轧钢电气自动化控制中关于优化设备可靠性的办法

张巍 赵昆

（河北钢铁集团邯钢公司，河北 邯郸 056000）

随着信息技术的发展，电气自动化设备在轧钢生产中得以迅速发展，电气自动化设备的融入，使我国的钢铁企业得以迅速地转型发展。电子自动化控制系统设备的应用，使得整个轧钢生产过程能够确保产品的精确度，保障轧钢生产质量，提升产品的生产效率[1]。电子化设备控制设备在整个轧钢厂的生产过程中具有重大意义，优化电气自动化控制设备，提高电气自动化控制系统设备的可靠性，有助于提高轧钢厂的生产效率，促进轧钢厂的转型发展。

一、提升轧钢电气自动化控制设备可靠性的意义

在整个轧钢厂的生产过程中，提升电气自动化设备的可靠性，有助于帮助轧钢企业提高市场的占有率，可以帮助轧钢企业提高自身的生产效能。电子自动化控制设备可靠性的提高，可以提高整个轧钢生产过程中的规范性，确保生产过程中产品的精度，提升产品质量[2]。其次，电子自动化控制设备可靠性的提高还可以帮助轧钢企业从根源上降低产品的生产成本，提升企业的经济效益，提升企业的市场竞争能力，使得企业能够占据更多的市场份额，给企业带来更多的实质性收益。因此，在轧钢生产过程中需要不断地对生产设备进行更新优化，以此提升自身的生产能力，依靠设备不断生产更多的高质量产品，提高产品的竞争能力，提升企业的经济效益。还可以通过提升设备的可靠性来对市场产品的总体质量以及合格界限有着一定的管控作用，有利于构建一个良好的市场竞争氛围。

二、提升轧钢电气自动化控制设备可靠性的方法策略

（一）内部系统软件优化

要优化轧钢电子自动化控制设备，首先需要从内部系统软件进行优化，其又分为结构优化、内部程序优化。

1.结构优化。工程技术人员在进行内部结构优化的同时，首先要对整个轧钢设备系统进行一个全方位的分析，结合到具体的轧钢工艺流程来采取精细化的优化措施，保证整个系统在生产过程中的精密性。在进行结构优化的过程中，工程技术人员要注重理论与实际的结合，结合生产过程中所应用的电气自动化设备以及具体的生产流程来优化控制系统内部软件结构，根据不同的生产单元采取不同的优化措施，实现整个生产流程中控制系统内部结构的优化。为提高程序的标准化结构，还可以通过模块化编程的方式实现多人共同完成一个项目，避免优化过程出现重复性工作等问题。在具体到每个生产单元的优化过程中，可通过对相关区域的单元程序进行系统化，对所存在的问题进行优化调整，实现控制系统内部软件结构合理化[3]。

2.内部程序优化。在进行系统内部程序的优化过程中，要合理分配系统外部I/O 地址，使得程序地址编制分配合理化，在此同时也要注意合理分配系统内部PLC 资源，促使电气自动化控制系统发展水平的提高。在进行系统内部程序优化过程中，还需要对系统内部程序的优化有一个清晰的认知，重视系统内部程序的日常优化。如此一来，通过对电气自动化设备的内部系统软件进行优化，提升设备的可靠性，给企业的生产带来更高的经济效益。

（二）电气自动化系统硬件优化

电气自动化系统的硬件优化又分为输入、输出电路设计优化、系统网络结构优化、防干扰设计优化。

1.输入、输出电路设计优化。在优化电气自动化控制系统设备时，首先要对整个系统输入、输出的电路设计进行优化。通过结合整个生产流程来对整个电路设计进行系统的布局，避免因为某一条电路出现问题而导致整个生产流程中止。所以在进行电路优化的过程中首先需要将整个净化元件安装到输入电路当中，利用信号隔离器对输入信号进行隔离，随后再将系统中性点连接大地，减少输入电路在工作中所产生的谐波分量。而输出电路在设计过程中则需要将现场的检测元件分成采用前、采用后的两段供电设计，避免因为单个检测元件出现问题而导致生产过程中供电系统出现故障。在此基础上，还可通过使用二极管来促进输出电路稳定性的提高，确保整个系统平稳运行。

2.系统网络结构优化。在网络系统结构的优化过程中，可通过对当前工业现场的PROFIBUS-DP 以及PROFINET 进行优化，提升整个控制系统的稳定性[4]。避免因为I/O 掉线、网络堵塞等现象导致控制系统中断。在优化过程中还可采用总线型以及星型的网络结构来实现网络结构的多样化，根据现场生产设备的要求实现对不同网段的实时设置，实现系统网络结构的优化。

3.防干扰设计优化。在轧钢生产过程中，电气自动化控制系统很容易受到来自外界因素干扰。所以，做好系统硬件的防干扰设计，在很大程度上优化了设备的可靠性。在优化防干扰设计的过程中，需要对控制系统的拓扑结构进行一个深入地了解，将控制系统中的线路进行一次整体的检查，将整个系统中的线路做好分隔处理。其次在设计过程中对电源元件进行一定的隔离设计，避免两个相邻的电源元件出现系统干扰的现象。

（三）电气自动化系统的设备优化

在优化轧钢电气自动化设备可靠性的过程中，电气自动化系统的设备优化是最为重要的一步，其中涉及PLC、I/O 设备的优化。PLC、I/O 设备优化。想要提高电气自动化控制设备的可靠性需要从根源下手，通过对PLC 设备的优化升级实现电气自动化控制设备可靠性的提高。PLC 设备是轧钢整个生产过程中控制系统的重要组成部分，随时科学技术的不断发展，PLC 设备也在不断地更新换代，所以在生产过程中，需要对PLC 设备进行不断的升级优化。此外，还需要对设备的I/O 地址进行科学合理分配，根据实际生产情况将I/O 点合理利用。其次，借助人机交互技术，实现相关设备设施的全面性监控，实现I/O 站的远程对接技术，提高设备的可靠性，提高企业的核心竞争力。在邯钢邯宝冷轧厂酸轧机组生产过程中，其生产设备主要选用德国SMS 公司的酸洗-轧机联合机组。电气控制采用德国Siemens 自动化公司S7-400 以及SIMATIC TDC 控制器。在生产过程中可达到轧机最大轧制速度为1400m/min，预计年生产能力210 万吨。所以，在优化设备的可靠性过程中需要随着时代的发展进行PLC 设备的选择，以此满足企业的生产需要，给企业带来更多的市场份额。

（四）优化电气自动化控制设备的防热散热

电气自动化控制设备在运行过程中往往会由于受到其内部电能做工的影响导致其内能不断增加，导致在生产运行过程中不断产生大量的热能，机械内部温度不断增加造成击穿系统元件等问题。因此，在优化设备可靠性的过程中，首先需要优化系统内部元件的散热问题，通过在大功率的系统元部件上安装散热结构、涂抹导热膏等措施，尽可能地解决设备的散热问题。

结语

随着社会市场经济的不断发展，不断优化电气自动化控制设备的可靠性，有助于提高企业的市场竞争力，提升企业的经济效益。所以在工业化高速发展的今天，需要不断地对生产设备的可靠性进行优化，结合企业的实际生产流程对自动化控制设备运行中存在的问题进行合理解决，提高控制设备的科学性与合理性，促进企业的稳定发展。