沙德峰

摘 要：煉鋼電氣控制系統(tǒng)是煉鋼中必不可少的一部分，如何保證煉鋼電氣控制系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中穩(wěn)定運(yùn)行是急需解決的問(wèn)題，基于此，本文對(duì)于煉鋼電氣控制系統(tǒng)所存在的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的解決策略。

關(guān)鍵詞：煉鋼；電氣控制系統(tǒng)；PLC

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

根據(jù)電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行原理來(lái)講，PLC控制程序負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)它的自動(dòng)性，使用DP現(xiàn)場(chǎng)總線與控制部件相連，再進(jìn)行調(diào)整這些部件，使它們能夠進(jìn)行良好的配合。大部分情況下，這些相連的部件會(huì)被分散到不同位置，從而形成我們所說(shuō)的分布式控制系統(tǒng)，這種方式的控制系統(tǒng)不僅可以將信號(hào)快速傳遞，而且也可以進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)連鎖的控制。

1 煉鋼電氣控制系統(tǒng)的主要作用

轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)的構(gòu)成部件主要有：1）電氣；2）儀表；3）計(jì)算機(jī)。在這三種部件相互配合、協(xié)作下，轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)作。我們所說(shuō)的自動(dòng)控制系統(tǒng)是由三大主要部件構(gòu)成的一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)首先要具備一個(gè)可以進(jìn)行自動(dòng)提示現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)以及配套的驅(qū)動(dòng)，其次，采集完數(shù)據(jù)之后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之前，要有自動(dòng)調(diào)控和處理邏輯的設(shè)備 ，這就需要借助自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。既需要在監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行作業(yè)管理，采用計(jì)算模型形式，處理相關(guān)數(shù)據(jù)。其中，第一個(gè)部分稱(chēng)為電氣系統(tǒng)，后兩個(gè)部分也就是控制系統(tǒng)。在進(jìn)行煉鋼過(guò)程中，它所采用的原理是根據(jù)軟件程序進(jìn)行控制，同時(shí)需要運(yùn)用以太網(wǎng)起到監(jiān)控的作用。其實(shí)從各方面上來(lái)講，這個(gè)系統(tǒng)要求很高，一定要降低故障率。

2 煉鋼電氣控制系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題

2.1 現(xiàn)場(chǎng)通訊總線太長(zhǎng)

我們投入使用的轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)有一個(gè)通病，即：連接現(xiàn)場(chǎng)的通訊總線過(guò)長(zhǎng)。這一弊端主要凸顯在通訊總線上需要設(shè)置大量的設(shè)備站點(diǎn)。如果位于通訊總線上的某一個(gè)設(shè)備站點(diǎn)出現(xiàn)故障，那么隨之而來(lái)的問(wèn)題將會(huì)嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的正常運(yùn)作，甚至有可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓不能正常運(yùn)行。

2.2 底吹系統(tǒng)模式單一

目前，在工業(yè)建設(shè)過(guò)程中，對(duì)鋼的需求量是越來(lái)越大，傳統(tǒng)的自控控制模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代鋼材生產(chǎn)的需求，因此需要充分運(yùn)用現(xiàn)代自控控制模式。從當(dāng)前生產(chǎn)和工藝的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，一味使用傳統(tǒng)單一的自動(dòng)控制模式就會(huì)出現(xiàn)支管堵塞的問(wèn)題，從而影響到底吹系統(tǒng)的工作質(zhì)量，不僅如此，底吹系統(tǒng)效果差還會(huì)直接影響氬氣的使用效率，會(huì)造成一些不必要的浪費(fèi)。倘若沒(méi)有正確設(shè)定氬氣的出口量，則會(huì)造成鋼液不純的問(wèn)題。

2.3 氮封系統(tǒng)中存在的問(wèn)題

氮封系統(tǒng)的運(yùn)行原理比較簡(jiǎn)單，首先該是形成密封系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是依托轉(zhuǎn)爐口上部的活動(dòng)煙罩與加料而形成的，其次，設(shè)備在切斷閥門(mén)時(shí)主要是依靠?jī)?chǔ)存氮?dú)獾拿芊庋b置進(jìn)行的。在實(shí)際工作中，可能氮?dú)馀c氧氣間進(jìn)行切換可以起到一定的作用的，但在等結(jié)果時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)練爐口是朝上的，煙氣也會(huì)快速生氣，那么會(huì)損壞料斗液壓缸，因此，氮?dú)庀囊惨恢碧幱谏仙隣顟B(tài)中。

2.4 監(jiān)控系統(tǒng)的問(wèn)題

煉鋼電氣控制系統(tǒng)在運(yùn)作的過(guò)程中需要不間斷的進(jìn)行監(jiān)控。為保證監(jiān)控的質(zhì)量，通常情況下會(huì)采用核心氧槍來(lái)完成這一工作。這一監(jiān)控工作所需的設(shè)備有電機(jī)驅(qū)動(dòng)（一般來(lái)說(shuō)會(huì)投入4臺(tái)設(shè)備）和變頻器，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)始運(yùn)作時(shí)，變頻器設(shè)備的轉(zhuǎn)矩也隨之同步運(yùn)作，這樣一來(lái)，就使得煉鋼過(guò)程中的情況全部實(shí)時(shí)顯示到主機(jī)上。為不斷完善監(jiān)控系統(tǒng)，首先要與PLC進(jìn)行對(duì)接，將采集的數(shù)據(jù)放到PLC上，在進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和保存信息，主要目的是為了監(jiān)控電機(jī)工作畫(huà)面，將所有信息展示到眼前。

3 改進(jìn)煉鋼電氣控制系統(tǒng)的具體措施

3.1 完善氧槍系統(tǒng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)

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

轉(zhuǎn)爐在運(yùn)作過(guò)程中的幅度大小會(huì)直接影響到氧槍的張力，同理，當(dāng)氧槍的張力發(fā)生變化時(shí)，轉(zhuǎn)爐運(yùn)轉(zhuǎn)的幅度必然發(fā)生了變化。根據(jù)這一規(guī)律，我們可以通過(guò)觀察并分析張力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)不斷調(diào)整。在對(duì)氧氣系統(tǒng)進(jìn)行檢查時(shí)，一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行。如果氧槍張力出現(xiàn)異常情況，需要自動(dòng)封鎖氧槍變頻系統(tǒng)，這樣可對(duì)機(jī)器起到一定保護(hù)作用。在氧槍的下吹作用下，控制氣缸的閥門(mén)，這樣可以進(jìn)一步解決在操作中所遇到卡軌問(wèn)題。

3.2 改造底吹系統(tǒng)

底吹系統(tǒng)也是非常重要的，PLC上面整個(gè)部件都起到非常關(guān)鍵的作用。其中主要可分為四種模式，工作者可依據(jù)冶煉時(shí)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?dú)獠拍軐?shí)現(xiàn)與氬氣切換，也有時(shí)候會(huì)在整個(gè)工作過(guò)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(shí)進(jìn)行吹氮?dú)獠僮鳎@時(shí)候的氮?dú)饬髁坎粦?yīng)過(guò)高。如何控制氮?dú)獾牧髁渴莻€(gè)難題，綜合考慮不同時(shí)期吹氮?dú)獾男枨蟆⒉僮鲉T的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇吹氮?dú)獾奈恢?，這樣便于簡(jiǎn)化和整改流量，符合生產(chǎn)的要求，同時(shí)也避免資源浪費(fèi)。

3.3 設(shè)置氮封系統(tǒng)

在工作者的反復(fù)試驗(yàn)情況下，對(duì)爐口的煙罩進(jìn)行改造，改造成為壓縮空氣，然后進(jìn)行密封，在這樣的情況下，可減少氮?dú)獾南暮褪褂谩Ｔ谶M(jìn)行改善氣流時(shí)，需要保持溜管始終處于干燥狀態(tài)中。同時(shí)，還需要將氧封與氮封連接槍位的地方進(jìn)行改造，在依據(jù)爐口情況進(jìn)行判斷，是否運(yùn)用PLC程序進(jìn)行控制閥門(mén)，這樣不但可以對(duì)設(shè)備起到很好的保護(hù)作用，而且也可以節(jié)約氣體，進(jìn)一步提高氮?dú)馐褂寐?。在設(shè)置氮封系統(tǒng)中，需要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)立要求進(jìn)行。

3.4 建立自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

為解決現(xiàn)場(chǎng)通訊總線太長(zhǎng)的問(wèn)題，可以采用先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和相關(guān)總控制線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)"集中管理，分散控制"的目的。同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況，在適當(dāng)?shù)那闆r下，建立自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。在工作中，調(diào)試人員都負(fù)責(zé)著自己應(yīng)負(fù)責(zé)的那部分工作，最后所需要的6個(gè)PLC程序也是由每一個(gè)單獨(dú)負(fù)責(zé)一部分組合而成的。但這一工作模式會(huì)產(chǎn)生一個(gè)弊端，當(dāng)PLC開(kāi)展信息聯(lián)絡(luò)時(shí)，這六個(gè)PLC程序當(dāng)中的某個(gè)程序會(huì)影響到系統(tǒng)的整體性能，使之無(wú)法統(tǒng)一到一個(gè)大的項(xiàng)目中來(lái)，這樣依賴(lài)就特別容易發(fā)生信息丟失的情況?？梢栽诒O(jiān)控站上安裝所需要的軟件，達(dá)到整合PLC程序目的，形成一個(gè)較大的系統(tǒng)，既優(yōu)化了系統(tǒng)，也提高了管理效率。

4 結(jié)語(yǔ)

在多年的實(shí)踐過(guò)程中，電氣煉鋼自動(dòng)系統(tǒng)得到不斷完善。目前通訊網(wǎng)絡(luò)與PLC設(shè)備的設(shè)計(jì)是非常安全和穩(wěn)定的，隨著自動(dòng)化技術(shù)的廣泛運(yùn)用，相信電氣煉鋼自動(dòng)系統(tǒng)也會(huì)得到更好的改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳曉峰等.PLC在萊鋼轉(zhuǎn)爐自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].冶金自動(dòng)化，2010（05）：55-57.endprint