張立剛

(山西晉南鋼鐵集團(tuán)有限公司, 山西 臨汾 043400)

一、電氣自動(dòng)化的概述

電氣自動(dòng)化技術(shù)目前在我國(guó)的鋼鐵冶金業(yè)、采礦業(yè)、機(jī)械制造業(yè)等行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。無論在機(jī)械零件的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，還是火箭導(dǎo)航系統(tǒng)的操作控制，都需要應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。通常情況下，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)管理、開發(fā)研制系統(tǒng)、系統(tǒng)運(yùn)行操作、信息處理方法和自動(dòng)控制程序聯(lián)系緊密。近年來，電氣自動(dòng)化技術(shù)越來越成熟，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用，無論是大型的機(jī)械設(shè)備，還是小型的電氣元件，都需要應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展,元器件和機(jī)械設(shè)備的各方面性能和功能也在不斷完善和增強(qiáng)。近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,電氣自動(dòng)化的應(yīng)用不僅局限在工藝技術(shù)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(shè)計(jì)、操作應(yīng)用、測(cè)試調(diào)試、維護(hù)管理等多個(gè)環(huán)節(jié),結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用需求，結(jié)合 PCL 進(jìn)行設(shè)計(jì),通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),保障系統(tǒng)各個(gè)模塊之間的數(shù)據(jù)交換和資源共享。當(dāng)前，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要是基于 PCL 人機(jī)界面, 便于維護(hù)和處理?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)由變頻器、監(jiān)控點(diǎn)、監(jiān)視系統(tǒng)、CPU、中央控制器等組成,這使得電氣自動(dòng)化趨于高效化、市場(chǎng)化和國(guó)際化。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用

（一）將電氣元件應(yīng)用到鋼鐵行業(yè)中

電氣元件在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用較廣，高壓斷路器、繼電器、變頻器以及傳感器等，已經(jīng)在生產(chǎn)工序和檢測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用。高壓負(fù)荷開關(guān)和高壓隔離開關(guān)聯(lián)合組成了高壓斷路器，兩個(gè)開關(guān)的配合能完成多項(xiàng)功能，如切斷正常負(fù)荷電流、承受短路電流，形成自動(dòng)跳閘，保護(hù)設(shè)備和電路的安全；電源斷開后， 還能進(jìn)行絕緣檢測(cè)，尋找故障，保障操作人員的人身安全。繼電器是一種以小電流控制大電流的安全開關(guān)，它由兩部分構(gòu)成，包括輸入回路和輸出回路，通過輸入回路的操作，控制、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換并保護(hù)輸出回路；運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)故障，就以自動(dòng)化控制裝置快速切除故障部分，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，保障電路系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

（二）將PLC 技術(shù)應(yīng)用到鋼鐵行業(yè)中

可編程控制器（PLC）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、穩(wěn)定性高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，可通過外部裝置與多類設(shè)備聯(lián)合使用，因此在鋼鐵企業(yè)中廣受歡迎。在鋼鐵生產(chǎn)工藝中的鐵水脫硫處理、連鑄、轉(zhuǎn)爐加卸物料、吹氧、灰塵清除、出渣、水輪回等都需要用到 PLC 設(shè)備，基本實(shí)現(xiàn)了各個(gè)步驟的自動(dòng)化操作，提升了鋼鐵冶煉品質(zhì)和加工速度，減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了能源，給企業(yè)帶來了較為廣泛的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）檢測(cè)設(shè)備電氣自動(dòng)化應(yīng)用到鋼鐵行業(yè)中

鋼鐵企業(yè)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的要求較為嚴(yán)格，因此在生產(chǎn)工藝中，會(huì)有嚴(yán)格的檢測(cè)和檢查程序，確保鋼鐵產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。首先，產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)檢測(cè)。利用自動(dòng)化技術(shù)，可對(duì)原材料的選用進(jìn)行監(jiān)管， 為鋼鐵產(chǎn)品的品質(zhì)提供保障；利用紅外溫度測(cè)試儀器直接掃描并顯現(xiàn)圖像，能減少人工檢測(cè)帶來的誤差，對(duì)軋鋼過程中鑄件尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制；鑄件表面缺陷可通過人工來檢測(cè)，但一些內(nèi)部的缺陷或肉眼無法觀察到的瑕疵需要依靠電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前，較為常用的有平整度檢測(cè)、表面缺陷檢測(cè)、表面覆蓋度檢測(cè)等。其次，生產(chǎn)環(huán)境方面的檢測(cè)。在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中，環(huán)境也需要進(jìn)行嚴(yán)格控制，為生產(chǎn)線操作人員提供健康、安全的工作場(chǎng)所。生產(chǎn)制造過程中重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象是有毒粉塵、燃?xì)馐欠裼行孤?、生成的氣體是否會(huì)危及人身健康等。具體檢測(cè)項(xiàng)目包括粉塵元素檢測(cè)、鍋爐材料瓦斯量檢 測(cè)、回收率檢測(cè)、加熱程序中廢氣元素檢測(cè)等；通過一系列的檢測(cè)和有效處理，可減少鋼鐵生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，為企業(yè)贏取經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還能收獲社會(huì)效益和環(huán)境效益。

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的發(fā)展前景

（一）低成本

自動(dòng)化建設(shè)成本高，很大程度上制約了其建設(shè)和應(yīng)用范圍，因此低成本自動(dòng)化將是未來發(fā)展趨勢(shì)之一。低成本自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)主要是通過科學(xué)合理的投資， 采用高精尖技術(shù)，減少投資成本，提高投資成本的利用率。對(duì)于中小企業(yè)來說， 若 CIMS 與工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)的成本能得到有效控制，則其建設(shè)速度和建設(shè)規(guī)模將更加快。

（二）信息化

鋼鐵行業(yè)信息化建設(shè)是為了實(shí)現(xiàn)信息資源共享，為企業(yè)信息化管理和標(biāo)準(zhǔn)化管理提供保障。在鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，可利用信息技術(shù)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，根據(jù)分析結(jié)果做出決策，能為企業(yè)生產(chǎn)和管理的進(jìn)一步提升提供技術(shù)保障。

四、結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，隨著我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的鋼鐵企業(yè)認(rèn)識(shí)到電氣自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，通過在鋼鐵加工生產(chǎn)制造流程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)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(yīng)加大電氣自動(dòng)化在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用研究，不斷進(jìn)行創(chuàng)新和探索，實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)的安全化、專業(yè)化、規(guī)范化和智能化。