冶金行業(yè)電氣自動化技術的應用

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]一篇冶金行業(yè)電氣自動化技術的應用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

冶金行業(yè)電氣自動化技術的應用:電氣自動化技術在冶金行業(yè)中的應用分析

摘要：隨著電子信息技術及智能控制技術的快速發(fā)展，近年來，冶金電氣自動化技術取得了很大進步，推動了鋼鐵、冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為實現(xiàn)冶金行業(yè)的現(xiàn)代化，發(fā)揮了有效的促進作用。本文首先分析了我國冶金電氣自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀，并對電氣自動化技術在鋼鐵廠中的應用進行了探討。

關鍵詞：電氣自動化；技術；冶金；應用

一、我國冶金電氣自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

80年代左右，我國鋼鐵冶金行業(yè)還普遍采用單回路控制，一般控制設備都為常規(guī)儀表，控制水平簡單。而在90年代以后，自動化技術開始在我國冶金行業(yè)中普及，大部分企業(yè)的控制裝備方面都以PLC、DCS、FCS為主，控制水平可以達到準無人化水平。最近這幾年，冶金行業(yè)自動化技術再一次升級，部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了全廠信息化，控制系統(tǒng)也更加優(yōu)化了，出現(xiàn)了BPS/MES/PCS三級結構。自從我國加入WTO，再加上金融危機的影響以及國際鋼鐵市場的持續(xù)低迷，鋼鐵冶金企業(yè)現(xiàn)今正面臨著嚴峻的考驗，為了適應全球冶金行業(yè)的大環(huán)境，為了我國冶金行業(yè)更好的發(fā)展，提升我國鋼鐵行業(yè)自動化技術的水平勢在必行。

（一）實現(xiàn)自動化生產(chǎn)

隨著我國冶金行業(yè)的發(fā)展，許多技術都被應用到了冶金生產(chǎn)的控制方面。特別是采用PLC、DCS計算機控制，取代了傳統(tǒng)的模擬控制，深受冶金企業(yè)的歡迎，目前已經(jīng)得到普及。近年發(fā)展起來的現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術，也逐步在冶金生產(chǎn)的自動化系統(tǒng)中應用，分布控制系統(tǒng)結構替代了集中控制，成為自動化發(fā)展的主流。

（二）實現(xiàn)自動化監(jiān)測

自動化技術在生產(chǎn)監(jiān)測方面也得以大量應用。例如，閉環(huán)控制、安全生產(chǎn)等相關的流量、溫度、壓強等數(shù)據(jù)檢測，用上了自動化儀表設施，保證了回路控制、安全生產(chǎn)、能源計量等方面的監(jiān)測的準確和規(guī)范。生產(chǎn)過程的各種預報、報警等，也都引入最新的監(jiān)管、測量技術和設施，滿足了管理、進程的需要。

（三）進一步加快信息化進程

電氣自動化技術的引入，使得我國冶金行業(yè)的信息化程度得以提高。隨著管理能力的加強，信息化開始得到冶金企業(yè)的認可，企業(yè)信息化慢慢得以建立，很多企業(yè)還創(chuàng)建了企業(yè)信息網(wǎng)。特別是國內的一些知名的鋼鐵企業(yè)，在運用信息技術提高產(chǎn)品質量、降低能耗、控制生產(chǎn)成本等方面，都取得了較大的成功和突破。在生產(chǎn)控制方面，高性能控制器、集中管控智能儀表、模型技術得到了較為廣泛的應用，增強了生產(chǎn)過程的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。近些年，一些冶金企業(yè)慢慢認識到制造執(zhí)行系統(tǒng)，建成了主要生產(chǎn)線的MES和產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)。例如某著名鋼企開發(fā)了數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，建立了智能質量設計知識庫等，在信息化方面取得了顯著的成果。

總之，電氣自動化技術的引入，極大地推動了冶金行業(yè)的生產(chǎn)自動化進程，顯著提升了我國的冶金電氣自動化控制水平，縮短了我國與發(fā)達國家冶金產(chǎn)業(yè)的差距，取得了顯著的成效。

二、一些基本的電氣自動化技術在鋼廠中的應用

（一）繼電保護技術

繼電保護是指當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過自動化控制裝置將發(fā)生故障的電路隔離到電力系統(tǒng)以外。其主要作用就是提高系統(tǒng)運行的可靠性，盡可能的減少事故的發(fā)生及縮小事故的影響范圍，以保證可以向用戶安全連續(xù)的供電。其主要分為：①電源相間短路的電流電壓保護，這是最基本的繼電保護，其原理是當輸電線路上發(fā)生故障時，將導致故障線路上的電流和電壓發(fā)生變化，我們可規(guī)定一個正常值，當線路上有故障發(fā)生時，導致電流或電壓高于或低于這個正常值時，保護器就斷開故障線路上的斷路器，將故障隔離。②接地保護：主要是限制漏電設備對地的泄漏電流，泄漏電流一旦超過安全范圍，保護器就自動切斷電源。③距離保護：主要反應保護裝置與故障點的距離，并根據(jù)距離的范圍來確定如何動作的保護裝置。④線路縱連保護：是線路的一個重要保護，當線路發(fā)生故障時，兩側開關同時快速跳閘的一種保護裝置。主要根據(jù)線路兩側判別量的特定關系來判定故障的發(fā)生。

（二）PLC控制技術

1、PLC定義

PLC(可編程邏輯控制器)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它主要通過可以編制程序的存儲器，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。隨著自動化技術的飛速發(fā)展，PLC已被廣泛應用在冶金行業(yè)中。在冶金企業(yè)的自備火電廠中，它保證著各大系統(tǒng)的安全運行，直接影響到機組和電網(wǎng)運行的安全性和經(jīng)濟性。在鋼廠中，其應用更加廣泛，如鐵水的脫硫處理、轉爐、精煉爐和連鑄的加料、吹氧、出渣、除塵等等各個環(huán)節(jié)都采用PLC自動控制系統(tǒng)，基本實現(xiàn)了各個工藝環(huán)節(jié)的自動控制，提高了煉鋼的質量和效率。

2、PLC在煉鋼中的典型應用

①在控制不同的料倉時，可以利用參數(shù)文件，實現(xiàn)同一個畫面控制。

②在煉鋼除塵風機控制中，風機可以采用高低速控制，兩種速度轉換時采用步進式調節(jié)。

③在氧槍控制中，氧槍定位采用增量型編碼器，可以通過高速計數(shù)模板采集編碼器的脈沖信號，經(jīng)CPU運算處理成工程量位移信號，從而控制氧槍運行。

④在LF精煉控制中，PLC實現(xiàn)了電極調節(jié)，電流、溫度優(yōu)化控制，合金優(yōu)化配比等的自動控制。

⑤在連鑄生產(chǎn)中，PLC更是通過現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)了從大包回轉到出坯的全過程自動控制。

3、PLC在鋼廠其他生產(chǎn)活動中的應用

①稱重系統(tǒng)

在鋼鐵企業(yè)中，要經(jīng)常對鋼坯、鋼卷、廢鋼等進行稱重，對所稱得的重量要及時上傳到生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以便于生產(chǎn)管理。以前常采用工控機配合電子稱進行控制，這種控制方式，可靠性比較差，費用高，自動化水平低，不便于管理。而現(xiàn)在多采用PLC控制，很大程度地提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自動化程度，為企業(yè)生產(chǎn)管理提供了強有力的保證。

②化學水處理系統(tǒng)

大部分冶金企業(yè)化學水處理的方法是離子交換法，就是利用離子交換樹脂將水中溶鹽離子吸收，這種方法有個缺點，就是運行一段時間后，離子交換樹脂就會失效，這時就要對樹脂進行一些還原處理，以便再次使用。采用PLC控制系統(tǒng)，可以方便的控制兩套設備進行切換使用，操作人員可以通過編制好的程序啟動指令來控制其自動轉換及運行，大大的提高了系統(tǒng)的可靠性，而且PLC編程方便，對環(huán)境要求相對較低，且與其他設備裝置連接方便，提高了自動化水平，有效的解決了繼電器控制存在的問題。

三、結語

隨著新技術的不斷發(fā)展和國家現(xiàn)代化進程的逐步加快，冶金生產(chǎn)的電氣自動化技術也急需進一步提高。冶金電氣自動化的發(fā)展在一定程度上影響了我國冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們應促進冶金電氣自動化技術的更新、發(fā)展，不斷推進冶金電氣自動化技術的發(fā)展創(chuàng)新，以加強冶金生產(chǎn)過程中的整體創(chuàng)新，最終實現(xiàn)冶金產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

冶金行業(yè)電氣自動化技術的應用:電氣自動化技術在冶金行業(yè)的應用

[摘 要]近些年來，我國的冶金行業(yè)的發(fā)展非常的迅速，鋼鐵的年產(chǎn)量也在飛速增長，電氣自動化技術作為一種高科技的手段在我國的冶金行業(yè)中運用的也越來越多，越來越精。本文主要從電氣自動化技術的特征入手，闡述了電氣自動化技術在冶金行業(yè)中的相關應用。

[關鍵詞]電氣自動化技術；冶金；應用

當今社會，冶金類產(chǎn)品需求量越來越多，種類也越來越多樣化，人們對于冶金類產(chǎn)品的標準也越來越高，這種趨勢要求企業(yè)能夠使用自動化對冶金產(chǎn)品進行開發(fā)和設計。電氣自動化技術由于其自身的特點可以很好的推動冶金自動化系統(tǒng)的發(fā)展，進而提高冶金類企業(yè)的競爭能力，從而更好的滿足人們的需求。

1.電氣自動化技術的特征

電氣自動化技術的特點主要有兩個，首先是該技術具有比較寬泛的技術涵蓋面，電氣自動化技術被大多數(shù)企業(yè)運用，它有極強的普遍性，同時它也有很強的應用性，除此之外，這門技術具有很高的科技含量，相關的技術人員在設計電氣自動化的系統(tǒng)時，不僅僅要設計硬件，還要進行軟件的設計，而且設計方案的選擇要根據(jù)場合和行業(yè)的不同而改變。

該技術的第二個特點是依賴電子技術。通常情況，在典型的電氣自動控制系統(tǒng)中，很多環(huán)節(jié)和工具都用到了電子技術，如收集信號的傳感器、處理信號的控制器、執(zhí)行運算的執(zhí)行機構等等。因此，電子技術對電氣自動化的發(fā)展有很大的推動作用，兩者之間互相促進，共同發(fā)展。

2.電氣自動化技術的應用

2.1 工業(yè)以太網(wǎng)的應用

工業(yè)以太網(wǎng)在技術層面上和商用以太網(wǎng)是兼容的，但是在產(chǎn)品設計時，工業(yè)以太網(wǎng)有些方面則需要滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求，如材質的選擇、適用性、產(chǎn)品的強度、實時性、可靠性、本質安全等等等。當前，監(jiān)控系統(tǒng)以及可視化技術是冶金行業(yè)使用比較多的，儀表檢測在冶金行業(yè)中作用明顯，它的出現(xiàn)很好的解決了高爐封閉性的問題，工人的操作也因檢測技術、圖像處理技術、多媒體虛擬技術等等先進的手段而變的更加方便和安全。冶金自動化系統(tǒng)按照功能層次可以分為四個層面：基礎自動化系統(tǒng)、生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)以及企業(yè)信息化系統(tǒng)。光纖傳輸常常用在主干網(wǎng)中，而屏蔽雙絞線主要用在連接現(xiàn)場的設備中，當涉及到重要的網(wǎng)段，一般可以使用冗余網(wǎng)絡技術，該技術可以使網(wǎng)絡具有比較強的可靠性和抗干擾的能力。

冶金基礎自動化系統(tǒng)。DSC、PLC以及工業(yè)控制計算機是該系統(tǒng)的主要代表，主要作用是控制現(xiàn)場冶金自動化設備。DSC極大的改善了順序控制功能，PLC則能夠使得回路控制功能得以加強，同時PLC是最基礎的自動化控制系統(tǒng)，也是主要的冶金流程控制。

冶金生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)。自動化控制系統(tǒng)的核心和冶金流程的全息集成是工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡通訊和網(wǎng)絡結構。MES的重要性逐漸的被企業(yè)了解到，因此企業(yè)綜合的使用了專家系統(tǒng)、運籌學以及流程仿真等現(xiàn)代化的技術，對生產(chǎn)線的各程序進行協(xié)調，也在質量、物流、成本等方面取得了一定的成效。工業(yè)以太網(wǎng)在每一級使用的結構都不相同，常用的結構形式有樹形和環(huán)形等等，使得縱向方面的管理、計劃、生產(chǎn)、控制信息得以集成，橫向方面鐵、剛、扎德數(shù)據(jù)得以傳遞。

2.2 繼電保護技術的應用

冶金企業(yè)的不斷發(fā)展，其生產(chǎn)的規(guī)模在不斷的增長，生產(chǎn)所用設備的自動化也在不斷的提高，從而使得現(xiàn)代的冶金企業(yè)能夠更加廣泛的使用繼電保護技術，該技術建立的基礎是數(shù)字式計算機，主要依靠單片來進行機智能保護。當?shù)蛪憾叹€路出現(xiàn)在冶金供電系統(tǒng)中時，可以適當降低時限的要求，節(jié)約成本。由于鋼鐵冶金企業(yè)是屬于一類負荷，需要讓該類企業(yè)的電器系統(tǒng)配合上DCS系統(tǒng)或者是工藝系統(tǒng)，同時在產(chǎn)品要求上也有很高的靈活性。RCS――9600CS系列裝置被使用在保護監(jiān)控產(chǎn)品中，而它的配置也需要按照面向對象的思路來進行，其中也包括了適合110KV的變壓器保護。

2.3 傳感器的應用

傳感器作為一種基礎的電氣自動化設備在冶金工業(yè)中也運用的比較廣泛，傳感器的本質是一種檢測裝置，它能夠感知外部環(huán)境的信息并將信息按照一定的規(guī)律轉換成可以使用的信息，換言之，傳感器可以將環(huán)境信息轉化成電信號。轉換組件和敏感組件是傳感器的主要組成部分，傳感器的主要作用是信息的傳遞、處理、儲存、記錄以及控制等等，在現(xiàn)代的冶金工業(yè)中，傳感器是實現(xiàn)工作能夠自動檢測控制的關鍵環(huán)節(jié)。

壓力傳感器。該傳感器常用在儀器儀表控制和工業(yè)實踐中，同時在其他工業(yè)的自控環(huán)境中也常常被運用，如交通、水利水電、軍工、航天航空、電力、油井、石化等的眾多的行業(yè)。壓力傳感器主要是感受壓力的變化，并將其轉化為電壓或者是電流的變化，壓力傳感器運用在裝運煤和高爐的上煤，從而可以統(tǒng)計用煤量以及測量、控制上煤。

溫度傳感器。該傳感器可以感受到溫度，并且將溫度信息轉化成可以輸出的信號，溫度傳感器主要是用在高爐爐體以及鍋爐爐體的溫度檢測和控制。溫度測量儀表的核心就是溫度傳感器，在工業(yè)的生產(chǎn)過程中，一些物體的表面溫度通常使用輻射測溫法來測量，比如熔融金屬在坩堝或者冶煉爐中德溫度等等。

除了上述的兩種傳感器之外，還有流量傳感器。該傳感器可以感受到流體的流量，并且將流量信息轉化為可以輸出的信號，流量傳感器常常運用在不需要精確的保護流量值的情形下。鍋爐中的蒸汽管道、送風管道、給水管道常常使用該傳感器，通過它對管道中流體的流速、流量進行測量。

3.結語

總而言之，電氣自動化技術在冶金行業(yè)的廣泛使用，使得冶金工業(yè)的質量和效率得到了大大的提高，除此之外，人力資本的節(jié)省，成本的降低，經(jīng)濟效益的提高也給企業(yè)帶來了實實在在的好處，相關的技術人員要通過不斷的開發(fā)研究和實踐的探索，使電氣自動化技術能夠不斷的提高，這樣冶金行業(yè)才能更快的發(fā)展，更好的滿足人們的需求。

冶金行業(yè)電氣自動化技術的應用:談電氣自動化技術在冶金行業(yè)的運用

電氣自動化技術在冶金行業(yè)中發(fā)展的尤為迅速，已經(jīng)被冶金行業(yè)廣泛的加以應用，其系統(tǒng)的先進性和可靠性有效地保證了生產(chǎn)質量，是冶金行業(yè)發(fā)展中不可缺少的因素。本文說明了目前的冶金行業(yè)的發(fā)展趨勢，結合實際有效分析了電氣自動化元件與自動化技術在冶金行業(yè)的應用，為今后電氣自動化技術更加廣泛的應運于冶金行業(yè)提供了有效參考。

【關鍵詞】電氣自動化技術 冶金行業(yè) 電氣自動化元件

冶金行業(yè)作為我國工業(yè)化改革中重要的組成部分，在如今市場需求與日俱增的情況下，只有與先進的生產(chǎn)技術相結合，才能與時俱進，更加長足穩(wěn)定的發(fā)展下去。現(xiàn)如今，冶金行業(yè)中廣泛開始應用先進可靠的電氣自動化技術，這些技術為冶金行業(yè)注入了生機與活力，有效的推動了冶金行業(yè)的發(fā)展。

1 電氣自動化技術在冶金行業(yè)發(fā)展

從80年代至90年代以后，我國冶金行業(yè)從使用單回路控制常規(guī)儀器進行簡單控制，發(fā)展到如今大部分企業(yè)的控制裝備都已經(jīng)以自動化控制系統(tǒng)PLC、DCS為主，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)可以實現(xiàn)部分機械自動操作的水平。發(fā)展到今天，冶金行業(yè)與電氣自動化技術已經(jīng)密不可分。在技術不斷升級的今天，部分企業(yè)實現(xiàn)了全廠信息化，控制系統(tǒng)更加優(yōu)化，極大的提升了生產(chǎn)水品，為我國冶金行業(yè)更好發(fā)展提供了有力保障。

2 冶金行業(yè)的電氣自動化主要技術及應用

2.1 電氣自動化元件在冶金行業(yè)的應用

電氣自動化元件在冶金行業(yè)的應用非常廣泛，常見的一些自動化元件例如：

繼電器：一種輸入回路和輸出回路的電子控制裝置，其運作方式是通過控制電流，從而在電路中達到一個轉換電路、控制電流等作用，是常見的電路安全裝置。

高壓隔離開關：自動化系統(tǒng)中穩(wěn)定性較高的一種安全保護裝置，保證電路使用過程中操作人員的人身安全，隔離高壓電源對人身和設備可能存在的安全隱患。

高壓熔斷器：當電路電流超過負載或者超出規(guī)定值的一段時間后，高壓熔斷器會自動融化從而分離電流，斷開電源，有效保證電路及人身安全。

傳感器：感知外界的信息并將其轉化為可用信號的一種檢測裝置，被廣泛應用于各個生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。傳感器由敏感原件和轉換組件兩部分構成，常見的傳感器有壓力傳感器（將壓力變化轉變?yōu)殡娏骰螂妷旱膫鞲衅鳎囟葌鞲衅鳎芨惺軠囟茸兓⑵滢D換為可輸出信號的傳感器）、流量傳感器（可以感受流體流量并將其轉換為輸出信號的傳感器）。

2.2 PLC技術在冶金行業(yè)的應用

PLC作為電氣自動化技術現(xiàn)已在冶金行業(yè)中得以廣泛運用。其本身是一種數(shù)字運算操作的電子裝置，在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的各個角落都可以得到有效利用。PLC技術的工作原理是通過可編程儲存器來執(zhí)行各種邏輯順序運算，正確的完成指令，在工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術可以通過數(shù)字模擬輸入輸出的進給量與操作量，從而控制各類機械的生產(chǎn)過程。目前，PLC技術也被廣泛應用與冶金行業(yè)，以此保障高溫高電壓的工作環(huán)境下，設備和操作人員的安全。其常見的實際應用，例如：

物料管理系統(tǒng)中，PLC技術可以控制不同倉庫的物料管理，并且實現(xiàn)有效控制。對物料進行編碼儲存管理，高效的運算能力可以保證大型倉庫的物流管理實現(xiàn)可調節(jié)、高效運作的模式。同時可以連接各倉庫系統(tǒng)中的通訊網(wǎng)絡，保證良好的通訊網(wǎng)絡構建。

在冶金生產(chǎn)中，常見的生產(chǎn)原料和生產(chǎn)單位稱重、同時將所得數(shù)據(jù)進行有效整理，這都是現(xiàn)如今PLC技術實際應用中可以輕松完成的，其在很大程度上提高了控制系統(tǒng)的自動化程度，為冶金行業(yè)的生產(chǎn)提供了有力保障。

冶金生產(chǎn)中最難以解決的廢料、廢水處理問題，現(xiàn)如今也已經(jīng)采用PLC技術代替原有的處理系統(tǒng)。首先，原有處理系統(tǒng)是利用離子交換樹脂，從而將廢水吸收。但這種做法對于使用時效不長的樹脂原料耗損巨大，缺點明顯。如今所采用的PLC自動化控制系統(tǒng)，可以通過高效的控制，讓樹脂還原處理系統(tǒng)與離子交換系統(tǒng)同時運行，即保證了廢水的有效清除，又能保證工作的可循環(huán)性和穩(wěn)定性，極大的提高了工作效率。

3 電氣自動化技術在冶金行業(yè)中未來的發(fā)展方向

3.1 提高自動化控制程度

隨著工業(yè)發(fā)展的不斷進步，市場對于生產(chǎn)要求的不斷提高，高效穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)才能更好的滿足市場的需要。在冶金行業(yè)中，自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)越來越符合工業(yè)生產(chǎn)的要求，其綜合性、有效性實現(xiàn)了冶金過程中的快速判斷和快速處理，保障了工作質量，同時提高產(chǎn)量、減少原材料消耗、減少廢棄物污染以及保障設備和人員的安全。因此，提高電氣自動化的控制程度已經(jīng)成為在眾多企業(yè)的競爭中脫穎而出的重要因素。

3.2 提高自主集成數(shù)字化的控制水平

通過對整套控制系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，從而提高控制的有效性和安全性，并且實現(xiàn)對冶金過程的準確把握，避免出現(xiàn)操作失誤。對于自主集成的數(shù)字化控制系統(tǒng)，要做到實時監(jiān)控有效把握，不斷提高數(shù)據(jù)探索技術的應用水平。

3.3 提高自動化服務的水平

自動化系統(tǒng)在冶金生產(chǎn)中的發(fā)展方向，就是要通過優(yōu)化與升級，在服務水平上做到精確穩(wěn)定，減少故障與誤差，提高服務標準，在今后的電氣自動化發(fā)展中向著智能化、信息化以及微型化的發(fā)展方向不斷前進，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的更高效利用。

4 結語

綜上所述，冶金行業(yè)生產(chǎn)多在環(huán)境惡劣的條件下進行，其制作工藝流程繁多并且要求精確，對生產(chǎn)的產(chǎn)品質量要求很高，因此對先進技術的應用就顯得尤為重要。電氣自動化技術在冶金生產(chǎn)的過程中具有非常重要的地位和作用，其本身就代表著先進的生產(chǎn)力，只有更好的將電氣自動化技術與冶金行業(yè)的生產(chǎn)相結合，才能提高行業(yè)競爭力，為社會創(chuàng)造出更大的價值。

作者單位

山東魯冶項目管理有限公司 山東省濟南市 250014

冶金行業(yè)電氣自動化技術的應用:電氣自動化技術在冶金行業(yè)的應用研究

【摘要】鋼鐵企業(yè)為我國經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了極其重要的作用，大部分鋼鐵聯(lián)合企業(yè)實現(xiàn)了自動化控制生產(chǎn)，滿足了社會對鋼鐵等金屬材料的需求。但我國鋼鐵企業(yè)的電氣自動化水平仍然是中等水平，離世界水平還有一定的距離。本文擬分析冶金電氣自動化技術的特點，調查冶金電氣自動化技術的現(xiàn)關，展望冶金電氣自動化技術應用前景。

【關鍵詞】電氣自動化；冶金電氣自動化；鋼鐵企業(yè)

隨著中國工業(yè)技術、經(jīng)濟的轉型，鋼鐵企業(yè)的淘汰與重組，鋼鐵企業(yè)的冶煉技術越來越精準，鋼鐵企業(yè)的高端設備越來越多，電氣自動化水平越來越高。雖然冶金行業(yè)電氣自動化水平得到了提高，但仍然不能滿足工業(yè)技術發(fā)展的要求，不能滿足鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)效率的要求。只有改進和優(yōu)化冶金電氣自動化技術，才能提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效率，加快冶金行業(yè)的快速發(fā)展。

1、冶金電氣自動化技術的特點

雖然我國鋼鐵企業(yè)上世紀八十年代就開始引進了自動化控制系統(tǒng)，許多大型鋼鐵企業(yè)也投入了大量的資金建設自動化項目，取代了鋼鐵生產(chǎn)過程中的人力生產(chǎn)環(huán)節(jié)，自動化控制水平達到了國際水平，但整體來說，我國鋼鐵企業(yè)自動化水平還不夠高，普及不夠，大部分鋼鐵企業(yè)存在生產(chǎn)技術內容太廣，生產(chǎn)工藝太復雜和電氣自動化依賴太強等特點。

1.1冶金生產(chǎn)技術涉及內容太廣

鋼鐵企業(yè)冶煉環(huán)節(jié)多，涉及內容非常廣泛，生產(chǎn)過程中涉及物理變化和化學變化，生產(chǎn)過程中突變因素多，冶煉過程涉及的技術非常復雜，生產(chǎn)過程中要控制好生產(chǎn)原材料，監(jiān)控物理變化參數(shù)和環(huán)境的化學參數(shù)。電氣自動化控制系統(tǒng)應該能控制或跟蹤生產(chǎn)過程的全過程，電氣自動化控制系統(tǒng)涉及內容非常廣泛，只有這樣的控制系統(tǒng)才能保證生產(chǎn)過程的安全性，提高冶煉產(chǎn)品的產(chǎn)量，提高鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1.2冶金生產(chǎn)工藝太復雜

冶金生產(chǎn)工藝復雜，實際生產(chǎn)過程中工藝流程比較全，冶金電氣自動化控制系統(tǒng)要覆蓋全生產(chǎn)過程，實現(xiàn)軟件與硬件的配合，優(yōu)化生產(chǎn)過程。冶金電氣自動化系統(tǒng)呈現(xiàn)技術難度高，雖然技術人員具有非常專業(yè)的知識，掌握專業(yè)技巧，這樣才能真正做到提高生產(chǎn)效益。

1.3冶金自動化高依賴電氣技術

隨著我國鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)能力的擴大，大部分小鋼鐵企業(yè)重新組合，形成更具競爭優(yōu)勢的聯(lián)合企業(yè)。這些企業(yè)大量引進全自動化生產(chǎn)線，電氣自動化水平不斷提高，幾乎涵蓋了冶金全過程，冶金自動化高依賴電氣技術，通過電氣技術完成信號采集、信號轉換和結果運算等操作，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的全自動化。

2、冶金電氣自動化技術應用現(xiàn)狀

冶金電氣自動化系統(tǒng)是利用智能控制技術、計算機網(wǎng)絡技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術、監(jiān)控技術等控制和管理冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中的各環(huán)節(jié)。就鋼鐵企業(yè)來說，通過冶金電氣自動化控制系統(tǒng)控制軋鋼、高爐、轉爐，鑄造等技術環(huán)節(jié)，解決冶金過程中高溫，高熱等問題，為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)解決了許多實際困難。

許多大型鋼鐵企業(yè)設計或改造了許多電氣自動化控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都能實實現(xiàn)人工智能操作，自動化操縱體系是單位操縱體系的主要構成，普遍運用在單位制造管制的每個環(huán)節(jié)，其中最重要的運用是智能化操縱技術%智能化技術中的專家體系，模糊操縱，神經(jīng)網(wǎng)絡等技術被運用到鋼鐵行業(yè)的軋鋼體系、高爐、轉爐、連鑄車間、軋鋼調節(jié)體系等，版型在線監(jiān)測、冷熱軋薄板、維修保養(yǎng)監(jiān)控等功能。通過中央計算機系統(tǒng)控制各個子系統(tǒng)，實現(xiàn)子模塊與子模塊之間的轉換。

冶金電氣自動化控制系統(tǒng)使用現(xiàn)場總線技術，數(shù)據(jù)交換傳送技術，電腦合成技術等，推動冶金過程的標準化，程序化；通過人工智能技術，使用機器人手臂特自動化設備提高冶金企業(yè)的生產(chǎn)力，讓鋼鐵企業(yè)取得長足的發(fā)展，提高市場競爭力。

3、冶金電氣自動化技術應用前景

我國許多大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)通過引進電氣自動化技術，整合行業(yè)信息化水平，通過自動化控制系統(tǒng)提高生產(chǎn)控制精度，提高產(chǎn)品質量，進一步壓縮生產(chǎn)成本，降低資源消耗。這些電氣自動化控制系統(tǒng)增加了冶金生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。從這些電氣自動化控制系統(tǒng)可以總結出我國冶金電氣自動化技術的應用前景，包括低成本自動化、行業(yè)信息化、智能控制、冶煉過程控制和綜合一體化控制等方面。

3.1低成本自動化

所謂低成本自動化是利用高精尖技術，通過自動化技術科學合理投資，減少投資成本，降低投資風險。許多中小型鋼鐵企業(yè)通過使用微型計算機作服務器，精準的實現(xiàn)對全過程、全流通實現(xiàn)電氣自動化控制，為企業(yè)實現(xiàn)了低成本自動化，也解決了中小型企業(yè)的約束。 3.2行業(yè)信息化

所謂鋼鐵行業(yè)信息化就通過計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)信息資源共享，實現(xiàn)企業(yè)信息化管理的標準化和系統(tǒng)化。大部分鋼鐵企業(yè)通過電氣自動化控制系統(tǒng)采集生產(chǎn)過程中的原始數(shù)據(jù)，利用信息化技術手段分析和研究這些原始數(shù)據(jù)，使用科學管理決策分析軟件，挖掘潛在數(shù)據(jù)，為企業(yè)的發(fā)展提供科學合理的數(shù)據(jù)支持。

3.3智能控制

雖然電氣自動化控制系統(tǒng)廣泛應用自適應、優(yōu)化、模型預測等控制策略，但仍然不能滿足技術的要求，因為傳統(tǒng)的PID控制理論是適應數(shù)學模型復雜且變化大的特點，而智能控制對總控制程序具有良好的適應性，尤其是對于復雜程度較高的綜合控制系統(tǒng)，能分級控制智能設備，有著很大的發(fā)展空間。

3.4冶煉過程控制

電氣自動化控制系統(tǒng)可以對產(chǎn)品質量監(jiān)督、環(huán)保監(jiān)控及物流跟蹤等多個方而實施全過程監(jiān)控。電氣自動化控制系統(tǒng)采用新型傳感器、數(shù)據(jù)融合處理等高精尖技術對原材料質量、鋼水純度、熔渣成分、溫度、固廢監(jiān)控等環(huán)節(jié)進行全程控制，提高鋼鐵企業(yè)的效益。

3.5綜合一體化控制

電氣自動化綜合一體化控制系統(tǒng)是未來的發(fā)展方向，這種系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)的計算機、儀表、電氣在控制設備方面的專業(yè)界限與分工，實現(xiàn)了邏輯控制對模擬量進行控制的難題，極大地提高了系統(tǒng)的實用性與操作性。簡化了程序，降低了成本，電氣自動化綜合一體化控制系統(tǒng)系統(tǒng)將是鋼鐵行業(yè)電氣自動化發(fā)展的重要方向。

4、結語

冶金電氣自動化系統(tǒng)是使用計算機網(wǎng)絡技術，人工智能技術和自動化技術實現(xiàn)的控制系統(tǒng)，優(yōu)化與改進冶金電氣自動化控制技術，可以提高冶金行業(yè)的生產(chǎn)效率利用自動化控制技術，可以保證生產(chǎn)流程更加規(guī)范，還可以保證我國冶金行業(yè)更好的發(fā)展電氣自動化控制是冶金行業(yè)發(fā)展的主流趨勢，對冶金企業(yè)的發(fā)展力向有著引導作用。鋼鐵企業(yè)要積極主動引進或改造自動化控制系統(tǒng)，提高鋼鐵企業(yè)的市場競爭力，增加鋼鐵企業(yè)冶煉產(chǎn)量，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進可持續(xù)發(fā)展。

冶金行業(yè)電氣自動化技術的應用:對冶金行業(yè)中電氣自動化技術應用的幾點探討

摘 要：冶金產(chǎn)業(yè)是我國基礎產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，冶金行業(yè)在近幾年發(fā)生了重大改變，冶金單位的規(guī)模逐漸擴大，電氣自動化技術也得到了應用和推廣，為冶金行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障，同時在新時期電氣自動化技術在實踐中不斷完善和改進，進一步提高了冶金行業(yè)的制造效率和速度，推進了冶金行業(yè)的發(fā)展。本文通過對冶金行業(yè)中電氣自動化現(xiàn)狀和主要技術的分析，探討其在冶金行業(yè)中的應用和發(fā)展趨勢。

關鍵詞：冶金行業(yè)；電氣自動化；應用；發(fā)展

引言

隨著科學技術的快速發(fā)展，各行各業(yè)都開始加大了對新技術、新工藝和新材料的運用，對于冶金行業(yè)來說則是對電氣自動化技術進行應用，這些技術的運用為冶金行業(yè)的發(fā)展與進步都帶來了重大幫助，為了讓電氣自動化技術在冶金行業(yè)得到更好的應用，就需要對冶金行業(yè)中電氣自動化技術進行分析和探討，以推進冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、冶金電氣自動化現(xiàn)狀

近年來，我國冶金行業(yè)得到了快速的發(fā)展，企業(yè)的規(guī)模越來越大，行業(yè)的集中程度也逐漸在提高，使得冶金企業(yè)逐漸趨于集團化，而且企業(yè)之間的競爭不再僅僅局限于產(chǎn)品、技術和成本方面，更多的是趨于資本、資源和服務方面的競爭，其市場競爭也會越來越激烈。為了使得企業(yè)自身在愈加激烈的市場競爭中占有一席之地，就需要不斷引進新的技術，同時也要不斷改進和優(yōu)化現(xiàn)有的行之有效的技術，例如電氣自動化技術等[1]。目前冶金企業(yè)在控制算法方面，其重要回路控制方法通常采取PID算法，同時在加熱爐燃燒控制、連鑄結晶器液位控制以及電爐電極升降控制等方面對智能控制和先進控制等進行了初步應用，并也獲得了一定的成效。在檢測方面，冶金企業(yè)也配備了較為齊全的檢測儀表，這些檢測儀表涉及了與回路控制和能源計量等內容相關的數(shù)據(jù)和信號，包括流量、溫度和壓力等。同時在對高爐軟熔帶形狀和位置、鋼材質量與機械性能預報以及連續(xù)鑄鋼過程中結晶器鋼坯拉漏預報等軟測量技術也得到了應用，并獲得了初步成果。在電氣傳動方面，交流變頻技術也得到了普遍應用，真正落實了節(jié)能要求，除此之外，在扎線上也成功應用了國產(chǎn)大功率的交直流傳動裝置。這些技術的應用都為冶金企業(yè)的發(fā)展以及冶金行業(yè)的進步提供重要保障和基礎。

二、冶金行業(yè)中電氣自動化主要技術分析

1、微機繼電保護

在冶金行業(yè)中，系統(tǒng)自動化技術水平隨著科學技術的進步和企業(yè)的發(fā)展得到了不斷提高，使得更多的電氣自動化技術得到了廣泛的應用，例如微機繼電保護。繼電保護首先是一種基于數(shù)字式計算機的保護措施，從其本質上來講，繼電保護其實就是一種通過單片機實現(xiàn)智能化保護的監(jiān)控設施，這種具有繼電保護功能的設施就是所謂的繼電保護裝置。該裝置主要涉及四個工作環(huán)節(jié)，其一是采集信號環(huán)節(jié)，其二是分析和處理信號環(huán)節(jié)，其三是判斷環(huán)節(jié)，其四是輸出作用信號環(huán)節(jié)[2]。對于所有過程都必須基于電力系統(tǒng)的整體性，并從全局出發(fā)研究故障元件在被繼電保護裝置切除之后系統(tǒng)的具體工況以及系統(tǒng)在失去穩(wěn)定時的具體特征等，探尋盡快恢復系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行的措施，盡可能最大限度降低其影響范圍，最大限度縮短設備負荷停電的時間。這些過程都會對繼電保護系統(tǒng)提出很高的要求，而電氣自動化技術的應用和發(fā)展則可以很好的解決上述所提出的各類問題。

2、In touch 技術

該技術主要作用于生產(chǎn)中生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集，這樣可以讓數(shù)據(jù)的收集更為快捷和高效，同時該技術還會將所收集的數(shù)據(jù)轉化為反映起轉爐方面內部生產(chǎn)過程等有效集成信息。換而言之，該技術實現(xiàn)了轉爐冶煉過程的自動化，其主要任務就是顯示生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)計劃、冶金環(huán)節(jié)的鋼種控制需求與化學成分，以及制造標準和工藝流程，然后采集這些數(shù)據(jù)信息，并將其傳輸?shù)较鄳臄?shù)據(jù)庫中，這樣與數(shù)據(jù)庫相聯(lián)的客戶端就能根據(jù)實際所需打印出相關報表和數(shù)據(jù)，以更明確的了解到生產(chǎn)的具體狀態(tài)等[3]。雖然該技術是當前冶金行業(yè)生產(chǎn)過程中應用的較新技術，同時還具備良好的動態(tài)組件程序以及其他各方面的優(yōu)勢，但是該技術還不夠完善，不能支持ADO，而且系統(tǒng)具有較高的語法要求但是卻在檢驗語法錯誤和報錯方面不嚴謹?shù)鹊龋@些問題也在一定程度上制約了In touch技術的應用和優(yōu)勢的發(fā)揮，但是經(jīng)過不斷實踐和總結，這些問題缺陷也終將會得到改善和優(yōu)化。

3、傳感器

傳感器是一種檢測裝置，它能夠感知環(huán)境，并按照相應特定規(guī)律將所感知的環(huán)境信息轉化為信號傳輸?shù)教囟ǖ南到y(tǒng)或者裝置中，以便工作人員的查看以及對指定環(huán)境情況的掌握。傳感器主要包括轉化組件和敏感組件這兩個部分，主要用于對外界信息的收集、處理、存儲和監(jiān)控等，是實現(xiàn)冶金生產(chǎn)自動化監(jiān)控的重要儀器[4]。冶金生產(chǎn)中所使用的傳感器主要包括溫度傳感器和壓力傳感器，其中溫度傳感器就是將所感應的溫度轉化為輸出信號，主要用于對鍋爐爐體溫度的檢測和監(jiān)控。溫度傳感器是溫度測量表主體的核心部分，雖然感應器的品種繁多，但是在冶金自動化生產(chǎn)中，通常都是采用輻射測溫法來測控物體表面的溫度，包括冶煉爐中金屬實際溫度以及鍛件、軋輥和鋼帶軋制的實際溫度。而壓力傳感器是冶金生產(chǎn)中普遍使用一種傳感器，主要應用于工業(yè)檢測環(huán)境。壓力感應器是將所感應的壓力變化轉化為電流壓的變化，并將這種變化信號傳遞到PLC控制系統(tǒng)中，經(jīng)由控制系統(tǒng)對其的處理，通常應用于裝運煤和高爐上煤處，以達到監(jiān)控上煤情況和煤使用量的統(tǒng)計。

三、冶金行業(yè)中電氣自動化技術的發(fā)展趨勢探討

在冶金行業(yè)中電氣自動化技術的應用雖然得到了初步成果，但是因為個方面因素的影響，使得電氣自動化技術在應用中還存在一定的問題和缺陷，為了讓電氣自動化技術得到更好的應用，并使其功能性能得到充分發(fā)揮，就要通過實踐不斷優(yōu)化和改善當前技術中存在的不足。這主要從以下兩個方面入手：第一，要不斷提升自主集成大型數(shù)字化控制水平[5]，實現(xiàn)對冶金生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題進行快速判斷和處理，同時不斷提高數(shù)據(jù)挖掘技術的應用，以強化企業(yè)的控制系統(tǒng)。第二，要不斷提升自動化服務水平，讓冶金電氣自動化技術逐漸趨于微型化、智能化、信息化。

結束語

總而言之，隨著冶金行業(yè)的發(fā)展以及科學技術的進步，使得電氣自動化技術在冶金行業(yè)中的作用越來越顯著，而且電氣自動化技術的應用也推進了冶金行業(yè)的發(fā)展，但是在不斷實踐中，技術人員還需要不斷積累經(jīng)驗，提高自身專業(yè)技術水平，才能更加完善這些技術，讓冶金電氣自動化技術擁有更輝煌的明天。