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【摘要】随着我国冶金行业的快速发展，钢铁的产量日益增多，电气自动化技术的应用为冶金行业发展发挥着重要的作用。本文重点对电气自动化技术在冶金行业中的应用进行阐述。
【关键词】电气自动化；冶金行业；应用
中图分类号：F407文献标识码：A
一、前言
当前，人们对冶金产品的种类和规格需求越来越多，标准越来越高，这就需要冶金企业运用自动化的标准进行产品设计和开发。电气自动化技术能够提升企业的竞争力，促进冶金自动化系统的快速发展。
二、电气自动化技术的特点
电气自动化技术具有以下两个重要的特点:一是技术涵盖面比较宽。因为电气自动化技术既是一门应用性比较强又是一门比较普遍的技术,大多数相关企业均会或多或少涉及到。此外,这门技术科技含量比较高,在电气自动化系统的设计中,既需要硬件设计又需要软件设计,而且不同的应用行业与场合需要选择不同的技术方案,由此而见,这门技术需要比较宽的知识面。
二是对电子技术依赖性比较强。我们知道,对于一个典型的电气自动控制系统而言,无论从采集信号的传感器到进行信号处理运算的控制器,或者到执行运算结果的执行机构等等均与电子技术的发展密切相关。所以,电气自动化技术的发展离不开电子技术的进步,两者密切相关,前者依赖于后者。
三、冶金行业的电气自动化主要技术
1、微机继电保护
现如今，我国社会经济水平迅速发展，城市化进程也不断推进，冶金工业的生产规模逐步扩大，系统自动化技术水平也不断提高，微机继电保护在冶金行业中得到普遍的应用。首先，继电保护是一种主要以数字式计算机为基础组成的保护，从本质上来看，它是一种以单片机为载体进行智能化保护的工业监控设备。实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。一般包含着下列主要的环节：①信号的采集环节②信号的分析和处理环节；③判断环节；④作用信号的输出环节。所有这些过程必须从电力系统的全局和整体出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作而切除后，系统将呈现何种工况，系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复系统的正常运行。如何尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减小到最短。这些过程对继电保护系统的要求很高，而自动化技术的发展，很好的解决了这些问题。
2、传感器
传感器是一种能够感知环境信息并且根据特定规律、把信息转化成可用信号的检测装置，简而言之，传感器就是将外界环境信号转化成电信号的检测装置。传感器主要是由敏感组件和转化组件构成，用以满足对外界信息收集、处理、存储、记录和监控等功能，是实现冶金工业进行自动化监控的关键环节。
（1） 压力传感器
它是在冶金工业实践和仪表监控中经常使用的传感器，它的应用范围十分广泛，可以应用到工业监控环境，其中包括水利水电构成、铁路交通建设、智能建筑建设、生产监控、航空航天构成、军事工业、石化行业、电力行业、船舶制造也、机床建造和管道建设等等。压力感应器把感应压力变化转化成电流或者是电压变化，并将此信号传递给PLC控制系统，由控制系统根据工艺要求对信号进行处理。在装运煤和高炉上煤处都可以应用压力传感器，可以实现煤使用统计和上煤的监控。
（2）温度传感器
它是一种能够感应温度并且转化成输出信号的传感器，它主要是检控锅炉炉体的实际温度。温度测量表的主体核心部分就是温度传感器，感应器的品种较多，在冶金工业自动化生产过程中，通过运用辐射测温法来对物体的表面温度进行测控，其中包括：钢带轧制实际的温度、轧辊的实际温度、锻件的实际温度和在冶炼炉中金属的实际温度。
3、PLC技术
随着计算机和网络通讯技术的发展，PLC（Programmable Logic Contmller）可编程逻辑控制器）以其强大的功能和高度的可靠性在火电厂控制系统中获得了广泛的应用，它的可靠性关系到火电厂各大系统的安全运行，甚至影响到机组和电网运行的安全性和经济性。其中铁水脱硫处理、连铸、转炉的加料、吹氧、出碴、除尘、水循环等各个环节都采用PLC自动控制系统，实现各个工艺环节的自动控制，电网的波动和中断会影响炼钢的质量。
（1）PLC控制在炼钢上料、卸料系统中的应用
某钢厂钢水试料气体送样PLC控制系统,采用美国A-B公司的SLC-500系列可编程序控制器,实现了第三炼钢厂钢水试料气体送样过程的自动化控制,降低了工人的劳动强度,提高了生产率,取得了较好的经济效益。
（2）PLC在化学水处理系统中的应用
PLC具有高可靠性，编程方便，易于使用，环境要求低，与其他装置的配置连接方便，鉴于PLC有上述优点，所以PLC用于化学水处理系统中，可以很好的解决继电器控制存在的问题。
化学水处理的方法主要是离子交换法，即利用离子交换树脂将水中溶盐的离子吸收。经过一定时间的运行之后，离子交换树脂会失效，这就需要停止运行以对树脂进行再生还原以便使树脂可以重新使用。为此，就需要两套设备轮流运行、切换。应用PLC装置再辅以一些外部设备，可以很方便的控制两套设备的运行和切换。两个系列的阳床、阴床、混床的投运、停运和再生，其运行方式为#1系列运行，2#系列再生和2#系列运行、1#系列再生。两个系列的运行和再生可通过选择键点动或自动运行。点动时按编制的程序进行操作，用点动按钮进行转步；自动时，按操作人员发出的启动指令由事先设定的时间自动转步，全部程序执行完毕后，装置自动复零。
4、变频器
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。它的主电路都采用交-直-交电路。
（1）变频器在锅炉中的应用
锅炉变频补水设备：利用变频器代替老旧的压力罐，可以达到精确的补水压力，节省空间，节省电能。主要材料：空气开关，远传压力表。变频器，接触器，电动机保护器，按钮，指示灯等。
锅炉主循环泵变频控制系统：主要利用变频器精确调节主管道的压力，防止爆管。节能节电锅炉风机的变频调节系统：利用传感器，自动稳定在设定的风压值，让锅炉可以更加完全的燃烧，减少电力，煤炭的浪费。
炉排变频调速系统：代替原来的电磁调速电机，节约电力。
四、冶金自动化技术发展的趋势
研究自动化技术在机械设备信息化的推动下,以及冶金行业的发展需求下,冶金自动化技术必将取得较快的发展。
1、过程控制系统
在冶金控制系统中呈现在线连续监测和监控的发展趋势。在实际的冶金自动化技术中将采用新型的传感器技术、数据融合技术、数据处理技术等大量先进的高科技技术,在冶金的生产全过程中以物流跟踪、产品质量监督、环境保护监控等多方面作为生产的目标,实现冶金行业生产的全程监控,其中包括冶金生产过程中的原材料、熔渣成分、生产过程中温度的监控、钢水纯度的检测、钢材的质量等全方面进行监督和控制,还包括对生产过程中产生的固体废弃物以及烟尘的检测等。
2、生产管理控制系统
在冶金自动化技术中采用模拟的方法对其进行全程的研究分析,从而保证钢铁的制造和管理过程的科学性。利用现代计算机和多媒体模拟技术,在有关的冶金行业生产模型的基础上进行生产全过程的模拟,从而为冶金行业的组织优化、生产流程的设计和新产品的开发研究提供依據。提升冶金行业的生产制造智能。在冶金行业生产管理的过程中,基于事例推理、专家知识生产策略、网络规划技术等方面,来不断的提高和调整冶金行业自动化技术和企业生产的能力,以此来提高冶金企业的生产效率;根据冶金行业中各项施工工序的参数参考,在冶金行业生产的过程中根据实际的生产数据,对实际生产过程中产生异常进行合理的分析。在冶金行业机械设备的管理上,一般都是通过采用故障诊断与预报的先进技术来对机械设备进行故障和预报模型诊断,从而在实际的工作运行中对这些机械设备进行合理的维护。在冶金行业的成本管理中,采用先进的故障和预警技术,从而建立起动态成本模型预测的成本管理模块;在实际的生产过程中利用高科技的跟踪服务系统来对原材料进行不断的优化,对原材料进行合理的配比和使用,最大限度的来降低企业生产的成本费用,实现企业的利润最大化。
3、冶金行业信息化系统
冶金企业信息集成成为行为信息集成。冶金行业信息自动化的最终目的是为了达到信息资源的共享,在同基础行业的竞争中,实现企业信息化管理的标准化和系统化,在企业信息化集成的基础之上,进一步的加强冶金行业信息基础系统的普及应用,在冶金行业信息化系统结构的构建中,及其政府宏观调控的管理中都要实现企业信息化系统的建立。在冶金行业中进行知识管理。在冶金自动化的发展过中利用企业信息化提出的数据进行合理的分析和研究,然后结合企业自身的实际情况来做出不同的决策,并根据决策方法对这些数据信息进行统计和分析,从而挖掘出更多潜意识的数据,提高冶金行业发展的质量和产量,并在冶金企业管理的过程中采用智慧化的形式,为企业的发展提供学科合理的数据支持。
五、结束语
总之，电气自动化技术在冶金行业中具有非常重要的地位，只有技术人员通过不断的实践经验积累，使电气自动化技术更加完善，才能促进冶金行业更加快速的发展。
参考文献
[1]张拥军.优化火电厂自动控制系统的重要性及对策[J].中国集体经济,2009(10):113.
[2]张振华．创新——电气自动化深化改革的灵魂[J].科技与生活,2010(14):80.
【关键词】电气自动化；冶金行业；应用
中图分类号：F407文献标识码：A
一、前言
当前，人们对冶金产品的种类和规格需求越来越多，标准越来越高，这就需要冶金企业运用自动化的标准进行产品设计和开发。电气自动化技术能够提升企业的竞争力，促进冶金自动化系统的快速发展。
二、电气自动化技术的特点
电气自动化技术具有以下两个重要的特点:一是技术涵盖面比较宽。因为电气自动化技术既是一门应用性比较强又是一门比较普遍的技术,大多数相关企业均会或多或少涉及到。此外,这门技术科技含量比较高,在电气自动化系统的设计中,既需要硬件设计又需要软件设计,而且不同的应用行业与场合需要选择不同的技术方案,由此而见,这门技术需要比较宽的知识面。
二是对电子技术依赖性比较强。我们知道,对于一个典型的电气自动控制系统而言,无论从采集信号的传感器到进行信号处理运算的控制器,或者到执行运算结果的执行机构等等均与电子技术的发展密切相关。所以,电气自动化技术的发展离不开电子技术的进步,两者密切相关,前者依赖于后者。
三、冶金行业的电气自动化主要技术
1、微机继电保护
现如今，我国社会经济水平迅速发展，城市化进程也不断推进，冶金工业的生产规模逐步扩大，系统自动化技术水平也不断提高，微机继电保护在冶金行业中得到普遍的应用。首先，继电保护是一种主要以数字式计算机为基础组成的保护，从本质上来看，它是一种以单片机为载体进行智能化保护的工业监控设备。实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。一般包含着下列主要的环节：①信号的采集环节②信号的分析和处理环节；③判断环节；④作用信号的输出环节。所有这些过程必须从电力系统的全局和整体出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作而切除后，系统将呈现何种工况，系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复系统的正常运行。如何尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减小到最短。这些过程对继电保护系统的要求很高，而自动化技术的发展，很好的解决了这些问题。
2、传感器
传感器是一种能够感知环境信息并且根据特定规律、把信息转化成可用信号的检测装置，简而言之，传感器就是将外界环境信号转化成电信号的检测装置。传感器主要是由敏感组件和转化组件构成，用以满足对外界信息收集、处理、存储、记录和监控等功能，是实现冶金工业进行自动化监控的关键环节。
（1） 压力传感器
它是在冶金工业实践和仪表监控中经常使用的传感器，它的应用范围十分广泛，可以应用到工业监控环境，其中包括水利水电构成、铁路交通建设、智能建筑建设、生产监控、航空航天构成、军事工业、石化行业、电力行业、船舶制造也、机床建造和管道建设等等。压力感应器把感应压力变化转化成电流或者是电压变化，并将此信号传递给PLC控制系统，由控制系统根据工艺要求对信号进行处理。在装运煤和高炉上煤处都可以应用压力传感器，可以实现煤使用统计和上煤的监控。
（2）温度传感器
它是一种能够感应温度并且转化成输出信号的传感器，它主要是检控锅炉炉体的实际温度。温度测量表的主体核心部分就是温度传感器，感应器的品种较多，在冶金工业自动化生产过程中，通过运用辐射测温法来对物体的表面温度进行测控，其中包括：钢带轧制实际的温度、轧辊的实际温度、锻件的实际温度和在冶炼炉中金属的实际温度。
3、PLC技术
随着计算机和网络通讯技术的发展，PLC（Programmable Logic Contmller）可编程逻辑控制器）以其强大的功能和高度的可靠性在火电厂控制系统中获得了广泛的应用，它的可靠性关系到火电厂各大系统的安全运行，甚至影响到机组和电网运行的安全性和经济性。其中铁水脱硫处理、连铸、转炉的加料、吹氧、出碴、除尘、水循环等各个环节都采用PLC自动控制系统，实现各个工艺环节的自动控制，电网的波动和中断会影响炼钢的质量。
（1）PLC控制在炼钢上料、卸料系统中的应用
某钢厂钢水试料气体送样PLC控制系统,采用美国A-B公司的SLC-500系列可编程序控制器,实现了第三炼钢厂钢水试料气体送样过程的自动化控制,降低了工人的劳动强度,提高了生产率,取得了较好的经济效益。
（2）PLC在化学水处理系统中的应用
PLC具有高可靠性，编程方便，易于使用，环境要求低，与其他装置的配置连接方便，鉴于PLC有上述优点，所以PLC用于化学水处理系统中，可以很好的解决继电器控制存在的问题。
化学水处理的方法主要是离子交换法，即利用离子交换树脂将水中溶盐的离子吸收。经过一定时间的运行之后，离子交换树脂会失效，这就需要停止运行以对树脂进行再生还原以便使树脂可以重新使用。为此，就需要两套设备轮流运行、切换。应用PLC装置再辅以一些外部设备，可以很方便的控制两套设备的运行和切换。两个系列的阳床、阴床、混床的投运、停运和再生，其运行方式为#1系列运行，2#系列再生和2#系列运行、1#系列再生。两个系列的运行和再生可通过选择键点动或自动运行。点动时按编制的程序进行操作，用点动按钮进行转步；自动时，按操作人员发出的启动指令由事先设定的时间自动转步，全部程序执行完毕后，装置自动复零。
4、变频器
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。它的主电路都采用交-直-交电路。
（1）变频器在锅炉中的应用
锅炉变频补水设备：利用变频器代替老旧的压力罐，可以达到精确的补水压力，节省空间，节省电能。主要材料：空气开关，远传压力表。变频器，接触器，电动机保护器，按钮，指示灯等。
锅炉主循环泵变频控制系统：主要利用变频器精确调节主管道的压力，防止爆管。节能节电锅炉风机的变频调节系统：利用传感器，自动稳定在设定的风压值，让锅炉可以更加完全的燃烧，减少电力，煤炭的浪费。
炉排变频调速系统：代替原来的电磁调速电机，节约电力。
四、冶金自动化技术发展的趋势
研究自动化技术在机械设备信息化的推动下,以及冶金行业的发展需求下,冶金自动化技术必将取得较快的发展。
1、过程控制系统
在冶金控制系统中呈现在线连续监测和监控的发展趋势。在实际的冶金自动化技术中将采用新型的传感器技术、数据融合技术、数据处理技术等大量先进的高科技技术,在冶金的生产全过程中以物流跟踪、产品质量监督、环境保护监控等多方面作为生产的目标,实现冶金行业生产的全程监控,其中包括冶金生产过程中的原材料、熔渣成分、生产过程中温度的监控、钢水纯度的检测、钢材的质量等全方面进行监督和控制,还包括对生产过程中产生的固体废弃物以及烟尘的检测等。
2、生产管理控制系统
在冶金自动化技术中采用模拟的方法对其进行全程的研究分析,从而保证钢铁的制造和管理过程的科学性。利用现代计算机和多媒体模拟技术,在有关的冶金行业生产模型的基础上进行生产全过程的模拟,从而为冶金行业的组织优化、生产流程的设计和新产品的开发研究提供依據。提升冶金行业的生产制造智能。在冶金行业生产管理的过程中,基于事例推理、专家知识生产策略、网络规划技术等方面,来不断的提高和调整冶金行业自动化技术和企业生产的能力,以此来提高冶金企业的生产效率;根据冶金行业中各项施工工序的参数参考,在冶金行业生产的过程中根据实际的生产数据,对实际生产过程中产生异常进行合理的分析。在冶金行业机械设备的管理上,一般都是通过采用故障诊断与预报的先进技术来对机械设备进行故障和预报模型诊断,从而在实际的工作运行中对这些机械设备进行合理的维护。在冶金行业的成本管理中,采用先进的故障和预警技术,从而建立起动态成本模型预测的成本管理模块;在实际的生产过程中利用高科技的跟踪服务系统来对原材料进行不断的优化,对原材料进行合理的配比和使用,最大限度的来降低企业生产的成本费用,实现企业的利润最大化。
3、冶金行业信息化系统
冶金企业信息集成成为行为信息集成。冶金行业信息自动化的最终目的是为了达到信息资源的共享,在同基础行业的竞争中,实现企业信息化管理的标准化和系统化,在企业信息化集成的基础之上,进一步的加强冶金行业信息基础系统的普及应用,在冶金行业信息化系统结构的构建中,及其政府宏观调控的管理中都要实现企业信息化系统的建立。在冶金行业中进行知识管理。在冶金自动化的发展过中利用企业信息化提出的数据进行合理的分析和研究,然后结合企业自身的实际情况来做出不同的决策,并根据决策方法对这些数据信息进行统计和分析,从而挖掘出更多潜意识的数据,提高冶金行业发展的质量和产量,并在冶金企业管理的过程中采用智慧化的形式,为企业的发展提供学科合理的数据支持。
五、结束语
总之，电气自动化技术在冶金行业中具有非常重要的地位，只有技术人员通过不断的实践经验积累，使电气自动化技术更加完善，才能促进冶金行业更加快速的发展。
参考文献
[1]张拥军.优化火电厂自动控制系统的重要性及对策[J].中国集体经济,2009(10):113.
[2]张振华．创新——电气自动化深化改革的灵魂[J].科技与生活,2010(14):80.