电气自动化在钢铁企业中的应用探讨
中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2016）04-0031-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.016
近年来，自动化技术、电气工程技术快速发展，这也推动了电气自动化在钢铁企业中的应用。我国经济快速发展对于钢铁的需求量大幅上涨，钢铁企业之间的竞争日益激烈，钢铁企业通过应用电气自动化，克服了传统生产运营存在的一些弊端和问题，电气自动化技术在多个环节都具有明显的应用优势，有助于推动钢铁企业的快速发展。
1 电气自动化概述
当前，电气自动化在钢铁冶金业、采矿业、机械制造业等行业应用广泛，无论在机械零件的生产设计，还是火箭导航系统的操作控制，都需要应用电气自动化技术。通常情况下，电气自动化的应用和经济管理、开发研制系统、系统运行操作、信息处理方法和自动控制程序联系紧密。近年来，电气自动化技术越来越成熟，在各个领域的应用越来越广泛，特别是在工业生产中，电气自动化技术发挥着非常重要的作用，无论是大型的机械设备，还是小型的电气元件，都需要应用电气自动化技术。随着技术的发展，元器件和机械设备的各方面性能和功能也在不断完善和增强。
近年来，互联网技术、计算机科学技术的快速发展，电气自动化的应用不仅局限在工艺技术方面，逐渐发展到操作控制系统层面，控制系统包含规划设计、操作应用、测试调试、维护管理等多个环节，结合实际的应用需求，结合PLC进行设计，通过计算机网络系统实时监控现场设备的运行状态，保障系统各个模块之间的数据交换和资源共享。当前，电气自动化技术的应用主要是基于PLC人机界面，便于维护和处理。现场监控系统由变频器、监控点、监视系统、CPU、中央控制器等组成，这使得电气自动化趋于高效化、市场化和国际化。
2 电气自动化在钢铁企业中的应用
2.1 电气元件
在钢铁企业中电气元件的应用量较大，在钢铁企业的生产流线检测程序和生产工序中，常见的电气元件主要包括断路器、变频器、继电器和传感器。其一，断路器在钢铁企业中的应用。高压断路器主要由高压隔离开关和高压负荷开关组成，通过这两个开关可承受较大的短路电流，也可切断负荷电流，自动完成跳闸操作，确保断路器设备和电气线路的安全检修，断开电源后，还能检测其绝缘性能，分析故障原因，保障工作人员人身安全。其二，变频器在钢铁企业中的应用。变频器是一种重要的控制装置，可用于改变电源频率，将交流电转换为直流电，再将直流电转换为交流电，特别是钢铁企业锅炉旁侧设置变频器，实现变频调速、变频调节、变频控制和变频补水。其三，继电器在钢铁企业中的应用。可实现电路的保护、转换、安全调节和自动控制，这种装置实际上是一种自动开关，用于控制电路电流，其包含输出回路和输入回路，一旦电路发生运行故障，利用自动化控制装置能够快速切断故障线路，控制事故的进一步扩大，保障连续的供电和系统的稳定运行。其四，传感器在钢铁企业中的应用。主要有温度传感器和压力传感器这两种类型的传感器，作为一种重要的检测装置，主要用于采集被测量信息，按照一定原则和规律，将被测信息转换为其他形式信息或者电信号，满足钢铁企业生产运营中信息的控制、记录、显示、存储、处理、传输等环节的要求，实现钢铁生产运营的自动化控制和检测。
2.2 可编程逻辑控制器
可编程逻辑控制器PLC在钢铁企业中的应用具有较高的可靠性和稳定性，操作控制比较简单，并且对于应用环境具有良好的适应性。在钢铁企业出渣除尘、转炉卸料、贴水脱硫等环节应用PLC，实现自动化的生产运营和控制管理，极大地提高了工作效率和炼钢质量，并且帮助钢铁企业节省了大量的能源和资源，实现了较大的经济效益。
2.3 检测设备
钢铁是一种重要的工业产品，钢铁企业对于钢铁的加工制造质量有着较高的要求和严格的标准限定，因此钢铁企业在加工制造钢铁产品时，必须严格按照相关要求和标准，做好检验和测试，而利用电气自动化技术，可以实现钢铁加工制造的动态监管，确保钢铁的加工制造质量。钢铁企业的加工生产制造环境对于钢铁品质有着重要影响，通过电气自动化技术可以动态监控和测试工作条件，例如实时监测加热流程中的废气元素含量、释放气体元素含量等，可以有效控制和减小对于生产环境的污染，合理规范钢铁的生产流程。钢铁企业通过应用电气自动化技术，可以极大地降低人工测量误差，测量数据更加准确，例如钢铁企业在轧钢环节，采用自动化红外温度测试仪器，运用红外线特性，扫描铸件产品的相关参数和数据，有效提高了生产测量的精确度。
2.4 过程控制系统
在钢铁企业的生产运营过程中，越来越依赖在线网络的连续监控和监测，电气自动化技术的应用主要是利用数据处理技术、数据融合技术、传感器技术等先进科学技术，钢铁企业生产运营过程中应做好环境保护监控、产品质量监督和物流跟踪，加强全过程的动态监测，全面控制和监督钢材质量、钢水纯度监测、温度监控等环节，还可通过电气自动化技术进行钢铁生产的烟尘和固体废弃物检测。
2.5 信息化系统
钢铁企业的信息化系统主要是用于采集各种生产运营信息，实现信息资源的交换和共享，在激烈的市场竞争中使钢铁企业实现系统化、标准化、信息化的管理，并且基于信息化集成，在钢铁企业中应用和普及信息基础系统，构建完善的信息化系统结构。而钢铁企业作为我国重要的国有企业，政府部门应发挥宏观调控作用，加快钢铁行业的信息化管理，结合钢铁企业的实际生产运营要求，合理分析钢铁企业的信息化数据，有针对性地采取生产运营管理措施，根据信息化数据，做好分析和统计，挖掘更多有价值的数据信息，为钢铁企业的管理决策提供重要参考依据，保障钢铁生产的产量和质量，推动我国钢铁行业的可持续发展。 2.6 生产管理控制系统
钢铁企业在应用电气自动化时，通过多种自动化措施，采用模拟方式，解析和探索整个生产运营过程，确保钢铁生产管理控制的科学性和合理性，运用现代化多媒体技术和计算机科学技术，利用钢铁企业的制造模子，进行整个生产加工制造的整体流程模拟，改善钢铁企业的运营模式，策划更加规范化、标准化的制造程序，积极探索钢铁新产品，为发展新工艺奠定基础，最终实现智能化的钢铁加工制造流程。同时，在钢铁加工生产制造的管理和控制过程中，结合网络设计、专家研究、事例推测等，不断提升钢铁企业的制造实力和自动化生产水平，加快钢铁加工制造速度。结合钢铁企业的各种生产流程系数比，按照准确、真实的数据参数，优化钢铁制造流程，科学解决钢铁加工制造中存在的问题。另外，对于钢铁企业机械设备的管理控制，主要是通过辨别事故，分析故障原因，从而采取有效的管理和防治措施，确保钢铁企业正常的生产运营。通过利用电气自动化技术，可以实时监测各种机械设备的运行状态，实现远程的控制操作，及时发现机械设备的安全隐患，在线进行分析诊断，有效隔离设备故障，采取科学有效的运行维护措施，最大程度地减小钢铁企业的经济损失。并且，在钢铁企业的生产成本管理控制中，运用电气自动化技术，对原材料质量进行追踪调查，合理运用和配置原材料，尽量减少钢铁企业的成本支出，实现最大化的经济效益。
3 电气自动化在钢铁企业中的应用前景
钢铁企业的生产运营具有高速化、大型化、连续化等特点，传统的控制技术已经无法满足钢铁企业的运营要求，而通过应用电气自动化技术可以很好地解决这些问题。当前，我国积极推动电气自动化在钢铁企业中的应用，在钢铁生产运营的人工智能控制、诊断维护、冷热轧薄板、板型在线检测等方面取得了显著成就。在未来发展过程中应加大钢铁企业对电气自动化技术的应用，重点研究以下系统：
3.1 分布式控制系统
钢铁企业通过应用电气自动化技术，应积极构建分布式控制系统，由智能控制设备、测控计算和现场控制设备等组成，实现对钢铁加工生产制造的多级或者双级控制，运用中央计算机管理和监控整个生产过程中，节省大量的人力、物力和财力，不断提高经济效益。
3.2 开放式控制系统
开放式控制系统主要是基于计算机科学技术，实现钢铁企业各个部门之间的信息交换和共享，实现不同钢铁产品的兼容和互换，借助于通讯网络，使计算机和各种控制设备相连通，集成决策、控制、管理和经营等应用功能，达到一体化的控制和测量目标。
3.3 其他系统
除了加大对分布式控制系统和开放式控制系统的研究开发，还应注意现场总线技术和交流传动技术，在钢铁加工生产制造流程中合理运用这些技术，提高生产运营效率，规范和完善生产流程，推动钢铁企业的转型升级。
4 结语
钢铁企业是我国经济发展过程中重要的支柱产业，随着电气自动化技术的快速发展，越来越多的钢铁企业认识到电气自动化的应用优势，通过在钢铁加工生产制造流程中应用电气自动化技术，结合实际的生产运营要求，极大地提高钢铁产品的生产效率，在未来的发展过程中应加大电气自动化在钢铁企业中的应用研究，不断进行创新和探索，实现钢铁生产的安全化、专业化、规范化和智能化。
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