初探煉鋼電氣控制系統

沙德峰

摘 要：煉鋼電氣控制系統是煉鋼中必不可少的一部分，如何保證煉鋼電氣控制系統在生產過程中穩定運行是急需解決的問題，基于此，本文對于煉鋼電氣控制系統所存在的問題，提出了相應的解決策略。

關鍵詞：煉鋼；電氣控制系統；PLC

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.038

根據電氣控制系統運行原理來講，PLC控制程序負責調節它的自動性，使用DP現場總線與控制部件相連，再進行調整這些部件，使它們能夠進行良好的配合。大部分情況下，這些相連的部件會被分散到不同位置，從而形成我們所說的分布式控制系統，這種方式的控制系統不僅可以將信號快速傳遞，而且也可以進行采集數據，實現聯動連鎖的控制。

1 煉鋼電氣控制系統的主要作用

轉爐控制系統的構成部件主要有：1）電氣；2）儀表；3）計算機。在這三種部件相互配合、協作下，轉爐控制系統開始運作。我們所說的自動控制系統是由三大主要部件構成的一個相對復雜的系統，該系統首先要具備一個可以進行自動提示現場的信號以及配套的驅動，其次，采集完數據之后，對數據進行處理之前，要有自動調控和處理邏輯的設備 ，這就需要借助自動化設備實現運行。既需要在監控生產過程中進行作業管理，采用計算模型形式，處理相關數據。其中，第一個部分稱為電氣系統，后兩個部分也就是控制系統。在進行煉鋼過程中，它所采用的原理是根據軟件程序進行控制，同時需要運用以太網起到監控的作用。其實從各方面上來講，這個系統要求很高，一定要降低故障率。

2 煉鋼電氣控制系統中存在的主要問題

2.1 現場通訊總線太長

我們投入使用的轉爐系統有一個通病，即：連接現場的通訊總線過長。這一弊端主要凸顯在通訊總線上需要設置大量的設備站點。如果位于通訊總線上的某一個設備站點出現故障，那么隨之而來的問題將會嚴重影響轉爐系統的正常運作，甚至有可能導致系統癱瘓不能正常運行。

2.2 底吹系統模式單一

目前，在工業建設過程中，對鋼的需求量是越來越大，傳統的自控控制模式已經不能滿足現代鋼材生產的需求，因此需要充分運用現代自控控制模式。從當前生產和工藝的發展趨勢來看，一味使用傳統單一的自動控制模式就會出現支管堵塞的問題，從而影響到底吹系統的工作質量，不僅如此，底吹系統效果差還會直接影響氬氣的使用效率，會造成一些不必要的浪費。倘若沒有正確設定氬氣的出口量，則會造成鋼液不純的問題。

2.3 氮封系統中存在的問題

氮封系統的運行原理比較簡單，首先該是形成密封系統，該系統主要是依托轉爐口上部的活動煙罩與加料而形成的，其次，設備在切斷閥門時主要是依靠儲存氮氣的密封裝置進行的。在實際工作中，可能氮氣與氧氣間進行切換可以起到一定的作用的，但在等結果時，如果發現練爐口是朝上的，煙氣也會快速生氣，那么會損壞料斗液壓缸，因此，氮氣消耗也一直處于上升狀態中。

2.4 監控系統的問題

煉鋼電氣控制系統在運作的過程中需要不間斷的進行監控。為保證監控的質量，通常情況下會采用核心氧槍來完成這一工作。這一監控工作所需的設備有電機驅動（一般來說會投入4臺設備）和變頻器，當電機驅動開始運作時，變頻器設備的轉矩也隨之同步運作，這樣一來，就使得煉鋼過程中的情況全部實時顯示到主機上。為不斷完善監控系統，首先要與PLC進行對接，將采集的數據放到PLC上，在進行實時顯示和保存信息，主要目的是為了監控電機工作畫面，將所有信息展示到眼前。

3 改進煉鋼電氣控制系統的具體措施

3.1 完善氧槍系統的調節系統

目前，氧槍系統中存在著很多不完善的地方，這些不完善的地方會影響到生產的安全，因此建立健全的氧槍系統，對于保證工作人員的生命起到重要的作用。

轉爐在運作過程中的幅度大小會直接影響到氧槍的張力，同理，當氧槍的張力發生變化時，轉爐運轉的幅度必然發生了變化。根據這一規律，我們可以通過觀察并分析張力的實時數據來不斷調整。在對氧氣系統進行檢查時，一定要嚴格按照相關規定要求進行。如果氧槍張力出現異常情況，需要自動封鎖氧槍變頻系統，這樣可對機器起到一定保護作用。在氧槍的下吹作用下，控制氣缸的閥門，這樣可以進一步解決在操作中所遇到卡軌問題。

3.2 改造底吹系統

底吹系統也是非常重要的，PLC上面整個部件都起到非常關鍵的作用。其中主要可分為四種模式，工作者可依據冶煉時段或者氣體的不同，自主切換到一種最佳模式中?？赡苡械哪Ｊ揭柚档獨獠拍軐崿F與氬氣切換，也有時候會在整個工作過程中只需要單一的某種氣體。值得注意的是，上述兩種模式都需要在倒渣或出鋼時進行吹氮氣操作，這時候的氮氣流量不應過高。如何控制氮氣的流量是個難題，綜合考慮不同時期吹氮氣的需求、操作員的工作經驗來選擇吹氮氣的位置，這樣便于簡化和整改流量，符合生產的要求，同時也避免資源浪費。

3.3 設置氮封系統

在工作者的反復試驗情況下，對爐口的煙罩進行改造，改造成為壓縮空氣，然后進行密封，在這樣的情況下，可減少氮氣的消耗和使用。在進行改善氣流時，需要保持溜管始終處于干燥狀態中。同時，還需要將氧封與氮封連接槍位的地方進行改造，在依據爐口情況進行判斷，是否運用PLC程序進行控制閥門，這樣不但可以對設備起到很好的保護作用，而且也可以節約氣體，進一步提高氮氣使用率。在設置氮封系統中，需要嚴格按照相關設立要求進行。

3.4 建立自動監控系統

為解決現場通訊總線太長的問題，可以采用先進的現場總線控制系統和相關總控制線技術，實現"集中管理，分散控制"的目的。同時根據系統運行情況，在適當的情況下，建立自動監控系統。在工作中，調試人員都負責著自己應負責的那部分工作，最后所需要的6個PLC程序也是由每一個單獨負責一部分組合而成的。但這一工作模式會產生一個弊端，當PLC開展信息聯絡時，這六個PLC程序當中的某個程序會影響到系統的整體性能，使之無法統一到一個大的項目中來，這樣依賴就特別容易發生信息丟失的情況?？梢栽诒O控站上安裝所需要的軟件，達到整合PLC程序目的，形成一個較大的系統，既優化了系統，也提高了管理效率。

4 結語

在多年的實踐過程中，電氣煉鋼自動系統得到不斷完善。目前通訊網絡與PLC設備的設計是非常安全和穩定的，隨著自動化技術的廣泛運用，相信電氣煉鋼自動系統也會得到更好的改進。

參考文獻：

[1]吳曉峰等.PLC在萊鋼轉爐自動控制系統中的應用[J].冶金自動化，2010（05）：55-57.endprint