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摘要 ：天车是钢铁冶炼过程中不可或缺的起重设备， 其能否安全稳定地运行， 将直接影响炼钢车间的生产效率， 也关系车间工作人员的人身安全。因此，为确保炼钢天车 能够安全稳定运行，在依托电子技术快速发展的情况下， 对自动化技术在库区天车系统中运用进行分析。
关键词 ：自动化技术,库区天车系统,优化策略
在钢铁生产过程中，炼钢是一项极为重要的生产工序。然而，这一工序所涉及的工艺流程非常复杂，需要通 过一系列的物理和化学反应，包括脱磷、脱碳、加合金料 等多个步骤，方能将铁水转化为合格的钢坯。而在炼钢车 间中，铁水在不同工序之间的倒运需要依靠天车来完成。 因此，为了提高炼钢车间的生产效率，必须确保天车能够 安全平稳地运行。然而，考虑到天车所处的环境通常为高 温、高粉尘，有时还会存在有害气体，长期处于这样的恶 劣环境中运行，不仅危险性较高，而且对车间工作人员的 人身安全构成威胁。因此，为确保炼钢天车能够安全平稳 地运行，并保证车间工作人员的安全，必须高度重视炼钢 天车的安全监测。本文主要探讨自动化技术在炼钢天车中 的应用，旨在通过实时在线监测手段，为炼钢天车的安全 平稳运行提供技术支持。
1 应用自动化技术实现库区天车系统的重要意义
天车作为钢铁厂物流系统中不可或缺的设备，主要承 担装卸、卸料和运输等任务。它在整个钢铁厂物流系统中 扮演着关键性的角色， 能够合理高效地进行原材料动员和 机械装卸，有助于提升钢厂的生产效率。同时，由于天车 是每个工序间的载体，一旦出现故障，就会严重影响钢铁 厂的物流系统，甚至导致系统瘫痪，对钢铁厂的生产造成 严重的影响。然而，在炼钢天车中运用自动化技术的应用 并不普遍。目前，大多数情况下仍然依赖技术人员以点检 为主检查现场设备是否异常，通常是通过人耳听、多年检 点经验等简单方式来进行设备检测。由于天车运行环境风 险系数较高， 传统的检测方式并不能很好地实现事故和风 险的有效预防。将自动化技术应用于天车中，可以实时在 线监测天车的运行状况。一旦天车在运行过程中出现故 障或异常情况，也能及时准确地预警，在故障发生之前进行故障预测分析，并提前采取解决措施，确保天车能够正 常、安全地运行。这不仅对钢铁生产产生积极的作用，还 能减少事故发生所带来的人员伤亡。因此，实现对炼钢天 车的在线监测具有重要的意义。
2 库区天车系统应用中存在问题和难点
2.1 库区天车系统智能化技术还不够成熟
库区天车系统在实际应用过程中容易出现摆动、碰撞 等问题，自动抓取技术也存在一些不够成熟的地方，需要 进一步完善。
2.2 环境因素影响传感器精度及结果
天车精度控制在实际工作推进过程中取得了非常大 的进展。然而，实际应用时还是存在很多环境因素对工程 推进造成的影响，稳定性相关的一些问题需要尽快解决， 否则会影响工程的正常推进。
2.3 天车制造安装工艺需要提高
天车对精度要求非常高，而现有的机械工艺和精度没 有完全达到应用的要求，需要尽快改进。为安装工艺操作 人员制定严谨的安装施工技术方案， 提升天车安装施工的 科学性， 进而保证天车制造的质量。
2.4 吸料管双驱动升降系统存在的问题
铝电解桥式天车多功能物料抽吸系统的主要功能是 将覆盖烘烤阳极的碳块从烘烤炉室或炉底填料中抽吸出 来，物料抽吸工作是在烘焙车间实施的第一个工作程序。 总结了多功能电晕单元的工作过程，抽吸系统的工作质 量直接关系到电晕单元的整体工作质量。因此，相关人员 应充分关注吸入系统的运行质量。通常多功能电晕单元抽 吸系统的驱动力由两个链条型电力牵引装置提供， 链条连 接在抽吸管底部的两侧。工作时，如果电动升降机正向和 反向转动，两个链条可以上下移动，以完成吸油管提升操 作。在实际工作中，两个电动葫芦的生产参数和工作功率 是相同的，但不可避免的是，在工作状态和性能上有很小 的差异， 而且这种差异会随着工作时间和工作量的增加而 增加，导致两个电动葫芦的转速差异很大。大转速电动葫 芦不可避免地会承受更多的负荷。如果不能及时解决，负 荷大的发动机会随着时间的推移而损坏。
2.5 线圈温度升高或噪音较高
线圈过载、动触头压力过大、磁致动器工作面被污染、 磁致动件卡住、短路环断裂、线圈产生的电压过低、固定 磁体螺栓松动、磁致动件距固定件太远、安装位置不正确 等是导致线圈温度升高或噪音较大的主要原因。线圈被切 断后，会因接触器的压力或集线器而断裂，接触过热、燃 烧或粘滞，移动接触器的压力或集线器太小。为了排除这 些问题，需要消除线圈过载系数，检查接触触点和表面的 移动灵活性是否油性和腐蚀性，确保压力密封和吸力强， 必要时替换线圈和触点。
3 应用自动化技术实现库区天车系统的优化设计与开发
3.1 库区天车系统
针对钢厂的库区天车系统，必须实现软件的设计与开 发，以切实有效地提升我国钢厂库区天车系统的管理水 平。传统的库区天车系统仍存在各种问题。针对传统的库 区天车系统模式， 库区天车系统系数是指针对天车调度采 取的方法和措施。不能再采取传统的方法进行天车调度， 而应该有针对性地认可天车系数，能够切实有效地提升 日常工作的有效开展。同时，应切实落实钢厂天车的调度 管理制度，不断调整天车调度系统，从系统管理的角度出 发，深入到天车系统，更好地提升我国钢厂库区天车系统 的建设。
3.2 库区天车系统的功能设计
库区天车系统的功能设计需要不断完善和设计。通过 日常的系统功能设计， 切实有效地提升了针对我国钢厂的 调节调度的发展，提升了对我国钢厂的有效管理，积极加 强对日常的天车调度系统的功能设计。在功能设计的过程 中，必须了解天车调度的功能，只有对功能进行有效的管 理，才能确保我国库区天车系统的系统化管理。为有效实 现我国钢厂的天车调度功能设计，采取一些适当的方法， 帮助构建天车系统功能设计， 针对一些较难设计的地方必 须提前进行钻研。通过对相关系统的了解，能够更好地提 升对于我国钢厂的日常设计， 将采取有效的措施和方法来 做好库区天车系统工作。并且集中精力，更好地完成对我 国钢厂的调度管理工作，及时找出问题的解决方式，切实 履行自身的工作职责和义务， 抓紧时间来了解关于我国钢 厂的设计，加强对功能性的研究，保证天车调度工作的有 序开展。
3.3 库区天车系统的数据库设计
在炼钢天车在线监测中，数据库技术的应用至关重 要。从使用目的来看，通过数据库设计，可以实现监测数 据的共享和安全存取。从技术层面来看，进行数据库设计，是在满足用户数据共享需求的基础上，实现对数据的 关联性及优化，进而满足用户信息管理的要求。在具体 的应用过程中，需要构建一个功能强大、结构紧凑且专业 化的数据库，用于接收传感器记录天车实时状态信息，并 以此为基础，进行天车流程作业跟踪和物料跟踪、画面显 示、外部系统数据处理等。这样便可知道天车做了什么， 也能生成填充转运物料的作业记录，例如哪部天车、从哪 个位置开始、离开时间、离开时重量、到达时间等。
针对库区天车系统的数据库管理和设计工作也是非常 重要的。为了做好日常的调度工作，必须建立一个或多个 数据库。只有加强对数据库的建立，才能确保日常工作的 有效开展，让日常工作更加精准。根据我国当前的发展现 状来看，关于钢厂天车的调度工作从数据库的建立开始， 深入了解相关数据库的问题，根据日常数据的大量提供， 能够确保日常工作的有序开展。积极推动我国当前信息数 据库的建立，积极找到解决问题的方法，及时对数据库内 的数据进行更新， 能够有效地确保日常工作的有序开展。
3.4 库区天车系统的界面设计
针对库区天车系统的调度页面设计也是非常重要的。 从日常工作出发来看，只有加强对钢厂天车的调度，才能 有效地预防意料之外的事故发生，不利于库区天车系统 工作的有效开展。针对界面的设计，必须满足以下两个条 件 ：第一，是针对界面的管理，为了防止不安全因素对界 面带来的影响，必须加强天车调度工作，针对界面的设计 必须要防止病毒的侵扰，以推动天车调度工作的建设。第 二个，天车调度工作还必须认识到界面设计的预防工作， 不能让病毒入侵界面设计。就是要找到界面预防工作的重 点，能够积极有效地推动关于我国钢厂天车的调度工作的 有序发展，切实提升关于界面的程序设计，提高界面的防 病毒性， 积极有效地推动钢厂的发展和建设。
3.5 可编程序控制器的控制要点
在控制系统中，必须特别注意“溜钩”现象。所谓“溜 钩”现象是指起重机的起升机构在吊重物时，在起升或下 降到某一点时，电源断开后与制动器抱闸之前形成一个 时间差，在这个时间差内物体会下降一定距离。当需要继 续起升时，起升电机通电，抱闸器打开，这又会形成时间 差，导致物体继续下降，这个过程称为溜钩。为解决溜钩 现象， 需要特别注意以下两个关键 ：
(1)电磁抱闸器的断电到通电之间的时间是必要的， 并经过多次测试， 整定时间大约在 0.5 秒左右。因此， 变频 器停止信号过早或延后输出都容易造成溜钩现象。
(2)在制动器抱闸的过程中，应避免变频器输出高频 率， 以避免发生“过电流”而自保。为此， 采取了以下控制措施 ：
(1)当重物在空中停止时，设定一个 3Hz 的“频率到 达”指令。当变频器的输出频率下降到 3Hz 时，会发出一 个“频率到达”信号给PLC。经过系统处理后， PLC会发出 一个抱闸器断电指令。此外，将 3Hz 的“频率到达”指令 维持时间设定为 0.7 秒，略大于电磁抱闸器工作的 0.5 秒。 0.7 秒之后，变频器将输出频率调整至 0.此时，起重电机 将停止运行。
(2)在重物上升的过程中，设定一个 3Hz 的“起始频 率到达”指令。当变频器的输出频率上升到 3Hz 时，将暂 时停止输出，以确保电磁抱闸器完全松开，电动机已经自 主控制住重物而不会溜钩。除此之外，还应当设定一个开 始工作频率的维持时间，将此时间设定为 0.7 秒。根据试 验，这个时间略大于电磁抱闸器从失电抱闸到得电松开所 需的时间。因此，在输出频率达到 3Hz 的同时，变频器将 开始监控电流。当变频器自检系统检测到有足够大的电流 通过时， 会自动发出一个工作信号， 电机开始通电。
3.6 PLC 控制技术
PLC 技术是一种常见的控制系统，应用于起重机设备 中能够实现智能化和自动化控制。该技术的应用原理是利 用可编程储存器，通过一系列逻辑运算在起重机内部完 成控制任务。配合PLC 相关软件的使用，可以实现PID 控 制、通讯等各种功能。同时，应用PLC 控制技术能够及时 地查询起重机运行数据，并对运行环境进行实时监督，以 便及时发现问题并处理。基于控制室的人机交互界面，还 能够及时启停起重机或者合理调整运行频率。相对于传统 起重机而言，引入PLC 技术既能够改善调速系统，又能够 提高库区天车系统运行过程的安全性。在新时期，越来越 多PLC 控制器应运而生。从控制模式方面进行分类，可以 分为大型控制模式、中型控制模式、小型控制模式几种， 控制规模与起重机配置中的I/O 点数息息相关。在货物运 输中使用的起重机设备主要采用大型 PLC 控制系统，有 利于提高作业效率和作业安全。
4 优化自动化技术实现库区天车系统设计的相关措施
4.1 控制外部热辐射防护系统
①合理选用电气开关柜材料。我们知道热辐射是一种 电磁波， 因此我们可以通过模拟阻挡可见光的方式来阻挡 热辐射。热辐射与表面的发射速度成正比，因此我们可以选择低发射度材料作为开关柜材料，以减少热辐射。金属 一般排放水平较低， 因此所有电动开关柜都由金属保护材 料组成。金、银、铜和铝的排放水平较低，但出于成本原 因，铝是常用的金属。
②采用密封结构的电动开关柜。密封结构的电动开关 柜能够有效地控制机柜内外空气的对流， 从而有效地防止 外部热量进入机柜。此外，为了更好地实现散热和温度降 低的效果，仅使用金属层是不够的。电气面板还应添加自 己的隔热层，以减少面板中的外部导热性。因此，电气开 关柜通常由三部分组成 ：散热层、隔热层和支撑结构。
4.2 做好对天车的定期检查工作
坚持定期检查冠层是保持冠层良好状态的前提，也是 确保安全有效地开展生产工作的重要前提。多年的实践表 明，定期检查冠层可以识别绝大多数冠层缺陷，使冠层保 持良好状态。在日常工作中，有必要每周对冠层进行检查， 消除当前冠层过程中潜在的安全风险，并采取相应的防范 措施。同时， 也有必要掌握检验工作， 为年度技术改造和检 修计划打下基础。从抽样检查的内容来看，抽样检查是一 项非常复杂细致的工作，对工作人员提出了很高的技术要 求。一般来说，大多数电解铝厂将采用双层斑点检查方法。 一楼工人主要在每天使用冠层后判断冠层的降解情况，二 楼工人由专业维修人员组成，每周定期检查冠层。从目前 的运行效果来看，这种维修方法效果很好，但也对维修人 员的质量提出了更高的要求，要求他们承担更大的责任， 同时熟悉冠层的性能、构造、操作规范和专业抽样知识。
5 结语
综上，本文先是简要阐述了炼钢天车工作的原理，并 分析了自动化技术在炼钢天车中运用的重要意义， 是确保 库区天车安全平稳运行的关键。在此基础上，对自动化技 术在炼钢天车中的具体运用进行了论述， 对炼钢天车的自 动化技术设计进行分析， 主要涉及到应力波及无线通信技 术、高精度定位技术、数据库技术等。通过搭建这样一个 智能化、信息化的在线监测系统，实现了对天车的实时监 测和预警，并在监测数据共享的基础上，进行数据的处理 分析， 进而为保证天车安全稳定地运行管理提供可靠的数 据支持。
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