浅谈轧钢电气系统的自动化控制研究

务Ｉ　匐　化　

精轧换辊自动化控制系统研究　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ　ｍｉｌｌ　ｒｏｌｌ　ｃｈａｎｇｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｈｏｔ　ｓｔｒｉｐ　ｍｉｌｌ　

黄才光　

ＨＵＡＮＧ　Ｃａｉ．ｇｕａｎｇ　

（重庆水利电力职业技术学院，永Ｊｉｌ　４０２１６０）　摘要：基于武钢热轧厂１　５８０ｍｍ热连轧精轧机工作辊快速换辊系统的应用，重点分析换辊自动化系统　的工作原理，论述了快速换辊的控制思路和优化方法。实践证明，该系统运行稳定可靠，减　少了换辊时间，最大程度地提高了换辊效率。　关键词：热连轧；换辊；自动控制　中图分类号：ＴＰ２７３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１　００９—０１　３４（２０１　０）０５－０２５０—０３　

０引言　

在现代化钢厂中，精轧换辊是热轧生产线连　

续生产过程中的关键环节。随着生产自动化程度　

提高，生产节奏加快，精轧机工作辊的更换一　

般需要每个生产班次（８ｈ）要进行１至２次换辊。　

精轧工作辊换辊效率的高低直接决定热轧线的产　

量，甚至直接影响下游生产线的生产。如何在换　

辊过程中简化操作、优化流程、减少换辊时间、　

增强操作安全性、提高操作自动化程度已经成文　

热连轧生产线工程技术人员面临的瓶颈问题。　

本文以某钢厂某生产线为例，设计精轧换辊　

自动化系统，通过具体实施，得到很好的效果，　

可满足客户高效率安全生产的要求。　

１精轧机换辊原理　

１．１精轧机换辊设备　

精轧机换辊分为工作辊换辊和支承辊换辊　

（本例有两套轧辊，见图１），支撑辊为被动辊，　

—、　—、　

／／　

图ｌ轧辊工艺流程　工作辊为主动辊，通过齿轮箱与主传动电机相　

连。系统采用开关式电磁阀、比例阀、压力传感　

器、位移传感器、三线式接近开关以及变频、机　

械制动，实现换辊位置的精确定位。工作辊可实　

现全自动、半自动、手动三种换辊方式。　

精轧机换辊控制对象包括工作辊换辊小车、　

横移平台、上支撑辊平衡装置、下支撑辊提升装　

冶金工业中自动化控制技术的应用研究

摘要：我国工业正在以高速发展，在发展过程中就需要引进很多新技术，冶金工业中自动化控制技术运用的非常广，笔者从我国冶金工业自动化现状、工业以太网技术应用和能源管理系统建设三个方向对冶金工业中自动化控制技术的应用进行分析研究。

关键词：冶金工业；自动化；控制

中图分类号：f416.67

冶金企业的生产过程非常繁杂，从准备原料到产品出厂，有着非常复杂的工序，每道工序都包含着复杂的工艺过程。在这些复杂的生产工艺过程中使得自动化控制领域的各种技术被应用到冶金工业中。我国冶金企业开始将自动化控制系统引进冶金生产的各个环节，尤其在一些大型钢铁企业投入大量资金来建设自动化项目，其自动化控制技术已达到国际先进水平。但是整体上我国冶金行业的总体自动化程度还不够高，对相关的科研资金投入远低于国外发达国家，所以我国冶金行业需要更加重视对自动化对的引进。

一、我国冶金工业自动化控制的现状

在冶金企业中，控制系统可以分为5级结构：0级是采集执行层要通（执行器和传感器），完成控制命令的具体执行和物理量的测量；1级是控制层（就是基础自动化），主要完成生产工艺过程的集中控制；2级是一般为生产模型的计算，主要作用是优化生产控制；3级是生产调度和管理系统，主要作用是协调调度各工序之间的协同工作；4级是企业信息的系统层。主要作用是将有相应的网络连接成一个有机整体。

进入二十一世纪以来，我国钢铁工业自动化程度得到大大提高，从铁矿石堆放场、选矿、烧结厂、高炉、铁水预处理、转炉、炉外精炼、连铸、轧钢等钢铁生产的各个工序现场，自动化设备随处可见，不仅配备了比较先进的单机操作系统，而且还有完善的集散式分布系统[1]。目前我国的大型钢铁联合企业比如：宝钢、首钢、武钢等从国外引进了先进自动化控制系统和设备，然后进行吸收消化、改进创新，因地制宜，使之符合自身的实际生产需要，其自动化水平已经达到国际先进水平；同时随着国家对钢铁行业的越来越高的要求，一些落后的设备被淘汰，新建的项目大多数都配备了自动化系统和单机自动化生产设备，比如即将开工建设的武钢的防城港和柳钢的湛江项目，将会成为我国南方的精品钢材基地。

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钢铁行业电气自动化发展和应用

作者：郭兆斌

来源：《商品与质量·消费视点》2013年第03期

摘 要：电气自动化技术，通常是指将机械技术、自动控制技术、微电子技术、计算机技术、传感技术等多学科多领域技术相结合的综合技术，当今已被广泛应用于各大工业领域中，以取代速度慢、精确性差的传统作业技术。钢铁行业，具有规模大、覆盖面广、流程复杂等特点，对电气自动化技术的需求尤为强烈。钢铁工业电气自动化可以获得巨大的经济效益，是钢铁工业现代化的标志，已经成为了钢铁业发展的重要技术支柱。本文作者结合工作实际浅谈了电气自动化技术在钢铁行业发展和应用。

关键词：钢铁行业；电气自动化；机械；计算机技术

一、钢铁工业电气自动化技术的发展

（一）钢铁工业电气自动化技术的发展现状

电气自动化操作系统综合利用了计算机与软件技术、网络技术等，已成为钢铁工业控制系统的重要组成部分，并广泛应用于企业生产与管理的各个环节，其应用主要包括智能化控制技术、分布式控制系统、开放式控制系统等。智能化控制是指利用计算机技术、专家系统以及模糊控制、神经网络算法等构成的控制技术，可以解决钢铁行业中具有大型化、连续化、复杂化、高速化等特殊性的难题，相比传统的控制技术具有更大的适配性和精准性，已被广泛应用在钢铁行业的产品设计与生产、设备的控制与质量诊断等多个方面。分布式控制系统又称为分散控制系统，是利用多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路的自动控制系统，并具有集中获取数据、集中管理和集中控制、人机交互以及监控和管理的功能 。开放式控制系统是指利用计算机技术和通讯网络使各种控制设备与计算机得以联通，不但可以实现不同企业间的资源共享，还能实现不同企业间产品的兼容与互换，使产品生产更加迅速，成本更低。

（二）钢铁电气自动化的发展趋势

1.低成本自动化（ LCA）

浅谈轧钢加热炉自动控制系统的应用　

李宁张志涛王磊　

（河北钢铁集团邯钢邯宝热ＳＬｆ一河北）　应用技术　

●ｌ　

［摘　要］本文主要论述了加热炉控制采用ＰＬＣ控制系统与检测仪表相结合，通过检测烧钢过程的各项工艺参数，实现优化数学模型控制及煤气和空气双交　

叉限辐最佳燃烧控制。　

［关键词］轧钢加热炉　燃烧　自动控制系统　

中图分类号：Ｖ２４９．１２２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）２４—０２８１—０ｌ　

１前言　加热炉过程控制系统提高了整个炉区的自动化水平，提高了板坯的加热质　

量，降低了工人的劳动强度，并为粗轧和精轧的过程控制系统提供了必需的信　

息来源。如果没有加热炉过程控制系统，则加热炉区的生产方式就回到了传统　

的手动控制状态，不利于提高板坯的加热质量和节能，更谈不上板坯的信息化　

控制。因此采用该燃烧控制系统对于节能、环保，提高钢坯加热质量等均有明　

显的效果。热炉作为钢铁工业轧钢生产线的关键设备和能耗设备，钢坯温度的　

优化设计和加热炉自动化控制水平直接影响到能耗、烧损率、废钢率、产量、　

质量等指标。为了实现高效节能、减少污染的目标，轧钢加热炉将向自动化和　计算机控制方向进一步发展。　

加热炉控制采用ＰＬＣ控制系统与检测仪表相结合，通过检测烧钢过程的各　项工艺参数，实现优化数学模型控制及煤气和空气双交叉限辐最佳燃烧控制，　

对加热炉的炉温、炉压、烟温及相关保护措施等项目进行自动控制，并由计算　

机系统控制的操作站监视全部生产过程，该系统使加热炉更节能、高效、安　

全、稳定运行。　

采用ＰＬＣ控制系统与检测仪表结合，对加热炉的炉温、炉压、烟温及相　

关的保护措施等项目进行自动控制。由计算机系统的操作站监视全部生产过　程，保证加热炉节能、高效、安全、稳定运行。加热炉控制系统采用一套　

８ｉｅｍｅｎｓ　ＰＬＣ控制，１个主机架，采用￥７２４００系列：４个ＥＴ２ＯＯＭ远程机架，　

均采用￥７２３００系列模块。加热炉出料操作室采用一台工控机，用于燃烧系统