浅析电气自动化技术在冶金行业的应用

【摘 要】钢铁冶金行业是我国国民经济的支柱产业，为了进一步促进产业升级、调整产业结构，冶金企业在发展过程中，积极引进先进的科学技术，发挥了电气自动化的控制效果，有利于提高生产效率，增强企业综合实力。论文以电气自动化技术为研究重点，分析了冶金行业应用电气自动化技术的重要意义及具体实践，以期为生产实践工作的开展提供参考。

【Abstract】The iron and steel metallurgy industry is the pillar industry of our national economy. In order to further promote the industrial upgrading and adjust the industrial structure， in the development process， the metallurgical enterprises should actively introduce advanced science and technology to play the control effect of electrical automation， it is beneficial to improve the production efficiency and enhance the comprehensive strength of enterprises. The paper taks the electrical automation technology as the research focus， analyzes significance and specific practice of applying electrical automation technology in metallurgical industry， hoping to provide reference for the development of production practice.

【關键词】电气自动化技术；冶金行业；应用

【Keywords】electrical automation technology； metallurgical industry； application

【中图分类号】TF083；TM76 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）12-0185-02

1 引言

随着现代化技术的不断应用与融合，传统的电气控制方式得到改善，电气控制朝着自动化控制的方向发展，电气自动化技术在各个行业得到应用和实践。电气自动化技术是一种无需人为操作的自动化控制技术，充分利用计算机技术、信息技术、通信技术等，借助各种监测、保护、控制等电气设备完成各项任务，具有快速、准确、高效的特点，在冶金行业的生产运营中具有重要的应用价值。电气自动化技术已经逐渐成为冶金企业的核心竞争力量，因此研究电气自动化技术及其应用具有重要意义。

2 电气自动化技术概述

2.1 电气自动化技术控制理论

电气自动化技术实现控制的基本方式包括以下几种：第一，现场总线监控方式。随着科学技术的发展，以太网、现场总线等技术在电气自动化控制系统中得到应用，现场总线监控成为电气自动化控制系统设计的一种重要方式，能够针对实际情况进行科学的划分，通过不同设置发挥不同功能。第二，集中监控，集中管理系统的控制和维护。电气自动化控制系统相对集中管理的设计方案简单，防护站要求不高，但在通常的操作过程中，一般控制器处理所有的问题都会导致控制器的任务繁重，减少控制的处理速度。第三，远程监控，监控和管理控制各个设备的系统实现图形数据采集，使在设备上的工作可以更加稳定安全地运行。不仅节省了大量安装成本和材料，而且可靠性高、配置灵活，但通信速度不高，电气自动化系统的施工不适和工厂[1]。

2.2 冶金行业电气自动化技术的应用价值

基于信息技术的电气自动化技术框架，形成了钢铁冶炼过程的远程监控和科学规范，冶金过程中使用原钢优化升级相关技术和组件，促进了中国冶金工业的现代化生产工艺和技术。同时，电气自动化技术的安全性高。冶金工业是工业生产的主要领域，具有相应的金属冶炼行业的应用和分析风险，电气自动化技术的实施可以实现冶金行业的风险通过自动化而不是手工操作，使冶金行业有安全保障。总之，电气自动化技术在冶金行业的应用，在一定程度上推动了电力冶金企业经营模式的转变，提升了企业的竞争力，促进了冶金企业的健康快速发展。

3 电气自动化技术在冶金行业的应用

3.1 继电保护应用

电气自动化技术在冶金行业应用中，技术人员可以将继电保护作为电气自动化技术应用的起点，使继电保护系统的电气自动化技术有序进行。为达到此目的，技术人员一方面在科学性原则的指导下，按照冶炼行业的电力需求，进行输电线路纵向保护系统建设，有效消除了故障，其结构如图1。在电气技术系统中，技术人员可以借助纵联保护的结构优势，一旦发生故障，交换机两侧的传输线根据电流和电压的变化，及时跳闸操作，隔离故障位置。隔离和处理过程中，借助相关设备对线路两端的数量之间的关系，对线路故障类型进行分析，准备必要的故障排除方案设置参考数据。

3.2 PLC技术应用

PLC技术是电气自动化技术的核心部分，PLC技术也可称为可编程逻辑控制器，该技术是利用可编程存储器件在其内部存储中的应用，并实现逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算，如与用户指令直接接触的同时，使用数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械操作。PLC技术在冶金行业的应用可以实现冶金生产环节的综合管理。

例如：PLC技术在钢铁冶炼行业的应用，钢铁冶炼工艺可以实现脱硫，转炉一体化，氧气，水回用等方面的控制，及时生产无线电综合冶金转化，PLC技术的实施大大改善了中国冶金工业技术转移与流通的流通结构；同时PLC技术还应用于化学处理技术，作为运输冶金材料的一部分，扩大现代电气自动化技术在冶金领域的综合应用。

3.3 SCADA/HMI技术应用

从1995年以来，SCADA/HMI工业控制软件TRACE MODE就已经被用在了奥斯科尔电冶金厂的粒化和金属喷镀车间控制系统中。由四个竖炉组成的金属喷镀车间从氧化物中产生金属喷镀颗粒。每年奥斯科尔电冶金厂生产至少1700千吨金属喷镀颗粒，这些颗粒分两类：用于外销运输的钝化颗粒和用于内部使用的非钝化颗粒。为了减少工作人员误操作的概率，工厂决定在1号炉和2号炉上建立一套没有任何控制单位的监测系统。这使得人事部门要逐渐习惯于新的工作制度，同时也直接降低了人员培训费。已经投入使用的SCADA/HMI TRACE MODE产品有三套：一套32000 I/O点数的开发系统和两套实时监控器。TRACE MODE SCADA/HMI的性能使用程度基本达到了极限，甚至包括了动画和语音信息[2]。

3.4 实现电力保护

电力保护的重点就是钢铁冶金电力运行中的继电保护，采用自动化技术提高继电保护水平，及时进行隔离电力运行故障，保护钢铁冶金行业生产效率，从而减少生产过程中的损失，维持供电模式。例如，在当今的钢厂运行中，采取对电流和电压保护的自动化系统，当电源温度在恒定状态下变化时，可以通过公式进行电力变化监控，消除电源保护误差，一旦电路动态变化，电力自动化技术就会起到保护效果。当检测到电流或电压超过安全值，保护装置就会自动断开电源控制，以避免电源故障而影响钢厂的生产，有利于提高电力运行的安全水平。

4 结语

总而言之，电脑和人工智能的发展，为冶金机械开发提供了更广阔的发展空间。基于传统工业应用技术的电气自动化技术，结合了自身的基本特点，以及继电保护、PLC技术和触摸技术的实际应用，完成了计算机自动化系统的集成，进一步实现了技术创新。该技术提高了冶金工业的生产效率，延伸了冶金机械设备的性能，提高了企业的经济效益。