浅谈轧钢电气系统的自动化控制研究

王坤

摘要：目前，我国钢铁工业发展迅速，自动化技术的应用越来越多。在信息技术的带领下我国的轧钢电气自动化技术也在不断的发展和完善，我国越来越多的钢铁企业都引进了自动化技术在原有的基础建设和技术改进项目中。

关键词：轧钢系统;自动化;自动控制;控制技术

1 轧钢的定义

随着时代的进步，现代化建设的开展，使得人们对资源的需求日渐增加，在一定程度上促进了各个行业的发展和进步。而科学技术水平的不断提升，进一步促进了各个领域的发展。轧钢生产的方式逐渐实现了自动化，并得到了较为广泛的应用。自动轧钢技术具有较高的智能性，有利于提高轧钢的质量和效率，促进生产流程更具规范性，进而促进我国轧钢行业的发展。我们根据他的制作方面和具体生产进行分析，那么轧钢就是指轧辊之间促使钢锭和钢坯形状在压力作用下加工时不断改变的一个过程，从这个方面来解释。这样一来，轧钢技术和其他的压力的加工目的就是一样的。

2 轧钢电气自动化智能控制技术

在现阶段的轧钢自动化控制系统中最为先进的就是AI控制系统，也就是人工智能控制系统。轧钢自动化AI控制系统具备了非常先进的逻辑控制功能，能够实现对各种复杂操作的精确控制，大大降低了工作人员的工作难度和工作量，提高了轧钢生产的安全性和稳定性。并且在正负误差分析、圆形产品制作、性能预测等方面也应用到了人工智能自动化控制系统。在整个轧钢过程中都可以由计算机智能控制，从生产、运输到包装入库，整个过程中操作人员只需要监控相关过程，输入相关指令，不需要如以往生产过程中那样亲力亲为的完成各项生产任务，工作量大大降低，安全性也大大提高，同时在系统中也具备相应的监督控制系统，如果在生产中出现异常系统，就可以及时将异常信息反馈给控制人员，以便于及时进行调整和优化，更好保证了轧钢生产的流畅性、稳定性和安全性。

3 轧钢系统电气自动控制技术的应用研究

3.1 钢铁系统的轧机主传动分析

钢铁行业的迅速升温对生产机械与生产工艺有了较高的要求，在自动化技术的应用发展下，电气控制水平不断提高，在轧钢生产中发挥了关键作用，比如：调速、恒张力、静差度等等，传统施工工艺中交流电动机控制系统水平不高，无法满足这方面的具体要求，直流电动机一直都到广泛的关注与应用。

但是，直流电动机在应用中有很多缺点，比如：换向器、电刷等需要定期进行检查、调整、更换，维护管理较为繁琐，并且直流电动机体积大、质量重，对于场地要求价位严格。随着电力电子技术与微电子技术的快速发展，交流调速系统不断创新，不仅能够解决直流调速存在的不足，还发挥了交流调速的优势，在这种情况下合理选择用传动方案，能够提高技术经济性与合理性。从轧钢系统的应用情况来看，其传动系统要求较高，长期以来一直应用直流传动技术，随着时间的推移，直流电动机中的缺点也随之显露出来，限制了直流传动的发展。目前，采用全数字、自动化控制的交流传动调速系统，在很大程度上提高了轧钢机主传动性能，并成为其中的主导技术，为轧钢系统生产提供了有力的技术支持。

3.2 进行调速装置的直流性分析

目前，山东钢铁厂的实际情况如下。在轧机电机的调速装置中，西门子6se70为核心，并围绕该核心形成相应的调节部件。在传输系统的配置上，以西门子6se70设备为核心，均配有PROFIBUSDP通信。西门子6se70调速装置接收S7-400可编程控制器通过PROFIBUSDP网络传输处理后的轧机速度数据后，经放大电路放大后，将信号提供给西部集成大功率晶闸管，触发晶闸管导通，再经还原处理后，将晶闸管的反馈电压和电流信号发送给西门子6se70装置，从而判断触发角的大小。

3.3 控制系统分析

控制系统轧钢在生产线上的制造完成，不可避免地会涉及各种自动化设备，满足轧钢性能的要求。它还要求高技术要求，要求制造商做好技术准备。随着轧钢电气自动控制系统的研发，轧钢生产过程也具有集成化和连续性的特点，各个层次的自动控制程度相对较高。但是结合轧钢实际生产来看，轧钢生产线前面蓄热式步进加热炉和轧钢生产线后面的风冷辊道都是不在自动化控制系统中的，它具有一定的独立性特征，它是需要独立完成的。

3.4 轧钢自动化智能控制技术分析

当前我国工业生产自动化水平越来越高，目前对于自动化控制技术最新发展就是人工智能技术的融入，在轧钢生产过程中自动化智能控制包括顶级操作技术、逻辑顺序、控制传输网络、精确控制等多方面内容，这在一定程度上提供了轧钢生产的质量水平，当前自动化智能控制技术已经不应用于圆形产品制作、正负差分析、预测性能等多个方面，从轧钢生产到产品打包装箱，这个过程都体现了人工智能自动化控制的优势，操作人员只需要输入相关的质量就能够实现生产操作，并为整个生产过程的监督管理提供依据，减轻工作人员的压力，是自动化控制更加的智能、人性、科学。

3.5 轧钢机控制应用过程分析

在轧钢过程的实际管道操作过程中，相关电气安装的每个步骤都根据内部系统程序执行。安装在系统上的位置传感器的主要作用是阻挡整个站的位置，当站到达传感器的感测点时激活相应的位置信号，然后向控制系统发送相应的电信号。可编程控制系统的内部时钟连续扫描整个程序，当系统检测到相应的电信号时，当程序的所有条件都满足时，相应的输出信号被激活。信号通过交流接触器，控制台到达下一个建立的位置，依此类推。整个轧制过程完成后，返回程序的初始位置，重置并恢复下一个周期的工作。

可编程控制系统在整个生产过程中的应用旨在提高整个生产链的稳定性和整个生产过程的可靠性。智能控制技术将所有位置信息定义为监控点，然后在感应点安装位置传感器，在整个轧钢生产线运行期间，当加工设备的卡车移动到该位置时，该位置的传感器位置做出响应，然后将工作台的实时位置作为电信号传输给可编程控制系统，可编程控制系统进而向设备返回电信号，设备根据内部程序的指令引导整个工位。

4 结语

总而言之，钢铁行业在我国国民经济发展中所占有的位置是不容忽视的，通过生产制造过程中自动控制技术的应用，能够提高轧钢生产效率与质量水平。为了满足现代工艺要求，对自动化系统进行改进和创新，结合实际情况加强轧钢生产的智能化、集成化、微型化发展，积极引入机电一体化技术，推动轧钢事业的快速发展。

参考文献：

[1]林泓健.轧钢厂自动化控制系統应用优化[J].科技展望，2016（19）：110.

[2]志刚.轧钢控制系统改造技术[J].科技创新与应用，2014（12）：82.

[3]高朋.热轧带钢精轧机轧制稳定装置研究[J].重型机械，2011（05）.