关于轧钢电气设计中的自动化控制技术创新方案研究
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作者:刘焕升 纪红涛
摘 要：随着社会的发展，我国的钢铁冶金生产工艺技术取得了飞快的发展，由于这是一个复杂、困难的操作过程，因此，人们研究出了自動化控制的技术，而这种先进技术的应用使得我国冶金电气行业的生产效率得到了很大的提升，同时也降低了人工操作所带来的失误、工作事故及工作风险等，本文详细介绍了我国目前电气设计中的自动化控制技术，其中包括了控制系统的技术以及可编程序控制器的创新技术，且我们对轧钢操作中所运用到的自动化控制技术进行了创新方面的研究。
关键词：轧钢 电气设计自动化控制技术 创新方案
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）06（c）-0114-02
1 轧钢工艺流程概述
随着科学技术的不断改革，轧钢自动化控制操作在我国冶金生产中占有着很重要的地位，通过自动化控制技术提高轧钢生产过程中的可靠性和准确性，保证轧钢的安全生产。轧钢的工艺流程，主要是通过借助外界的压力，使前期形成的钢坯或是板坯在不断旋转的轧辊中改变原有的形状，形成我们想要它成为的形状，不仅要保证其形状达标，同时也要确保轧材的质量是否达标，这是一个非常复杂的工艺流程，在实施过程中存在着很多风险，很容易给工作人员带来不可预计的伤害，也会给产品带来不良的影响。
2 电气自动化控制技术分析
2.1 分布式控制系统
我国的轧钢生产的过程中，最开始对生产过程进行管理是采用的传统的人工抄表方式，然后才逐渐的发展成了自动化控制，也就是分布式控制系统，分布式控制系统的可靠性高，因为其系统中存在可以体现分散系统和具体位置的分散结构，这种结构可以有效的分散危险，保证设备正常没有问题的运行。其次分布式控制系统也具有较高的监视和扩展性能，因为系统中包含着良好的人机界面HMI，通过高智能操作员对系统进行高效的现场操作，同时也能够将数据分层化的通过计算机显示出来，使管理者清楚的了解到系统的运行过程。且分布式控制系统的编程较为的简单，对于后期的维护来说也较为方面，它主要是通过自动生成的文件界面以及控制组态来进行编程，并不要求维护人员具有较高的编程能力，同时系统还可以进行自我诊断，使系统运行和维护的更加的方便。
2.2 可编程序逻辑控制器
可编程序逻辑控制器简称为PLC，它可以有效的避免传统的继电器在运行过程中出现的机械冲击现象，使轧钢生产中的自动化系统更加的可靠，提高自动化系统的效率。且PLC本身的性价比较高，功能也比较齐全，它通过网络通信技术可以实现对自动化的集中管理，解决系统运行过程中接触不良的问题，协调软件与硬件之间的功能融合。同时PLC的编程也简单易学，它可以在很短的时间内对多个软件系统进行整合，使自动化控制系统能够具有更好的适应性能力和管理效率。由于PLC中所包含的标准化模块在电气的硬件设备上可以很好地使用，有较高的兼容性，因此，它可以应用于多种不同的硬件设备，且维修起来也很方便，因为PLC本身具有着自我诊断的功能，它可以对自身和设备进行实时的检测，这样就可以大大的降低设备出现故障的概率，同时也能够及时的发现自动化控制系统所出现的故障，并及时进行检修。
3 轧钢技术工艺流程的创新改进
3.1 对工艺流程的创新改进
首先要对原材料进行加工处理，也就是将炼钢厂生产出的钢坯放到加热炉中加热，然后再将其放到轧机中进行反复的轧制，采用切头或切尾的处理方式，控制坯料开坯，开坯后还需要将钢坯通过平式、立式的轧机轧辊中进行交替的连轧，交替连轧完成后会通过横移的设备进行锯切，最后就是通过特殊工艺处理将其冷却并整理。
3.2 对电气控制系统的创新要求
在轧钢过程中，由于其过程的复杂，我们需要摒弃传统的电气控制的操作方式，对电气控制技术进行创新改进，首先需要改进连轧机的运转过程，也就是在连轧机的直流电电控装置上改变励磁磁场，然后通过磁场实现连轧机的低俗和正反方向的运转。其次就是需要对级联调速系统进行改进，也就是在直流调速系统中通过电气自动化控制技术进行全数字直流调速，使调速系统形成双闭环的形式。最后就是可以通过网络实现系统运行过程中的信息以及设备故障的有效传递，使系统之间能够进行有效的配合。
3.3 对自动化的创新要求
除了以上电气控制系统的创新要求外，还需要对电气自动化进行创新改进，首先需要改变控制方式，通过最新的网络控制方式，使电缆的消耗能够大大的降低，然后将传统的单机架调节改为可以通过链条控制的手动调节。其次就是需要对轧制表进行改进，也就是需要及时的对轧制表进行查看和调试，使其能够确保数据的真实精准，同时将微张力轧制应用到不同的机架之间，对机架进行更加有效的控制。最后，要改进轧机的控制方法，使其能够进行正反爬行的控制形式，同时还需要在相应的位置添加故障报警系统，比如液压、润滑及冷却水这几处，使工作人员能够及时的发现故障并解除故障。而最需要注意的就是，一定要在轧机启动和关闭时，查看四周，防止轧机的运行带来不可预料的事故，造成轧钢生产的经济损失。
4 对控制系统的选取
在轧机运行过程中，非常重要的就是对控制系统的选择，首先我们选取可以两级自动化的控制系统作为轧线的控制系统，然后在此控制系统中加入监控网络和传动网络，并将其和I/O接口进行连接，通过两者之间的交换来控制状态信息，并最终形成一个包含三级网络连接且能够进行并行计算、管理的可以资源共享的控制系统。其次，在选择轧机自动化监控系统时，一定要选择上述的分布式控制系统，因为这个系统可以很好地实现人机界面HMI，使信息能够及时的进行传输，而管理人员也可以针对传达的消息进行及时的处理，然后将分布式控制系统和PLC进行连接，实现彼此之间的信息交流。然后就是需要将PLC和其他远程基站进行连接，确保与各基站之间能够进行及时的通讯，才能够使得各基站产生的数据通过PLC进行调整转换，然后传达到人机界面HMI上。最后就是要选择一个强大的中央处理器CPU，同时选择匹配的功能模块，通过CPU提高整个系统的运算速度和能力。通过对控制系统的合理选择，工作人员就可以在工作中对PLC进行编程，然后将想要传达的信息传输给各个控制系统，提高系统的控制速度。
5 结语
综上所述，电气自动化控制技术在轧钢中的应用，最重要的就是要选择合适的电气控制系统，并将其合理的连接，最终通过对PLC的编程，进行信息的传达，从而实现对整个系统的控制，提高轧钢工艺的控制效率，从而提高轧钢的生产能力。
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