转炉自动化中的PID技术研究

陈珂 李娟娟

摘 要：转炉自动化控制系统中运用了PID技术，提高了炼钢效率。将转炉自动化中的PID技术充分运用，需要结合炼钢厂的实际情况设计控制系统。而自动化控制的优势就在于整个操作过程无需人工插手，转炉能够按照预先设置好的自动操作步骤进行工作，实现炼钢现场设备自动化。本文通过分析转炉自动化中PID技术的控制方式，进一步探讨PID技术的具体应用。

关键词：转炉自动化；PID技术；炼钢；控制系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.011

在炼钢工厂运转过程中，需要对很多设备进行设置与控制。在转炉自动化控制系统中，PID技术属于较为常见的控制方法。在转炉自动化PID技术应用中，均要求被操控的炼钢设备需要按照预先设定的步骤工作[1]。若控制系统设置出现差错，不仅可能造成工厂的损失，严重时还有可能出现安全事故。

1 转炉自动化系统中PID技术的调控分析

在转炉自动化中PID技术的控制方式主要是通过采用积分调节、比例调节以及微分调节方式对设备进行控制。而积分、比例与微分调节又是相辅相成的，不可分离使用。在使用PID技术进行调控时，既可以单独对积分、比例以及微分进行单独设置，也可以通过更改其中某一个设置来改变另外两个参数。转炉自动化中PID技术还具有设置简单，易于调整的优势。我国的炼钢工作已经持续了很多年，在这些年中对PID技术的了解与掌控已经有了较多经验。并且，经过多年的应用，PID控制技术已经有了很大改善。目前，PID技术多用于参数常发生变化的设备中，PID参数可以通过计算机进行远程设置，提高了使用方便性，可显著提升工厂工作效率[2]。

2 转炉自动化中的PID技术应用

2.1 转炉自动化PID技术在现场的应用

炼钢工厂或其他工厂的现场均具有设备多、环境复杂的特点，都能够对控制系统产生干扰。其中在现场环境中，尤其对氧气的压力控制与流量控制需要稳定、准确的参数设置。但气体的压力与流量数值常常处于变化状态，导致控制系统必须能够随环境变化即时改变。而PID技术在现场的应用可以显著提高对气体介质控制的效率与质量。在PID技术控制系统中，通常会存在两种信号，即内部或外部信号。当出现信号后，会经过定值和过程值处理，经过PID技术系统的运算后，会将最终的控制值确定，进行参数设置。而PID技术控制系统有两种操作模式，一是手动操作。当PID技术控制系统处于手动操作模式时，可以人工对控制值进行设置；另一是自动操作。当PID技术控制系统处于自动操作模式时，系统会通过所收集的信号，自动进行调节运算，得出最终控制值，按照控制值开展工作，大大降低人工费用，还能提高准确性与灵敏性。

2.2 转炉自动化中PID技术在编程中的应用

在编程应用方面，通常工厂会选择专业的编程人员根据现场施工所需具体工艺流程对氧气流量调节阀进设计。转炉自动化中，利用PID技术能够将编程更灵活的应用于控制系统中[3]。在传统的编程设计中，通常只能按照编程人员所设计的内容进行操作，而不具备灵活调节的作用。在选择了PID技术后，可以选择三种控制方式，分别为远程控制、自动控制和手动控制。其中，远程控制是指可以利用计算机等方式对氧气流量进行远程调控，自动控制则是指PID技术控制系统可以根据所收集到的氧气流量进行自动调控，人工控制则是指专业操作人员根据需要手动输入参数的调控过程。在选择PID技术应用模式过程中，应当根据实际需要进行选择，每种模式都有自己的应用特点。将PID技术应用在编程当中，可以显著提升编程系统的灵活性，能够根据设备、现场环境以及人为需要进行调整。编程人员可以在编程时，设置安全参数范围，当发现设置参数出现明显错误时，可以实施安全停止措施，在保证灵活性的前提下还能保证工厂安全，减少事故发生的可能性。

2.3 PID技术在炼钢中的作用

在炼钢生产中应用PID技术，有显著的应用效果。特别是在转炉氧枪控制系统与底吹控制系统中，能够起到灵活控制、准确控制与稳定控制的效果。将PID技术实际应用在炼钢现场中，可以显著缩短人为调控时间，能够让炼钢设备稳定、安全工作。除此之外，为了提高炼钢生产自动化控制效率，在选择PID技术时，不仅仅可以利用自动控制模式，还可以根据炼钢实际需要选择远程控制或人工控制方式，只有这样才能为炼钢现场提供更多便利，保证转炉自动化高校运转，提供效率更高的生产服务。

3 结束语

转炉自动化生产已经成为现代工厂生产的重要方式，为了能够提高自动化效率，PID技术已经充分应用于其中。PID技术能够根据现场需求随时更改控制值，确保控制数据能够符合现场需要。传统自动化系统只能根据某一编程进行工作，不具有调控性，应用性较低；而PID技术控制系统能够选择自动调控、远程调控与人工调控三种方式，应用人员可以根据自我需求选择相应的调控方式，大大提升了转炉自动化的应用性[4]。同时，PID技术控制系统还能提高控制精度，降低人工成本，是一种优质控制系统，值得加大宣传与研究力度。

参考文献：

[1]李信.转炉自动化中PID技术的应用[J].科技风，2013，06（10）：116.

[2]张国栋，肖景国，商桂梅，高晓光，董再胜.济钢25t转炉自动化控制系统改进[J].山东冶金，2003，05（17）：44-47.

[3]翟宝鹏，王明林.260吨转炉自动化炼钢模型开发与应用[J].中国新技术新产品，2014，12（26）：9.

[4]穆群.浅析转炉冶炼自动化控制[J].科技创新导报，2010，09（11）：101.

作者简介：陈珂（1977-），男，河南安阳人，本科，研究方向：100吨转炉配料系统自动控制。