连铸机电气自动化控制技术应用探究

连铸机电气自动化控制技术应用探究

赵晓强

赵晓强

南京钢铁股份有限公司江苏南京210000

摘要：我国进入工业现代化发展阶段，节约资源成为主流，钢铁行业连铸技术也随之应运而生，连铸自动化改变了工业化生产和钢铁业的格局，大力研究连铸机自动化控制系统，对钢铁企业生产模式和产品结构优化和提升经济效益具有重要意义。本文针对连铸机自动化控制技术应用展开探讨。

关键词：连铸机；电气自动化控制；技术应用

随着我国科学技术发展持续提升，各行各业飞速发展起来，钢铁行业作为国民发展的支柱产业，在提升经济建设水平方面有着重要影响。钢铁行业的连铸就是通过浇铸、冷疑以及切割等工艺将钢水铸成钢坯，提升连铸的自动化控制对节约能源，减轻劳动强度、提高成材率、改善环境具有重要影响。对于钢铁企业来说，要想提高产能降低损耗，就应该从生产观念、技术创新、运营管理等多方面加强改进提升。

1连铸机电气自动化控制系统概述

连铸工艺的应用，主要通过连铸装置，利用钢水铸造各种规格的钢坯，同时也可参与到炼钢与轧钢连接的中间环节。因此，整个连铸生产过程是否顺利，除了影响炼钢生产任务顺利落实以外，也决定了轧钢的成材率及质量水平。另外，连铸技术的发展也推动了冶金系统的优化，在优化产品结构方面起到积极作用，支持炼钢浇铸的自动化、连续性生产，是节约能源、提高成材率的重要技术保证。在连铸机电气自动化控制系统中，包括智能仪表、交流传动装置以及各种元器件等，与PLC控制系统之间实现了数据交换，为现场测量、控制等提供主要参数；在铸流区域，主要用于选择板坯连铸机的运转方式，优化调节结晶器，控制扇形段的压力。电气自动化控制系统的运行水平，将对板坯生产的质量产生直接影响，这也是较为重要的控制系统之一。另外，在仪表控制系统中，用于检测并控制连铸机生产过程的温度、压力、流量等，由于板坯连铸机对产品生产的效率和质量要求严格，因此该环节非常重要。

2连铸机电气自动化控制系统的元器件应用

对于机床控制电路来说，元器件是基本组成部分，对隔离电源、保护机械设备、自动控制接通和断开等发挥作用。连铸机电气自动化控制系统的元器件，主要包括如下部分：

2.1断路器

断路器主要包括脱扣器、灭弧系统和触头，可对自动切断线路故障进行保护。在选择断路器时，应确保其额定电压、额定电流等略高于线路的正常工作电压与工作电流；同时，断路器中过载脱扣器的额定电流，应该保持和电动机负载电流、额定电流的一致性。

2.2行程开关

行程开关的作用主要通过生产机械的运动部件之间相互碰撞，促使触头发生动作并执行相关指令。同时，行程开关可以将机械位移动转化为电信号，实现电路的切换过程，保证机械运动部件运动的方向、大小等。在选择行程开关时，主要在机械运动部件的极限行程较小、压力较小的情况下使用，如果需要精确控制机械运动部件，则可使用接近开关。

2.3熔断器

如果电路发生短路现象，可利用熔体中的短路电流热量而实现熔体熔点值，当熔体熔化之后，就可以自动将电路切断，以此保护短路故障。如果熔断器应用于阻性负载状态下的短路保护，则熔体的额定电流应略大于负载额定电流。

2.4接触器

接触器主要通过电磁力的作用而运行。利用主触头的闭合、分断等过程，完成接通及分断过程。当前，以交流接触器在电气自动化系统中的应用最为广泛，应确保接触器的额定电流和额定电压大于被控电路，其触头的种类及数量，与被控主电路及所控制电路的要求相符。

3集散控制系统及应用

在连铸机电气自动化控制的集散系统中，实现了分散化控制与集中化操作相结合，支持综合治理。集散系统具有安全、可靠、灵活等特征，其运行可主要分为以下四大部分。

3.1分散过程的优化控制

该控制级别直接与生产过程密切相关，涉及到生产现场的变送器、传感器、电气开关等，发挥数据采集、顺序调整和控制管理等作用；在分散过程中，输入的信息主要面向传感器的开关量、信号等，是输出驱动的主要执行机构。分散过程的控制级和集中监控级相连接，实现了数据通信与数据共享，可实时接收来自操作站的参数及作业指令，并可汇总和整理现场工作情况信息，将报告反馈到操作站。另外，在现场还设置了远程I/O柜及控制柜，可有效避免线路干扰问题，提高响应的快捷性，同时可顺利完成现场大量数据的处理，降低信息传输量，缓解上位机压力，确保系统性能可靠。

3.2支持集中操作与监控

在集中操作与监控过程中，可显示操作站的相关数据，支持数据的记录和操作，针对可能存在的异常状况发出报警信号；在这一执行过程中，实现了参数信息的集中化，收集现场配置的控制站数据，通过简单的操作，显示过程量和工艺流程，制定趋势曲线，以进一步优化过程参数。

3.3通信网络的优化

当前，通信网络已成为连铸机电气自动化控制系统的关键技术，将原本分散的若干台计算机连接起来，实现相互协调和资源共享。利用数据通信线，实现了现场控制站与计算机系统、局部操作站、中央控制站的关联，形成多级别的控制系统。结合不同级别的具体要求，可以将通信网设置为高、中、低三种模式的通信速度，分别面向不同层级开展工作，保障适宜的运行速度，确保电气自动化控制系统运行的安全性、稳定性。

3.4信息的综合管理

关于信息的综合化管理，离不开计算机系统、工厂自动化服务系统及办公自动化系统的运行支持，对生产和经营过程进行管理与控制；在该系统中，涉及到综合信息管理级的服务器及可采集并处理数据，加强上游工艺与下游工艺之间的沟通，据此合理安排生产计划，实现智能工厂生产。总之，钢铁企业作为现代工业化产业链的重要环节，必须意识到科学技术在发展中的重要性，优化连铸机电气自动化控制系统，对优化产业结构、推动经济发展具有重要意义。

4结语

综上所述，随着连铸机电气自动化控制系统投入钢铁行业生产之后，不仅提升了生产效率，还大大降低了工人的劳动强度，极大提高钢铁企业的生产效率及质量水平，推动了产业结构的优化配置，确保钢铁企业经济效益目标的顺利实现。

参考文献

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