對(duì)軋鋼電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造技術(shù)的研究

孟曉東 李強(qiáng)

摘 要：冷軋鋼指的是經(jīng)過(guò)冷軋生產(chǎn)的鋼，在常溫條件下將鋼板作進(jìn)一步軋薄直到達(dá)到目標(biāo)厚度。冷軋鋼比熱軋鋼的精度更高，在加工性能方面，冷軋鋼具有更優(yōu)越的機(jī)械性能。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在軋鋼行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，通過(guò)改造軋鋼電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠有效提高軋鋼的效率和效果。軋鋼電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化有軟件和硬件兩個(gè)方面，而軋鋼的技術(shù)改進(jìn)也離不開(kāi)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：軋鋼；電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)；改造技術(shù)

軋鋼工藝需要借助壓力加工的方法利用不斷旋轉(zhuǎn)的軋輥將鋼坯或鋼錠軋制成需要的形狀，此工藝不僅要將鋼材壓制成標(biāo)準(zhǔn)的形狀，對(duì)精度的要求很高，并且軋鋼時(shí)還必須保證對(duì)鋼材的質(zhì)量要求。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠滿足以上兩點(diǎn)要求，因此它在軋鋼工藝中發(fā)揮著非常重要的作用，同時(shí)肩負(fù)著監(jiān)控和操作的雙重功能，能夠很好地控制軋鋼的生產(chǎn)過(guò)程，確保所有的操作都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)實(shí)施，以提升鋼材成品的品質(zhì)和精密度，并保證安全生產(chǎn)。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是保證軋鋼過(guò)程遠(yuǎn)離風(fēng)險(xiǎn)，提高軋鋼供電系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵技術(shù)。

一、軋鋼電氣自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)注意的問(wèn)題

目前在軋鋼領(lǐng)域普遍使用的機(jī)器為連軋機(jī)，它的生產(chǎn)效率非常高，對(duì)質(zhì)量的控制也比較容易掌握，并且完美實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化與自動(dòng)化的結(jié)合，保證了軋鋼的產(chǎn)量，使得大型鋼材企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得以保障。但隨著科技的發(fā)展，軋鋼自動(dòng)化技術(shù)也要不斷提升自身的科技水平：首先要確定軋鋼過(guò)程中的數(shù)學(xué)模式，例如張力的計(jì)算或者摩擦力的分布等等；其次應(yīng)進(jìn)一步完善檢測(cè)儀表以及相關(guān)系統(tǒng)的性能，確保在如今軋鋼速度不斷加快的形勢(shì)下軋鋼自動(dòng)化控制系統(tǒng)的性能能夠滿足需要；最后應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的配置，整體提升計(jì)算機(jī)設(shè)備的性能，加強(qiáng)其穩(wěn)定性和可靠性。

二、軋鋼電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件的優(yōu)化

（一）優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)

軟件是軋鋼電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分，它是對(duì)軋鋼工藝的具體控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軋鋼設(shè)備的操作，而優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)能夠使軟件系統(tǒng)滿足軋鋼工藝的需求。對(duì)軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化需要應(yīng)用到模塊化的設(shè)計(jì)思路，使不同的模塊控制不同的操作功能，再結(jié)合軋鋼工藝中的熱加工和切削加工方式調(diào)整軟件結(jié)構(gòu)[ 1 ]。

在調(diào)整軟件結(jié)構(gòu)時(shí)，首先應(yīng)以實(shí)際操作為出發(fā)點(diǎn)，將軋鋼自動(dòng)化軟件的結(jié)構(gòu)分成多個(gè)具體的執(zhí)行單元，其次應(yīng)以生產(chǎn)控制目標(biāo)為基礎(chǔ)，對(duì)軟件各模塊的控制程序進(jìn)行優(yōu)化。

（二）優(yōu)化軟件程序

程序時(shí)主導(dǎo)軋鋼電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件運(yùn)行的核心部分，對(duì)整個(gè)自動(dòng)化控制起到?jīng)Q定性作用，因此對(duì)軟件程序的優(yōu)化直接關(guān)系到自動(dòng)化軟件的實(shí)際運(yùn)行情況和整體運(yùn)行能力。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和優(yōu)化時(shí)，一定要保證每一項(xiàng)指令都是合理可行的，并且還要著重研究軟件的設(shè)計(jì)方式，提升其對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制的有效性。此外在優(yōu)化軟件程序時(shí)也可以結(jié)合應(yīng)用PLC（可編程邏輯控制器）。

三、軋鋼電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件的優(yōu)化

（一）優(yōu)化防干擾措施

作為電氣自動(dòng)化硬件優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)，防干擾設(shè)計(jì)需要考慮自動(dòng)化系統(tǒng)周邊環(huán)境的干擾問(wèn)題，避免因外界干擾而對(duì)系統(tǒng)造成損害[ 2 ]。軋鋼電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的防干擾優(yōu)化方式主要有三種：第一，分開(kāi)排列同頻線路，對(duì)于任何可能相互干擾的線路都要分開(kāi)安置并在線路外圈包裹可靠的屏蔽材料；第二，將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的變壓器單獨(dú)放置，分隔所有變壓器；第三，優(yōu)化電磁屏等硬件設(shè)備，用優(yōu)質(zhì)的外殼接地，做好防靜電措施。

（二）優(yōu)化輸入電路設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)優(yōu)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮軋鋼工藝中對(duì)輸入電路的要求，以此為基礎(chǔ)優(yōu)化輸入電路。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)鋼材在生產(chǎn)過(guò)程中需要耗費(fèi)大量電能時(shí)，為確保供電穩(wěn)定，軋鋼自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸入電路應(yīng)安裝凈化元件，對(duì)中性點(diǎn)接地的方式發(fā)揮輔助的作用，以減少電脈沖對(duì)電路運(yùn)行產(chǎn)生的干擾。

（三）優(yōu)化輸出電路設(shè)計(jì)

以鋼材的實(shí)際生產(chǎn)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)軋鋼的輸出電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)范和應(yīng)用指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電路的優(yōu)化。當(dāng)軋鋼的輸出電路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，線路的負(fù)荷均衡性就會(huì)受到破壞，使得電能的輸出效率顯著降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)浪涌破壞的狀況[ 3 ]。可以在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的輸出電路處應(yīng)用二極管，通過(guò)吸收電路浪涌的方式消除電路干擾。

四、軋鋼技術(shù)改進(jìn)的工藝流程

冷軋鋼工藝從開(kāi)卷、橫切去帶頭帶尾，通過(guò)焊機(jī)連接，經(jīng)過(guò)酸洗、冷軋，再到清洗、退火平整或鍍鋅、光整機(jī)，最后卷取包裝。

其中酸洗和冷軋是主要工序。

酸洗是利用酸溶液去除鋼鐵表面銹跡（主要是被氧化的含鐵混合物）、清潔金屬表面的方法；

冷軋是軋鋼的主要步驟，國(guó)內(nèi)主要是五機(jī)架連軋。冷軋之后要對(duì)鋼材表面進(jìn)行清洗，再退火或鍍鋅，產(chǎn)出更高附加值的產(chǎn)品。

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