孫慧林

（北京首鋼股份有限公司，河北 遷安 064404）

在軋鋼實際制造過程中，主要是利用一定的工法對鋼錠與鋼坯進行加工，對其形狀進行固定。因而在實際加工中，要求產品形狀、規(guī)格尺寸以及生產質量等每個方面都必須做到準確無誤。電氣自動化控制系統(tǒng)對于軋鋼生產具有舉足輕重的作用，唯有確保此系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及精準度滿足相應要求，才能促使軋鋼生產制造處于可控范圍內，以此來保障產品質量與實際生產效率。

1 軋鋼電氣自動化技術概述

近年來，無論是國內市場還是國外市場對于鋼材的需求量都在逐步增加，傳統(tǒng)鋼材的生產制造技術無法滿足當今社會對鋼鐵實際需求。并且伴隨軋鋼電氣自動化技術的引進，軋鋼生產效率得到了顯著提升，自動化控制技術也不斷得到完善與優(yōu)化。并且軋鋼機具有生產效率比高、易于控制等優(yōu)點，在很大程度上為鋼鐵行業(yè)提供了更多的經濟效益?，F(xiàn)階段，國內對于軋鋼電氣自動化技術的研究與創(chuàng)新分為三個方向，首先，是持續(xù)使用流程短、投入少、耗能少、效益高、環(huán)保效果好的新型技術和工藝；其次，是對形狀規(guī)格尺寸的精確度進行提高，同時對外觀進行改進創(chuàng)新，提升內部質量等相應技術受到人們的格外重視；最后生產設備組件趨于規(guī)?；?、現(xiàn)代化與連續(xù)化。由于企業(yè)對信息化建設越來越重視，軋鋼技術也得到了高速發(fā)展，這就要求相關企業(yè)結合自身發(fā)展需要，積極學習國內外先進技術經驗，加強對軋鋼自動化技術的研究，并對軋鋼生產工藝進行嚴格控制，對冶金裝備加強日常維護和保養(yǎng)工作，從而達到產品質量提高與精細化管理等要求[1]。

2 改造軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)的關鍵點

2.1 精準把控軋鋼生產中的數學模式

在軋鋼實際制作生產當中，會遇到許許多多有數學相關聯(lián)的問題，比如說轉運鋼坯的時候會產生相應張力還有一定的摩擦力等。但是從控制系統(tǒng)的立場上去觀察，有些與數學計算相關的問題還沒有得到徹底解決。追究其根源在于軋鋼在實際制造生產過程中涉及到的實踐數據相對較多，為此應該對其進行不間斷的調整與改正，以便得到精確化與理想化程度更高的控制模型。

2.2 對計算機系統(tǒng)中的有關配置實行全面提升

計算機系統(tǒng)一直被認為是軋鋼控制系統(tǒng)的重要組成部分，為了促使該系統(tǒng)能夠在軋鋼實際生產制造中發(fā)揮出更加理想的控制效果，需要全面提高計算機系統(tǒng)的配置，以此種方式方法，期望可以為控制系統(tǒng)實現(xiàn)提供更加牢靠的應用技術基礎。

2.3 優(yōu)化控制系統(tǒng)

在對軋鋼企業(yè)生產制造中的電氣自動化控制系統(tǒng)進行實際利用的時候，如果想讓系統(tǒng)的控制效果有所提高，就必須要對電氣設備的控制系統(tǒng)展開必要的改進與完善。在實現(xiàn)這一進程中，還應該將所有會對其產生不良影響的要素進行綜合全面分析研究。主要可以從以下幾個大的方面進行入手：主觀因素方面、客觀影響要素方面、可量化要素方面以及不可量化要素方面。然后在此基礎上對控制系統(tǒng)不斷進行改進與完善，促使其與軋鋼生產制作的實際需要相符合。

3 軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)在改造過程中用到的相應技術分析

3.1 對軟件部分進行優(yōu)化

3.1.1 結構優(yōu)化

軟件在自動化控制系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用，對軋鋼工藝具有直接控制作用，對軋鋼設施設備具有指揮作用，對軟件結構進行優(yōu)化有利于幫助系統(tǒng)滿足軋鋼工藝需求[2]。然而對系統(tǒng)軟件結構實行改進操作的時候，還應該考慮到模塊化設計思路，幫助模塊完成對相應操作功能的有效控制，同時擁有熱加工功和切削加工，達到軟件結構的目的。進行調整時，應該堅持從實際狀況出發(fā)，將軋鋼自動化系統(tǒng)的軟件結構劃分為多項執(zhí)行單元，并以生產控制為基準，對系統(tǒng)內部軟件模塊的相應控制程序實現(xiàn)更好的優(yōu)化。

3.1.2 程序優(yōu)化

程序在軟件運行中扮演主導角色，對于自動化控制系統(tǒng)起著決定作用，為此，優(yōu)化程序和自動化軟件的運行情況、運行水平緊密相關。對程序進行設計和優(yōu)化的過程中，應該保證指令合理性與可行性不受影響，與此同時對軟件設計方式進行重點研究，加強程序對軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)產生的科學性與合理性[3]。除此之外，對軟件程序進行優(yōu)化的過程當中，還需要使用PLC。

3.2 對硬件部分進行優(yōu)化

3.2.1 對輸入電路進行優(yōu)化設計

在對軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)展開優(yōu)化設計的時候，應該對軋鋼工藝中輸入電路的相關標準進行仔細研究，然后以此為準則再對輸入電路執(zhí)行優(yōu)化操作。在鋼材生產制造過程中，需要消耗大量電能，這時為了保障供電的穩(wěn)定性，還需要在軋鋼自動化控制系統(tǒng)的輸入電路中加裝凈化元件，確保其中性點接地狀態(tài)良好，達到減弱電脈沖對系統(tǒng)電路運行產生的干擾的程度[4]。

3.2.2 對輸出電路進行優(yōu)化設計

以鋼材制造生產的視角上看，有必要從設計方面對軋鋼輸出電路實行優(yōu)化，參照電氣自動化控制系統(tǒng)使用標準指標，對輸出電路進行優(yōu)化。當軋鋼輸出電路發(fā)生異常情況時，會給線路負荷的均衡性造成一定影響，從而降低電能輸出效率，嚴重時還會產生浪涌并對現(xiàn)狀產生不良影響。為此，應該在該系統(tǒng)的輸出電路中，依靠吸收電路浪涌的模式，及時解除干擾。

3.2.3 防干擾措施優(yōu)化

防干擾設計是系統(tǒng)硬件優(yōu)化的重要組成部分，應該對自動化控制系統(tǒng)的周邊環(huán)境所產生的干擾進行充分考慮，避免系統(tǒng)因受到外界因素干擾而無法實現(xiàn)正常運行。系統(tǒng)防干擾模式主要有三種：①對同頻線路進行分開排列，對所有可能會造成干擾的線路進行分離安放，同時還應該在線路外部配備相適應的、高效的屏蔽材料；②將控制系統(tǒng)所用的變壓器進行單獨放置，并讓每個變壓器都處于獨立狀態(tài)；③對電磁屏等硬件設施進行進一步優(yōu)化，使用質量比較好的外殼進行接地，同時采取有效的防靜電措施[5]。

4 軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)改造的注意事項

4.1 優(yōu)化控制系統(tǒng)

對機電設施、控制系統(tǒng)以及工藝流程之間的相互作用進行細致思考，也是實現(xiàn)最優(yōu)化控制的基礎，也只有在最優(yōu)控制的基礎上，才能實現(xiàn)穩(wěn)定、高效生產。由于最優(yōu)化控制的實現(xiàn)難度相對較大，根源在于實行過程中，不僅需要對主客觀影響因素進行考慮，而且還應該對量化與不能量化等因素的重要影響進行綜合分析，并在落實過程中，對其進行優(yōu)化和完善，從而將高效生產變成現(xiàn)實。

4.2 對軋制數學模式進行確定

數學計算問題，實際上指的是摩擦力分布、張力計算以及計算精度等有關問題，現(xiàn)階段還沒有得到完全解決。歸根結底是使用生產過程中的時間數據信息，并且不斷進行修正，以此來得到最理想的軋鋼控制模型。除此之外，對軋制進行調整時主要是根據自行張力來進行的，但是由于剛建成的工廠沒有相應的實踐經驗，軋鋼設定的數值和實際參數之間存在很大偏差。盡管全新的規(guī)格和新一類的軋制通常處于嘗試環(huán)節(jié)，無法避免發(fā)生誤差，但是趨于完整的理論模型，可以保證參數誤差不斷減小，進而減少試軋的次數。

4.3 對計算機控制系統(tǒng)的有關配置進行提高

對計算機控制系統(tǒng)中的相應配置進行改進，能夠保證計算機的每項功能都能得到有效提高，這里所指的功能有安全性、穩(wěn)定性以及有效性等。在該控制系統(tǒng)當中，計算機的控制系統(tǒng)是基礎組成部分，若想保證軋鋼得以穩(wěn)定發(fā)展，其系統(tǒng)也應該順應時代發(fā)展趨勢，與計算機控制系統(tǒng)的前進步伐相一致，與計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展緊密結合，繼而為分級集成控制系統(tǒng)實現(xiàn)順利有序工作奠定基礎。

5 軋鋼電氣自動化控制系統(tǒng)改造技術的應用分析

5.1 達到控制有關要求

生產軋鋼的時候，軋機組應用的全部是直流電控制設施，在使用的時候，可以借助可逆法控制正反，并促使其一直處于低速運行中。同時，在對控制系統(tǒng)執(zhí)行控制操作時，還可以借助全數字直流調速系統(tǒng)對軋鋼的整個生產執(zhí)行雙閉環(huán)速度調節(jié)。如果將CBP通信板應用到調速系統(tǒng)中，那么最好再另外輔助其它裝置進行使用，并借助通信網實時傳送故障信息與相應指令。進一步對與檢測儀表息息相關的控制系統(tǒng)執(zhí)行優(yōu)化改造，準確測量，繼而使得軋鋼生產質量得到切實保證。

5.2 符合自動化控制標準

首先，對實行控制的通信網絡不斷進行優(yōu)化與革新，把所有控制裝置全部打造成網絡控制模式，同時優(yōu)化單機調節(jié)，再增添一項手動調節(jié)裝置，通過鏈條完成手動控制操作，以免因為網絡問題而發(fā)生控制故障。其次，依照實際運行情況按時對軋制表進行調整、更新，降低因大量數據堆積而對數學運算產生影響。最終，還可以借助正反爬行的方式對軋鋼機械實現(xiàn)控制。為了及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行問題，應在控制系統(tǒng)中設計相應的故障報警模塊，并促使其能夠得到及時修正，從而保證系統(tǒng)實現(xiàn)安穩(wěn)運行。

5.3 滿足控制系統(tǒng)自動化改造要求

首先，做好軋線兩級改造工作。促使控制系統(tǒng)所需的傳動網絡、監(jiān)控網絡及I/O網絡具備信息輸送與交換能力，此后利用三級網絡串聯(lián)所有通信網絡，達到數據資源實時共享的目的，并且建立一體化程度比較高的計算機系統(tǒng)[6]。

其次，仿真改人際交互界面。通過對人機交互系統(tǒng)進行有效利用，安排專門的管理人員、控制人員對相關設備進行全方位監(jiān)控。為了實現(xiàn)這一目的，在改造時，應當對人機交互界面改造工作進行重點關注。要想實現(xiàn)這一過程，還需要從以下兩個方面對人機交互系統(tǒng)實施劃分，一方面是人機交互端口與PLC，另一方面為I/O站的遠程連接。當系統(tǒng)工作過程中，必須要對PLC有關參數進行科學設置。

設定完PLC參數后，可以借助通信網絡的快速傳輸功能迅速進入調速系統(tǒng)中去，然后再借助人機接口將調速系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)中的各項參數輸送至CRT。

對PLC速度聯(lián)級口進行有效控制，以達到CPU計算功能提升的目的，從而使得自動化控制系統(tǒng)的全部電氣設備及其相應的線路都能滿足實時控制要求。

合理控制微張力，在執(zhí)行控制操作的進程中，應當在轉矩記憶的前提下對其發(fā)送控制指令，同時還能對系統(tǒng)中的直流傳動裝置實行輸出量收集操作?；谲堜摍C械設備是為弱磁調速，由此可見電樞電流跟轉矩之間不存在聯(lián)系，簡言之電流記憶法在此過程中無法實施控制功能。

6 結語

總之，軋鋼企業(yè)在實際生產過程中，應該對電氣自動化控制系統(tǒng)進行合理應用，因為它能對傳統(tǒng)工藝生產方式進行有效轉變，能對工業(yè)設備實現(xiàn)自動化控制，還能讓工藝流程與技術的作用和優(yōu)勢能在實際生產過程中得到充分發(fā)揮，以此來滿足軋鋼生產質量和效率提升的需要。但是最近幾年軋鋼行業(yè)不斷向前發(fā)展，電氣自動化技術也應該與時俱進。利用此種方式，才能對傳統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)運用中存在的相應問題進行妥善處理，讓系統(tǒng)的控制效果更明顯。這樣做有利于提高軋鋼生產效果，并且能夠幫助軋鋼企業(yè)收獲更多的經濟效益。