轧钢生产过程中自动化控制技术的应用研究 成皓东

轧钢生产过程中自动化控制技术的应用研究成皓东

摘要：自上世纪末开始，自动化就成为很多工业项目发展的潮流，对于轧钢行业来说也是如此。随着科技的进步，自动控制技术也在不断提升，人们的关注点已经从对自动控制技术本身转到自动控制的成果上来。此外，科技的不断进步也给自动控制技术提出了更高的要求。

关键词：轧钢生产过程；自动化控制技术；应用

1轧钢自动化控制技术概述

1.1概述

社会生产发展的速度进一步加快，人们对钢材的需求量也越来越多，传统的钢材生产技术已经无法达到钢材的需求，科学合理的使用自动化控制技术，提升轧钢的生产效率，完善自动化控制技术，也是这些年来逐步出现的，连轧机的生产效率较高，而且非常容易控制可以为钢材企业提供一定的经济效益，设计系统主要分成六个方面。首先是基础数据库，主要功能在于对数据进行运算，存储收集，其次是报告系统，可以向相关部门进对设备的运行情况进行汇报，第三是指标系统可以为服务器终端提供相应的计算结果和数据，第四是信息查询系统。对模型库建立过程中的相关信息进行分析和查询。第五是分析系统可以分析相关数据库动作当中的数据，第六是预算系统，如果数据达到警戒值就可以进行报警。

1.2设计系统

1.2.1基本的数据库

这个系统包含了广泛的数据运算、数据采集，是整个统计系统的核心部位。这个系统可以把每台电脑的数据资料进行运算和汇集。

1.2.2报告系统

这个系统的运用优势是向有关部门提供设备的运行状况以及实时的年月日时间和地点。发布的方式有很多，其中包括传统的报表，还有E-mail等网络形式。

1.2.3指标系统

这个系统的功能是为计算机终端提供相关指标的计算方法和结果。

1.2.4信息查询

顾名思义，这个系统就是方便信息的查询。

1.2.5分析

这个系统的功能比较繁多，首先它的组成部分包括了分析方法库和模型库。提供的服务有模型库的建立和修改、方法库的建立和使用等，可以提供日常分析数据的自动输入和整合、自动计算和分析等，提供高质高优的分析数据。

1.2.6预警功能

这个预警的功能是建立在数据的处理，如果出现数据超出了报警值就会及时的预警，将信息直接反馈到中心机组室，使得相关人员可以在最短的时间内查找出问题，解决问题，保证了系统的安全运行，降低了故障率。

2自动化控制技术在轧钢生产过程中的必要性

2.1提高产能

近年来，我国钢铁冶金产业发展迅速，但是全国范围内对钢材的需求量也越来越高，这就使得国内汽车工业所需的不锈钢板、冷轧硅钢板等特种钢材供不应求、依赖进口的问题得不到解决。在这样的背景下，钢铁企业要发展必须要在生

产过程中实行电气自动化，这样才能大幅度提升企业的产能，实现产品的多样化。而且这也是国内钢材市场缺额弥补的有效措施，对于钢材依赖进口的现状也有一

定的缓解作用。

2.2提升产品质量

钢铁生产是一种技术依赖性比较强的工业部门，在传统的人工控制管理下，

其生产过程中生产细节不到位、产品标准不统一等问题比较普遍，所以市场上我

国钢铁企业的竞争力一直不高。随着产品线电气的自动化发展，钢材的生产质量

被大幅度提升，比如攀钢集团的冷轧生产线，通过PRMC冷轧机组的应用，其自

动化程度得到了提高，也减小了钢卷的生产周期，所以钢材存放中不容易生锈。

而且引进的酸洗和新酸洗槽，使得工艺速度提升，全自动焊机也保证了焊缝的质量，防止传统工艺中的高断带率。这些改变大幅度提升了冷轧产品在市场上的竞

争力，也提高了其市场份额。

2.3降低生产成本

钢材的生产成本与其生产工艺有直接关系，如果生产工艺比较粗糙，原材料

的消耗速度就比较快，也增加了产品的废品率，使得生产设备的消耗非常严重，

所以钢铁企业的生产成本就得不到有效控制。而应用自动化控制技术有利于降低

生产中的能耗和原料消耗，成品率有所保障。

2.4节能减排的要求

作为一种高度能源依赖型和消耗型的产业，钢铁生产必须有不断的矿石、电力、燃料等供应，但是钢铁行业会造成严重的环境污染，大气中会被排放大量含

有硫、氮的废气，增加酸雨发生的可能，其中生产的大量工业废渣、废水等也会

影响环境。我国近年来开始提倡节能减排，如果钢铁生产企业不进行生产技术的

改革，引进先进的生产线，就不能将钢铁生产中的能源消耗控制到最低。自动化

控制技术实现了产品线的半自动化或全自动化，通过污水处理和废气回炉利用流程，使得钢铁生产对能源的消耗和环境的危害程度大幅度降低，这也正是节能减

排的要求。

3轧钢生产过程中自动化控制技术的应用

3.1控制系统的应用

主传动控制系统主要采用三相交流电源供电的西门子SIMOEGK6RA70全数字

直流调速控制系统，结构紧凑是其主要的优点，一般而言，固定电流范围为15～2000A，然后可以通过并联SIMOEG扩展。根据不同的应用，可以选择单象限或

四象限，并且该集合本身配备有参数设置单元，并且没有其他附加设备即可完成

参数设定。微处理器可以实现所有的控制、调节以及监视。全数字控制系统性能好，可靠性高，能满足高质量和高精度的速度调整，传动控制的传输系统还采用

灵活的软件模块，可以满足各种不同的控制要求。此外，完整的监控保护和故障

诊断功能也是全数字装置提供，同时方便的通信网络形式，可与自动化系统进行

通信，进而实现参数设定以及信息交换并与各种信息交换。西门子

SIMOEGK6RA70全数字直流调速控制系统有两个承担调节以及传动控制功能的高

性能微处理器（C163和C167），这两个微处理器可以完成所有的控制、调节以

及监控工作，然后自动优化速度调节器等，使其实现系统的最佳控制。

3.2数据应用

在PLC/DCS系统的控制下，数据可以由在线机器直接收集。具体的实现步骤

如下：首先在PLC/DCS系统上安装网卡服务，然后是与数据采集网络连接，再下

一步是设置一个特定的IP地址和网络中心房间进行连接，使通信和实时数据库可