设计的过程中,将传统的控制系统来完成网络化控制,并且不断的降低电缆的消耗,而对于传统的信息化技术来说,合理的完成手动调节,能够完成简单的链条控制。而在进行轧制表的过程中,定期的对其完成更新和重设,保证轧制表的精确度符合实际要求,在整个机架的控制上要完成微张力的控制,推动整个行业快速发展。

4电气自动化控制系统在热轧行业的现状分析

作为一个比较危险的行业,热轧行业对电气自动化系统的依赖性就比较大,因此在时代的不断发展中,大量的机械和电子设备被投入工厂中取代人工,用以确保企业安全生产。在实际操作中,由于热轧是一个对温度和速度有特殊要求的工艺,电气自动化技术和计算机技术以及其网络相结合后,人工只需要在监控室观看操纵,就能指挥机器做出复杂的行动,及时对相关情况作出应对,不仅减少了人工负担和危险,还让整个工业操作变得安全而且富有人性,大大提高了各方的满意程度。一个成熟的电气自动化系统不是单独分开的独一个体,而是有着紧密联系,互相融合促进的各类系统综合。每一个子系统在现今的应用中,虽然已经能胜任当前的工作,但是从长远看,仍然有长足的发展空间。

4.1对电气元件的分析

热轧行业对产品自身的质量有着严格的要求,稍有不慎就会变成废品,浪费材料,降低生产效率。这就要求电器检测元件能够对轧钢的形成过程精准把控,变得更加灵敏,能够察觉到轧钢过程中的突发情况,及时报警,发出信息或者指令,避免产品报废。同时,为了保证传感技术的准确,不被其他无关信号干扰,就要求建立传感器网络系统,将整个过程分为收集信号、传输信息、数据的处理和分析三个部分,不仅能够方便把控,还能够汇总生产时的各种数据,有效把握当下的生产状态。由于热轧产品对生产线产品的质量要求很高,企业内的电网和机器设备可能会因为频繁高密度高精准的使用而缩短使用寿命。这就对变频器和软启动器等相关电器元件的要求较高。如果该元件的技术十分成熟,能够在高压电网启动和运行的过程中,迅速对电压的实际频率降低,提高过载能力和使用的稳定性,大大增强了设备的使用效率,降低了企业的资金损失。除此之外,好的变频器对大型用电仪器进行系统支撑的过程中,减少出现机电共振的情况,也优化了电机的实际性能,大大延长了电机的使用寿命。

4.2对电气监控系统的现状分析

大型钢铁生产工厂对自家生产线的把控,基本上就是对变压器、隔离器等设备进行的监察和把控。当前的电气自动化监控设备,多数都有自查功能和即时通信功能。企业大都会安装和使用设备配套监控系统,通过对实时信息的掌握,把控产品的性质参数。在机械设备运行过程中操作发生错误时,或者运行参数变得异常以后,控制中心的屏幕就会闪烁,并且提示报警的原因。根据报警信息和故障原因的提供,相关维修人员就可以及时赶到,并对其进行及时的故障分析和机器整理。在这个过程中,系统也直接采集了当时的信息参数,并且向计算机进行了反馈。根据传输的数据信息,计算机就能更准确的计算机器所需要的真实参数,提高了计算机的精度。在现实中,就直接表现为可以控制轧温度和卷取温度。同时,电气自动化也可以用在多CPU和总主线上,根据存储设备提高数控能力,提供仿真画面,让监控人员不必实地检查,就能够观测到设备当前的状态,达到足不出户,就能对设备进行管控的状态。

4.3电机使用的现状分析

在工厂内部,最必不可少使用的就是电机。但是在实际的操作过程中,由于得不到较好的保护,电机经常容易损坏,除了一些机械原因,大多数都是因为电气故障而无法使用。在大工厂内常见的就是电流短路和过载等。如果电流长时间在额定电流或者超额定电流运行,或者启动电流没有达到标准,就会造成短路。而电机长时间过电流运行,过热运行或者频繁启动、制动,接线错误就会造成电机过热,从而过载,端部扎带变色并且变脆甚至断裂。在社会对钢制品需求量变大的今日,如果电机的运行时间不能拉长,不能够适应高频率电流,就难以达到社会需求,这也对电气自动化系统提出了新的要求和挑战。

5轧钢电气自动化系统改造技术

5.1改造中的关键点

在轧钢中,由于对模型的要求不同,会涉及到方方面面的数学和物理问题,但是这些问题只被发现了,没有得到一个完美的解决方法。这就导致在实际过程中,必须经过无数的数据参考和调试,机器才能制造出精确的仪器。其次,由于现在对轧钢的要求变多,轧钢工艺越来越复杂,以前老式的监控设备已经不能够胜任现在的工作,容易出现纰漏。因此在改造方面,也需要对仪表和系统进行不断的优化和改进。作为自动化系统的基础,计算机的成熟决定着信息能否及时传达反馈。为了更好地把控产品质量,对计算机的优化改造必不可少。

5.2对软件的改造

首先要对软件结构进行优化。软件结构决定着在实施过程中对产品质量的控制效果,与最终产品有着很大的关系。在实际中,要针对轧钢生产的各个模块来对结构进行分析拆解,再结合具体工艺过程对结构进行微调,确保能够合理有序地进行每一个过程。其次就是对软件程序进行优化。同样也需要结合实际和具体工艺制作流程,确保发出的指令合理,提高自动化控制系统的应用效果。

5.3对硬件的改造

由于生产环境比较恶劣,电气元件之间也会彼此干扰,在运行过程中,电机和相关设备很可能会因为环境原因而损坏,对工厂和企业造成损失。因此就需要对有干扰的电器和线路进行屏蔽,对接地线路做好防静电处理。同时,也可以对输出和输出的电路进行优化,利用设置净化元件或者二极管的方法,降低干扰,提高机器工作寿命。

5.4实现远程监控

在信息技术的大浪趋势下,我们也可以顺势而为,采用信息技术,研发更精确的监控系统。让相关人员即使相隔甚远,也能实现对设备的精准把握和操控。同时,也可以利用更加智能的控制系统,在无人看管的特殊时刻对其进行严格把控。

6结语

时代是不断变化的,科技是不断发展的。要不断加强对最新技术的运用,并且加以合理地创新和改造,不断地提高系统的高效和稳定,为企业创造更多的经济效益。

参考文献

[1]吕梁.关于对热轧厂生产线电气自动化控制系统研究[J].中国金属通报,2019,(6):82-84.

[2]孙浩.轧钢电气自动化控制系统改造技术分析[J].数码设计,2020,(9):41.

[3]王红.轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用[J].数字技术与应用,2020,(38):9-10.

作者:李烁阳 单位:南京钢铁股份有限公司

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