PLC 在钢铁冶金企业电气自动化控制中的应用论文

　　摘要：在现代化经济的全面发展进程中，我国科学技术水平有了质的飞跃，为钢铁冶金行业的进一步发展提供了一定的帮助，但同时也使得冶金行业的竞争力逐渐增加。为了能够在市场中得到更好的发展，企业在实际生产的过程中，对传统钢业冶金炼制模式进行了全面创新，通过对现代化信息技术的有效运用，以此来提升钢铁冶金炼制质量以及生产效率，从而不断开拓市场。在整个过程中，PLC技术与电气自动化控制技术的有效结合，促使整合生产控制水平得到了有效提升，为钢铁冶金行业的全面发展奠定了良好基础。

 

　　关键词：PLC技术；钢铁冶金；电气自动化；控制应用

 

　　钢铁冶金工业行业在生产过程中，其生产工艺流程存在一定的繁杂性以及复杂性，在电气自动化技术的有效运用下，为企业的生产提供了一定的方便。但为了促进企业进一步发展，通过研究与发展，在实际工作中通过对PLC技术的有效运用，使得电气自动化系统性能得到了有效的提高，为钢铁冶金工艺提供了更多的帮助，同时也提高了生产安全以及生产率。

 

 

　　1.1 PLC概念

 

　　PLC本身属于一种编程逻辑的控制器，在内部存在着各种顺序控制、逻辑计算运算以及技术等操作指令，通过模拟量或者直接在系统中输入相关的数字，即可发挥出系统的控制功能。目前，PLC已经在汽车工业、食品制造、钢业冶金生产等行业中得到了广泛的应用。除此之外，由于PLC技术的编程程序相对较为简单化，能够与计算机之间进行合理运用，以此能够实现远程操控技术，技术人员通过对该系统的运用，能够对整个生产系统进行全方面控制。PLC相对于传统继电器而言，其控制能力更加强大，而且出现的故障发生频率也相对较低，可以确保系统稳定运行。PLC技术由于结构相对较为简单，抗干扰性能相对较强、体积也相对较小，所以能够促使设备的整体工作效率能够得到全面提升。

 

 

　　1.2系统组成

 

　　PLC系统的组成部分具有一定的复杂性，例如，在自动化生产线中，在PLC控制系统的应用下，能够在生产线中实现自动化分拣与传统，整个系统控制目标需要满足以下几个方面。①生产工件在传输单元中，通过系统分拣放入到各个入料口传送带当中，光电传感器在运行时，能够对物料进行感应，随后对物料进行检测，随后变频器也会正常运转。②在电机驱动传送带运行的过程中，系统会自动将工件进行分拣，并输送到检测区域内。在区域中，通过对光纤传感器的使用，可以对物料质量进行全面检测，并对物料颜色进行辨别。③在输送物料时，在PLC的应用下，可以对物料各项属性进行全面了解，同时对传送带运行速度进行控制，将物料运输到料槽内，对整个流程可以实现全面控制。同时，在控制的每一项环节中，都是对变频器进行有效运用，控制变频器的运行频率，确保整体系统控制能力的可靠性。

       1.3 PLC技术的主要优点

 

　　PLC技术在实际应用中，其优点相对较多，主要包含了以下几方面。①使用相对较为方便，虽然对于工作人员的计算机操作技术有着一定的要求，相对于其余类型的技术则相对较低，同时软件编程也相对较为简单。②性价比相对较高，在生产实践的过程中，即便是小型的PLC系统，也具备着大量的程序编辑元件，而且功能也相对较为强大与丰富，具备性价比高等特点。③在系统维护中相对较为简单。主要是由于PLC系统在实际应用的过程中，所发生的故障几率相对较小，而且系统在诊断与维修的过程中，可以通过了解系统编程器所显示的信息即可找出故障问题，从而可以在第一时间内，及时解决问题。

 

　　1.4 PLC在钢铁行业基础自动化中的作用

 

　　钢铁行业中一般都配备了自动化系统，而基础自动化系统主要就是在PLC技术的技术上而设计的一项自动化系统。其主要能够可以实现控制驱动功能、实现液压功能以及执行机构功能。同时，也能够对工艺流程进行定位与控制，并具备良好的保护功能。在基础自动化系统中的应用，能够将数据进行自动化传输，实现工艺流程自动化，从而能够实现复杂性操作与控制。

 

 

　　2.1冶金生产技术涉及内容太广

 

　　钢铁冶炼工业环节相对较多，而且所涉及的内容也相对较为广泛，在生产过程中，钢铁会出现物理变化与化学变化，而且由于生产中所存在的影响因素较多，冶炼过程相对较为复杂，务必要对钢铁生产原材料进行全面控制，对物理变化参数以及化学参数等进行有效控制。在电气自动化系统运行的过程中，虽然可以对工业流程进行全面控制，并对其进行跟踪，但由于工业流程所涉及的内容存在一定的复杂性以及危险性。所以，在控制系统中需要对生产过程的安全性提高重视程度，确保钢铁冶炼质量，为钢铁冶金钢业的全面发展奠定良好基础。

 

　　2.2冶金生产工艺太复杂

 

　　冶金生产工艺流程存在着一定的复杂性，冶金电气自动化系统在运行的过程中，能够对生产全过程进行覆盖，并且软件与硬件之间可以形成完美配合，在对生产过程进行全面优化的同时，冶金电气自动化系统在运行的过程中，需要相关技术人员具备一定的专业素养，能够对专业技巧全面掌握，以此来保障冶金生产的经济效益。

 

　　2.3冶金自动化高依赖电气技术

 

　　在我国钢铁冶金行业的全面发展过程中，许多小型钢铁企业实现了联合，形成了联合企业，以此来提高企业的竞争力。在生产线中，引进了电气自动化技术，并通过对PLC的有效运用，使得在冶金的全过程中引入了电气自动化技术。在冶金自动化技术的有效运用下，能够实现对信息的有效采集，实现信号的彼此转换，能够对系统结构进行有效运算，从而实现钢业企业的全自动化发展。

 

　　3 PLC的技术在钢铁冶金电气自动化控制的应用

       3.1在热轧产线中的应用

 

　　目前，我国钢业冶炼工序中的热连轧产线过程中，主要包含了四道不同的工序。①加热炉。在钢业冶金连铸生产的过程中，所使用的板坯在加热炉中需要进行均匀加热，以此确保其质量。在该工序中，由于生产环境存在着一定的煤气以及高温环境，所以也存在一定的危险性，需要对该工序进行有效控制。为此，通过对PLC技术的有效运用，能够对加热炉的温度进行全面控制，以此确保生产过程的稳定性。②轧机前的高压水除磷系统。该系统在实际的应用过程中，通过对高压水冲击，能够将板坯表面的氧化铁皮进行全面清除，以此确保板坯表面质量达到标准化。在对PLC技术进行应用的过程中，通过对HMD的使用，能够对板坯除磷位置进行明确后，能够利用控制喷射阀，快速进行开关与闭合，对其进行有效对板坯进行清理。高压水除磷作为热轧产线中重要的设备之一，其工艺相对较为复杂，而且有着一定的连锁性。通过对PLC技术进行利用，能够提高除磷系统的高精度控制，提高系统运行的稳定性，降低用水量。③轧机系统。轧机系统主要是由粗轧机与精轧机共同组成，粗轧机在运行时，可以与压力定宽机进行配合使用，能够实现多道次轧制。在精轧机组中，能够实现各道次机架，并根据工艺要求，能够提供相应的负荷分配，以此进行轧制。轧机系统主要是由转动、液压以及润滑等多个部分共同组成。在轧钢工艺中，可以对带钢板型以及轧制质量进行全面控制，同时也能够对AGC厚度进行控制，并通过依靠电气液压系统的运行，实现精确控制HGC辊缝。液压系统的主要控制核心部位包含了多种，其中最为主要地包含了PLC主站、DP从站、上位机等多个检测元件。在实际运行的过程中，可以对现场的所有工业流程进行控制，对所产生的数据信息进行收集，并可以对信息进行处理，从而实现系统控制。另外，PLC的运用，能够对不同类型的液压泵站参数进行精确化控制，通过对液压缸的使用，能够实现对AGC、HGC、轧制力控制。④冷却和卷取工艺。在钢铁冶金过程中，在实现快冷以及层流冷却方式，能够将带钢冷却到指定温度，并实现卷取作业，生产合格的热轧商品卷。能够对工序中的分部之控制系统进行使用，同时对PLC站以及精轧通讯进行合理控制，将分站与各液压站进行连接，对钢铁材质、厚度、宽度等数据进行全面处理检测，以此实现侧导板控制，同时也能够实现动态卷取张力控制。

 

 

　　3.2在电机变频调速中的应用

 

　　钢铁冶金企业在生产的过程中，通过对大功率电机的使用过程中，一般是以变频调速方式进行使用，电机电能在转化为动力时，工作人员需要对工艺设备进行控制，掌握各项设备的运行参数，对电机泵运行压力进行掌握。在变频器中，对PLC进行使用，可以降低工业生产成本，而且系统反应速度也会加快，实现了广泛地运用。PLC技术一般在使用的过程中，工作人员常对I/O模块进行使用，以此达到变频器控制作用。通过对该模块的有效使用，从而实现总线控制变频器。在PLC以及变频器的使用过程中，电机系统能够得到有效运用，PLC可以通过发出指令，对变频器进行使用，同时通过对电机的输出转速进行控制，可以实现良好的闭环控制功能。

 

　　3.3电气自动化控制

 

　　钢铁冶金属于一种重工业生产行业，在我国社会发展中有着重要的作用。不过钢铁冶金行业在实际的发展过程中，所受到的影响因素相对较多，其中包含了材料、生产工艺、工作人员经验技能等。加上生产所产生的温度较高，存在一定的有害气体，会对周围环境以及工作人员身心造成一定影响。钢业冶金企业在实际的生产过程中，由于会发生化学变化，产生出大量的有害气体，导致生产过程存在着一定的安全隐患，同时对周围环境也会造成极大影响。为了能够对该问题进行有效解决，对钢铁冶金生产流程进行全面改善，通过对PLC技术的有效运用，促使电气自动化控制系统通过PLC技术的编程，对生产环节进行合理安排，确保整体自动化水平得到全面提高，减少对人力资源的使用。而且能够对每一项生产环节参数进行有效控制，并实施监督与管理，对生产过程中各项数据信息加以保存，从而确保整体生产效率也得到全面提高，并保证工作人员的安全，为钢铁冶金行业的健康发展奠定良好基础。

 

　　3.4配料系统

 

　　钢铁冶金行业在生产过程中，工作人员需要对各个生产环节加强控制，做好监督与管理工作，确保每一个生产流程达到标准化，避免受到外界因素影响。其中，配料环节对整体生产工业流程会造成严重影响，工作人员务必要对其提高重视程度。配料环节则是对材料进行合理分配，对材料配比进行有效控制，随后进行加工与运输，才能够确保生产质量。为了避免配比存在问题。通过对PLC技术的有效运用，将人力生产转化为自动化操作，确保生产效率能够得到全面提升，减少人为失误，保障材料配比达到精准性。

 

　　3.5炼铁除尘中的应用

 

　　在钢铁冶金自动化控制系统中，对于PLC技术的应用方式相对较多，能够对炼铁过程中所产生的尘埃进行有效清理。在对PLC技术的应用过程中，对生产工艺的整体性能提高了重视程度，保障生产安全，加强对系统性能的维护。为了促使除尘效果可以得到提高，在除尘站中，合理对PLC使用前，工作人员要对除尘器的整体结构全面了解，其中主要包含了水泵、水箱等设备。将水泵与水箱进行有效连接，在水资源运输的过程中，发挥出控制柜的作用，实现对水泵的控制，以此对水流流量大小加以控制，在节约水资源的同时，也能够达到除尘的效果。与此同时，还需要将水流进行有效转换，并在高压水柱的环节中，通过压力进行完成，以此确保产品的冲洗效果可以得到有效提升。在炼铁除尘的过程中，通过对PLC技术进行合理使用，对水箱中的各项参数进行有效控制，并为工作人员的数据分析提供有效便利，以此对除尘的整个流程进行全方面控制。

 

　　3.6故障响应

 

　　电气自动化控制系统在应用时，工作人员在系统操作中，要保障操作的合理性以及准确性，确保可以对整体工业流程进行把握，为了能够发挥出该系统的运用，使用PLC闭环控制系统，可以实现对设备全面控制。如果系统在出现故障的情况下，PLC会自动对故障环节进行有效识别，对故障的原因进行具体分析，利用控制系统，对设备运行进行切断，以此确保维修人员能够进行安全监测，及时对故障问题进行修复，以此确保控制系统可以自动恢复，在正常状态下进行有效运行。PLC技术在实际应用的过程中，能够实现多元化发展，并在工业生产应用中，实现广泛应用。

 

　　3.7降耗增效

 

　　钢铁冶金工业生产的过程中，电气自动化系统能够实现对工业生产流程的有效控制，确保生产顺序正常，在对机电控制器进行使用的过程中，如果超出继电器的电压情况下，会产生出各种不良影响，对生产工作带来一定影响。为此，通过对PLC技术进行合理运用，可以促使电气自动化控制系统实现独立操作控制，而且加上相关工作人员的研究，利用通信模板，促使电气自动化控制系统在实际运行的过程中，能够满足钢铁冶金生产需求，确保整体工艺实现自动化，并对每一项生产流程进行针对性控制，减少能源的消耗，同时也避免出现有害气体排出，从而达到环保节能的效果。在钢铁冶金生产过程中，PLC技术在实际的应用过程中，站在工业生产领域的角度上，能够对电气自动化控制系统进行有效运用，并对钢铁冶金进行综合性调配，并对控制需求进行合理运用，确保钢铁冶金工业行业在市场中实现进一步发展，并满足钢铁冶金的实际发展需求。

 

 

　　在电气自动化控制系统中，通过对PLC技术进行合理运用，能够满足工业生产效率需求以及质量需求，而且整体系统的自动化功能也能够得到有效提升，为钢铁冶金行业的进一步发展奠定良好基础。在控制系统，对PLC技术应用的过程中，需要提升系统数字化水平以及信息化水平。在钢铁冶金生产的各个环节中，在受到电磁的干扰下，能够确保生产环节实现顺利开展。在未来的发展进程中，自动化水平的提升是社会发展的必然趋势，加上钢铁冶金行业的生产流程过于复杂化，需要对每一个生产环节进行全面监督与管理，并对各个生产环节所产生的数据信息进行有效收集，并对各项数据信息进行整理，以此确保整体生产工艺的高效性。自动化技术在实际的应用过程中，钢铁冶金行业的发展能够为社会的进步起到一定的推进作用，同时在PLC技术的应用下，企业自身的竞争力也会得到显著加强。同时，在未来的发展中，电气自动化控制系统在PLC的应用作业下，应当迈向智能化与集成化，以此为钢铁行业的健康发展奠定良好基础。

 

 

　　综上所述，由于PLC本身具备独特的优势，在钢铁冶金电气自动化控制中进行有效运用，可以有效降低生产成本，提高电气自动化系统的稳定性。在时代的发展下，PLC还具备一定的发展空间，需要对其进一步加强研究，对其中所存在的问题进行全面分析，尽可能实现智能化与集成化，提升系统的整体抗干扰能力，为我国工业行业的进一步发展奠定良好基础。