PLC在钢铁冶金企业电气自动化控制中的应用

王殿玲

【摘  要】钢铁冶金工业的工艺流程复杂程序繁多，自动化技术的应用能给企业带来经济效益并推动行业前进。PLC技术作为工厂自动化控制系统的核心部分对于行业自动化技术的发展具有关键作用。

【关键词】PLC;钢铁冶金企业;电气自动化控制

引言

目前，在我国工业生产领域应用最为广泛的先进技术之一就是PLC技术，其应用主要是提高工业企业生产设备的自动化控制水平。PLC技术应用于工业生产控制设备时，能够极大的提高可编程控制系统的稳定性，并且编程软件入门简单，容易上手，适用人群极大的增加。在钢铁冶金企业电气自动化控制中，充分应用PLC技术能够有效降低系统运行的出错率，并且做到了解放人力，改变以往钢铁冶金重工业生产需要大量的人力资源的生产模式，从而真正有效提高钢铁冶金工业生产效率，提升企业的经济效益。

1PLC概述

1.1PLC技术概念

PLC通常被称作可编程逻辑控制器，从它本身的工作形式来说PLC是一种仪器，这一仪器的主要特点是它具有编程存储的功能。它通过数字输入或数字输出指令的形式，可以实现对不同的生产加工设备或者说不同的生产加工环节进行有序且高效的控制。通过这种形式不仅能够加强所生产产品的质量并提高作业效率，还可以在很大的程度上降低生产成本提高生产阶段的经济效益，尽可能提升企业在市场上的竞争力。除了上述作用，PLC技术的应用还可以实现对资源合理的优化配置，形成节约、绿色、环保的生产工作模式。

1.2PLC在钢铁企业中的应用意义

很多钢铁冶金企业都普遍应用PLC技术进行生产作业，其中有以下几点意义：

（1）由于PLC技术具有对各个生产环节进行模拟和语言设置的功能，通过这些功能可以在很大程度上提升产品加工过程中的生产作业环境。

（2）运用PLC技术可以建立一套完整的自动化生产加工流程，已达到降低劳动力使用的目的，并最终提高产品在这一领域的高科技含量。

（3）对于钢铁加工制造企业来说传统的控制技术目前已经难以满足企业实际生产的要求，加上近年来我国新一轮建设的进行导致对钢铁产量的需求与日俱增。PLC技术的应用提升钢铁生产作业的工作效率。

2PLC在钢铁冶金企业电气自动化控制中的应用

2.1在热轧产线中的应用

目前我国常见的热连轧产线主要由四道工序构成，第一道是加热炉;连铸生产的板坯进入加热炉进行均热，进一步提高产品质量。该工序的生产环境存在煤气、高温等危险性，由PLC、热电偶和电控烧嘴构成的燃烧控制系統能为加热炉提供稳定精确安全的炉温控制。第二道是轧机前的高压水除鳞系统;利用高压水冲击去除板坯表面氧化铁皮，提高产品表面质量。PLC通过HMD捕捉到板坯到达除鳞位置的信号后控制喷射阀组快速准确打开和关闭。高压水除鳞是热轧产线的关键设备，工艺复杂设备连锁多，利用PLC控制除鳞系统可以提高控制精度和可靠性同时降低用水量，降低维护难度。第三道是轧机系统;轧机系统由粗轧机和精轧机组成，粗轧机通常执行多道次轧制，配合压力定宽机和立辊提供大压下量，产出合格的中间坯。精轧机组的各道次机架按照工艺要求提供相应的负荷分配进行轧制。轧机系统主要由传动、液压、润滑等部分组成，轧钢工艺中控制带钢板型和轧制质量至关重要的AGC厚度控制、HGC辊缝控制和弯窜辊功能就是依靠对电气液压系统的精确控制来实现的。液压系统的控制核心部分是由上位机、PLC主站、DP从站和现场检测元件构成。通过采集和处理现场设备信号，PLC对不同功能的液压泵站的参数进行精确快速的控制，由液压缸实现AGC、HGC、轧制力控制和活套张力控制等重要工艺功能。最后一道工序是冷却和卷取;带钢通过快冷、层流等冷却方式将带钢冷却到指定温度进行卷取作业生成合格的热轧商品卷。卷取工序中采用分布式控制系统，卷取PLC站与精轧通讯，分站与各液压站阀台相连，通过对带钢的材质、厚度、宽度和精轧抛钢速度等数据的运算处理实现侧导板控制、助卷辊踏步和动态卷取张力控制等功能。PLC控制系统具有优秀的可靠性和稳定性，它的应用既提高了轧钢的质量和产量，又改善了生产条件。

2.2在故障响应中的应用

在钢铁冶金工业中运用电气自动化控制系统时，能够有效的利用旁屏手动或者是现场控制等一系列的方法展开对电气自动化系统相关的控制以及操作，PLC技术针对闭环控制的过程中与测量转速用到的单位以及与执行相关的单位等可以对钢铁冶金设施进行较为高效的控制。在这一过程中可以通过PLC技术钢铁冶金的生产进行进一步控制，如果电气自动化控制系统内部产生故障，PLC技术可以迅速对其进行有效的反应，通过钢铁冶金的常规控制系统发出警报，快速通知专业维修人员，使其可以利用科学手段快速找到使其发生故障的具体原因，并且还可以及时运用适当的措施对故障部位进行修复，保证在钢铁冶金的过程中电气自动化控制系统可以一直处于优良的状态中进行工作。我国科学技术在不断前行的情况下推动了钢铁冶金工业中使用PLC技术，并且使其可以朝向多元化方向发展，为我国工业的自主性发展奠定了夯实基础。

2.3在炼铁除尘中的应用

现阶段，PLC技术在冶金工业的不同作业环节都发挥着重要的作用，如安全性能、质量维护等。另外，该技术也在实际生产中有着广泛的应用，包括采矿、铸造等。以除尘站进行举例分析，其主要构成包括空压机、水箱、控制柜等。其运行过程就是通过控制柜对水箱内的水进行输送，直到进入到水管内，再通过改变压力的控制使水流转变成高压水柱，以此来完成产品的冲洗除尘。应用PLC技术，工作人员可以对水箱内的水位、水柱压强等不同参数进行有效的掌控，便于控制整个除尘环节，确保清洗的效果。

2.4在降耗增效中的应用

在钢铁冶金工业中，针对电气自动化系统进行有效的控制，主要是通过顺序以及开关量对其进行控制的，可是在利用继电控制器对其进行较长时间的使用过程中，也会体现出一些不良影响，造成生产工作难以展开持续性发展。在这一过程中在钢铁冶金工业中使用PLC技术，可以有效的完成对电气自动化控制系统进行独立控制操作，在此期间还应该配合专门为信息以及通信研发出来的模块，可以依据具体生产的整体需求。在这一过程中可以效的完成电气自动化控制系统的自动化，并且要有针对性的对基进行控制，与现阶段我国大力提倡的节能减排的环保观点基本一致。PLC技术在钢铁冶金过程中，可以从工业的角度出发，针对电气自动化控制系统，完成企业在生产流程中对钢铁冶金展开综合调配以及控制的需求，在这一过程中可以有效的提升钢铁冶金工业的发展速度，可以顺应时代对钢铁冶金工业的需求。

结语

近几年，我国城市化发展速度不断加快加大了钢铁冶金产品需求量的不断上升，将PLC技术运用于钢铁冶金企业的电气自动化控制中，可以获得良好的效果，而且还可以使PLC技术获得更加广阔的发展。钢铁冶金企业要想得到更好的发展就一定要提升自身的电气自动化控制技术，但是要想把这一技术带入到重工业中，需要对自动化控制进行有效研究。

参考文献：

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[2]李德英.PLC技术在冶金企业电气自动化控制中的实践探究[J].信息记录材料，2018，19（10）：47-48.

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（作者单位：山东省冶金设计院股份有限公司）