魏慶征

摘要：鋼鐵企業(yè)的蓬勃發(fā)展對我國經(jīng)濟發(fā)展做出了突出貢獻，而電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用極大地提高了企業(yè)的生產(chǎn)運營效率。鋼鐵企業(yè)通過應用電氣自動化技術，節(jié)省了大量的能源和資源，提高了產(chǎn)品制造的經(jīng)濟效益。文章介紹了電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用，闡述了電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用前景。

關鍵詞：電氣自動化;鋼鐵企業(yè);產(chǎn)品制造;自動化技術;電氣工程技術文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76文章編號：1009-2374（2016）04-0031-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.016

近年來，自動化技術、電氣工程技術快速發(fā)展，這也推動了電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用。我國經(jīng)濟快速發(fā)展對于鋼鐵的需求量大幅上漲，鋼鐵企業(yè)之間的競爭日益激烈，鋼鐵企業(yè)通過應用電氣自動化，克服了傳統(tǒng)生產(chǎn)運營存在的一些弊端和問題，電氣自動化技術在多個環(huán)節(jié)都具有明顯的應用優(yōu)勢，有助于推動鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展。

1 電氣自動化概述

當前，電氣自動化在鋼鐵冶金業(yè)、采礦業(yè)、機械制造業(yè)等行業(yè)應用廣泛，無論在機械零件的生產(chǎn)設計，還是火箭導航系統(tǒng)的操作控制，都需要應用電氣自動化技術。通常情況下，電氣自動化的應用和經(jīng)濟管理、開發(fā)研制系統(tǒng)、系統(tǒng)運行操作、信息處理方法和自動控制程序聯(lián)系緊密。近年來，電氣自動化技術越來越成熟，在各個領域的應用越來越廣泛，特別是在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動化技術發(fā)揮著非常重要的作用，無論是大型的機械設備，還是小型的電氣元件，都需要應用電氣自動化技術。隨著技術的發(fā)展，元器件和機械設備的各方面性能和功能也在不斷完善和增強。

近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術、計算機科學技術的快速發(fā)展，電氣自動化的應用不僅局限在工藝技術方面，逐漸發(fā)展到操作控制系統(tǒng)層面，控制系統(tǒng)包含規(guī)劃設計、操作應用、測試調(diào)試、維護管理等多個環(huán)節(jié)，結合實際的應用需求，結合PLC進行設計，通過計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)實時監(jiān)控現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)，保障系統(tǒng)各個模塊之間的數(shù)據(jù)交換和資源共享。當前，電氣自動化技術的應用主要是基于PLC人機界面，便于維護和處理?，F(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)由變頻器、監(jiān)控點、監(jiān)視系統(tǒng)、CPU、中央控制器等組成，這使得電氣自動化趨于高效化、市場化和國際化。

2 電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用

2.1 電氣元件

在鋼鐵企業(yè)中電氣元件的應用量較大，在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流線檢測程序和生產(chǎn)工序中，常見的電氣元件主要包括斷路器、變頻器、繼電器和傳感器。其一，斷路器在鋼鐵企業(yè)中的應用。高壓斷路器主要由高壓隔離開關和高壓負荷開關組成，通過這兩個開關可承受較大的短路電流，也可切斷負荷電流，自動完成跳閘操作，確保斷路器設備和電氣線路的安全檢修，斷開電源后，還能檢測其絕緣性能，分析故障原因，保障工作人員人身安全。其二，變頻器在鋼鐵企業(yè)中的應用。變頻器是一種重要的控制裝置，可用于改變電源頻率，將交流電轉換為直流電，再將直流電轉換為交流電，特別是鋼鐵企業(yè)鍋爐旁側設置變頻器，實現(xiàn)變頻調(diào)速、變頻調(diào)節(jié)、變頻控制和變頻補水。其三，繼電器在鋼鐵企業(yè)中的應用。可實現(xiàn)電路的保護、轉換、安全調(diào)節(jié)和自動控制，這種裝置實際上是一種自動開關，用于控制電路電流，其包含輸出回路和輸入回路，一旦電路發(fā)生運行故障，利用自動化控制裝置能夠快速切斷故障線路，控制事故的進一步擴大，保障連續(xù)的供電和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。其四，傳感器在鋼鐵企業(yè)中的應用。主要有溫度傳感器和壓力傳感器這兩種類型的傳感器，作為一種重要的檢測裝置，主要用于采集被測量信息，按照一定原則和規(guī)律，將被測信息轉換為其他形式信息或者電信號，滿足鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運營中信息的控制、記錄、顯示、存儲、處理、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)的要求，實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)運營的自動化控制和檢測。

2.2 可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器PLC在鋼鐵企業(yè)中的應用具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，操作控制比較簡單，并且對于應用環(huán)境具有良好的適應性。在鋼鐵企業(yè)出渣除塵、轉爐卸料、貼水脫硫等環(huán)節(jié)應用PLC，實現(xiàn)自動化的生產(chǎn)運營和控制管理，極大地提高了工作效率和煉鋼質量，并且?guī)椭撹F企業(yè)節(jié)省了大量的能源和資源，實現(xiàn)了較大的經(jīng)濟效益。

2.3 檢測設備

鋼鐵是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，鋼鐵企業(yè)對于鋼鐵的加工制造質量有著較高的要求和嚴格的標準限定，因此鋼鐵企業(yè)在加工制造鋼鐵產(chǎn)品時，必須嚴格按照相關要求和標準，做好檢驗和測試，而利用電氣自動化技術，可以實現(xiàn)鋼鐵加工制造的動態(tài)監(jiān)管，確保鋼鐵的加工制造質量。鋼鐵企業(yè)的加工生產(chǎn)制造環(huán)境對于鋼鐵品質有著重要影響，通過電氣自動化技術可以動態(tài)監(jiān)控和測試工作條件，例如實時監(jiān)測加熱流程中的廢氣元素含量、釋放氣體元素含量等，可以有效控制和減小對于生產(chǎn)環(huán)境的污染，合理規(guī)范鋼鐵的生產(chǎn)流程。鋼鐵企業(yè)通過應用電氣自動化技術，可以極大地降低人工測量誤差，測量數(shù)據(jù)更加準確，例如鋼鐵企業(yè)在軋鋼環(huán)節(jié)，采用自動化紅外溫度測試儀器，運用紅外線特性，掃描鑄件產(chǎn)品的相關參數(shù)和數(shù)據(jù)，有效提高了生產(chǎn)測量的精確度。

2.4 過程控制系統(tǒng)

在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運營過程中，越來越依賴在線網(wǎng)絡的連續(xù)監(jiān)控和監(jiān)測，電氣自動化技術的應用主要是利用數(shù)據(jù)處理技術、數(shù)據(jù)融合技術、傳感器技術等先進科學技術，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運營過程中應做好環(huán)境保護監(jiān)控、產(chǎn)品質量監(jiān)督和物流跟蹤，加強全過程的動態(tài)監(jiān)測，全面控制和監(jiān)督鋼材質量、鋼水純度監(jiān)測、溫度監(jiān)控等環(huán)節(jié)，還可通過電氣自動化技術進行鋼鐵生產(chǎn)的煙塵和固體廢棄物檢測。

2.5 信息化系統(tǒng)

鋼鐵企業(yè)的信息化系統(tǒng)主要是用于采集各種生產(chǎn)運營信息，實現(xiàn)信息資源的交換和共享，在激烈的市場競爭中使鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)系統(tǒng)化、標準化、信息化的管理，并且基于信息化集成，在鋼鐵企業(yè)中應用和普及信息基礎系統(tǒng)，構建完善的信息化系統(tǒng)結構。而鋼鐵企業(yè)作為我國重要的國有企業(yè)，政府部門應發(fā)揮宏觀調(diào)控作用，加快鋼鐵行業(yè)的信息化管理，結合鋼鐵企業(yè)的實際生產(chǎn)運營要求，合理分析鋼鐵企業(yè)的信息化數(shù)據(jù)，有針對性地采取生產(chǎn)運營管理措施，根據(jù)信息化數(shù)據(jù)，做好分析和統(tǒng)計，挖掘更多有價值的數(shù)據(jù)信息，為鋼鐵企業(yè)的管理決策提供重要參考依據(jù)，保障鋼鐵生產(chǎn)的產(chǎn)量和質量，推動我國鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.6 生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)

鋼鐵企業(yè)在應用電氣自動化時，通過多種自動化措施，采用模擬方式，解析和探索整個生產(chǎn)運營過程，確保鋼鐵生產(chǎn)管理控制的科學性和合理性，運用現(xiàn)代化多媒體技術和計算機科學技術，利用鋼鐵企業(yè)的制造模子，進行整個生產(chǎn)加工制造的整體流程模擬，改善鋼鐵企業(yè)的運營模式，策劃更加規(guī)范化、標準化的制造程序，積極探索鋼鐵新產(chǎn)品，為發(fā)展新工藝奠定基礎，最終實現(xiàn)智能化的鋼鐵加工制造流程。同時，在鋼鐵加工生產(chǎn)制造的管理和控制過程中，結合網(wǎng)絡設計、專家研究、事例推測等，不斷提升鋼鐵企業(yè)的制造實力和自動化生產(chǎn)水平，加快鋼鐵加工制造速度。結合鋼鐵企業(yè)的各種生產(chǎn)流程系數(shù)比，按照準確、真實的數(shù)據(jù)參數(shù)，優(yōu)化鋼鐵制造流程，科學解決鋼鐵加工制造中存在的問題。另外，對于鋼鐵企業(yè)機械設備的管理控制，主要是通過辨別事故，分析故障原因，從而采取有效的管理和防治措施，確保鋼鐵企業(yè)正常的生產(chǎn)運營。通過利用電氣自動化技術，可以實時監(jiān)測各種機械設備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)遠程的控制操作，及時發(fā)現(xiàn)機械設備的安全隱患，在線進行分析診斷，有效隔離設備故障，采取科學有效的運行維護措施，最大程度地減小鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟損失。并且，在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本管理控制中，運用電氣自動化技術，對原材料質量進行追蹤調(diào)查，合理運用和配置原材料，盡量減少鋼鐵企業(yè)的成本支出，實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟效益。

3 電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用前景

鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運營具有高速化、大型化、連續(xù)化等特點，傳統(tǒng)的控制技術已經(jīng)無法滿足鋼鐵企業(yè)的運營要求，而通過應用電氣自動化技術可以很好地解決這些問題。當前，我國積極推動電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用，在鋼鐵生產(chǎn)運營的人工智能控制、診斷維護、冷熱軋薄板、板型在線檢測等方面取得了顯著成就。在未來發(fā)展過程中應加大鋼鐵企業(yè)對電氣自動化技術的應用，重點研究以下系統(tǒng)：

3.1 分布式控制系統(tǒng)

鋼鐵企業(yè)通過應用電氣自動化技術，應積極構建分布式控制系統(tǒng)，由智能控制設備、測控計算和現(xiàn)場控制設備等組成，實現(xiàn)對鋼鐵加工生產(chǎn)制造的多級或者雙級控制，運用中央計算機管理和監(jiān)控整個生產(chǎn)過程中，節(jié)省大量的人力、物力和財力，不斷提高經(jīng)濟效益。

3.2 開放式控制系統(tǒng)

開放式控制系統(tǒng)主要是基于計算機科學技術，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)各個部門之間的信息交換和共享，實現(xiàn)不同鋼鐵產(chǎn)品的兼容和互換，借助于通訊網(wǎng)絡，使計算機和各種控制設備相連通，集成決策、控制、管理和經(jīng)營等應用功能，達到一體化的控制和測量目標。

3.3 其他系統(tǒng)

除了加大對分布式控制系統(tǒng)和開放式控制系統(tǒng)的研究開發(fā)，還應注意現(xiàn)場總線技術和交流傳動技術，在鋼鐵加工生產(chǎn)制造流程中合理運用這些技術，提高生產(chǎn)運營效率，規(guī)范和完善生產(chǎn)流程，推動鋼鐵企業(yè)的轉型升級。

4 結語

鋼鐵企業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展過程中重要的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著電氣自動化技術的快速發(fā)展，越來越多的鋼鐵企業(yè)認識到電氣自動化的應用優(yōu)勢，通過在鋼鐵加工生產(chǎn)制造流程中應用電氣自動化技術，結合實際的生產(chǎn)運營要求，極大地提高鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在未來的發(fā)展過程中應加大電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應用研究，不斷進行創(chuàng)新和探索，實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的安全化、專業(yè)化、規(guī)范化和智能化。

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（責任編輯：周 瓊）