论文部分内容阅读
【摘 要】基于钢铁工业自动化在企业信息化中的重要地位和作用，为了使各级系统的指令或数据能够顺畅地传递，达到各级系统的无缝对接，形成一个整体，发挥最大的综合效益。因此，在各级自动化系统的设计和实施过程中，要充分考虑与上下级系统的信息传递接口。本文主要探讨自动化系统在钢铁厂管理过程中的应用。
【关键词】钢铁厂；自动化系统；管理
国内其他钢铁厂转炉三电自动化系统大致可分为只有基础自动化的系统、具有基础自动化和过程自动化的系统，前者大都是炉容较小的转炉。后者是中型以上的炉子或进行自动化改造的炉子，一般除个别外功能都不大强。例如在本级系统的建设中，尽可能收集并保存将来上级系统所需要的各种现场生产过程信息，待条件成熟建设上级系统时，就可以顺利地将这些信息传递上去。同时，在钢铁自动化系统中，已普遍形成了二级管理系统，管理者通过二级管理站直接了解现场生产情况，及时掌握各工序的生产信息，为生产管理提供完整可靠的数据[1]。
1.钢铁厂自动化系统
由SPS-5计算机通过人机对话拟定调度作业计划，存贮各种数据文件，并根据冶炼过程热平衡、铁平衡、渣碱度（石灰石量）平衡、渣重量平衡，硅、磷、锰、碳、氧平衡等9个物理、化学方程式来进行模型运算，使调度作业计划自动形成可以付诸实际生产运行的当前炉次文件。当前炉次文件执行过程中，SPS-5计算机将周期地向PLC发出各种参数设定值和接收PLC以及其他终端发来的冶炼数据和监控信号，SPS-5收到这些冶炼数据和监控信号，将作调整计算以修正当前炉次文件的指令数据，直到预测出终点目标值并最终按总氧耗量达到设定值后，结束当前炉次文件的运行，完成全过程的冶炼控制。PLC控制站则依据SPS-5发来的设定值进行逻辑顺序控制，并采集实况和进行监控。由基础自动化级的PLC执行的有：氧枪枪位和供氧量控制、底吹控制、散装料的加料控制、合金微调站的控制等。此外，PLC还传递炉后合金重量的设定值和入炉实际重量[2]。
2.钢铁厂自动化系统维护
因为自动化（PLC）为精密电子产品，自动化控制的系统是要求长时间不间断运行，因此PLC的运行环境要求极高，要防尘、防火、防水，防高温，防雷电，因此电气控制室一般都安排在具有双层玻璃的、安装有水式制冷空调的二楼，电控室的温度一般控制在28度左右； 对于防尘则是将PLC安装在1M*2.2M*0.6M的带锁前面板为玻璃门的控制柜中，此柜上部安装有防尘罩的抽风系统进行柜内降温。
2.1维护要点
（1）每天定时巡视，巡视内容包括：各 I/O板指示灯指示状态表明了控制点的状态信息，通过观察设备运行状态信息判断 PLC控制是否正常；观察散热风扇运行是否正常；观察PLC柜有无异味。（2）定期检查：定期检查电源系统的供电情况，观察电源板的指示灯情况，通过测试孔测试+5V、+12V电压；检查其工作温度；备用电池电压检查；检查仪表、设备输入信号是否正常；检查各控制回路信号是否正常；检查其工作湿度，保证其工作环境良好。（3）定期除尘：PLC控制系统，运行近十年，没有出现大的故障，定期除尘的作用明显。定期除尘时要把被控设备打到就地运行状态，要小心谨慎。定期除尘可以保持电路板清洁，防止短路故障，提高元器件的使用寿命，对PLC控制系统是一种好的防护措施。另外出现故障也便于查找故障点。（4）保持外围设备及仪表输入信号畅通。（5）UPS是PLC控制系统正常工作的重要外围设备，UPS的日常维护也非常重要。a.检查输入、输出电压是否正常。b.定期除尘，根据经验每半年除尘一次。c.检查UPS电池电压是否正常。（6）经常测量 PLC与其它仪表的公共接地电阻值，一般在0.2欧姆左右，为了更好的保护 PLC控制系统，建议安装电涌保护器SPD[3]。
2.2维修经验
PLC控制系统为引进设备，图纸、资料比较少，只有外围接线图，对处理故障帮助不大。发生故障后，通过经验，首先根据控制板所完成的功能摸清各元器件的作用，分析故障点的可能位置重点检查，部分排除。或者对比其它同型号的好板进行维修。（1）检测故障时注意事项：若发生故障，停止它所关联的设备，并打到就地控制；确保有关的输入、输出设备不会在被控系统中造成有害的影响。（2）故障查找步骤：a.确保机械电气无误。b.检测 PSF 电源板，保证+5V、+12V电源正常。c.可通过观察控制单元板上指示灯来确定系统状态情况。如设备运行正常，而没有运行信号，则检查有无输入信号，接着检查输入板有无问题。如设备不能自动运行，也没有运行信号，则检查有无控制输出信号，接着检查输出板有无问题。d.若控制单元工作不正常，首先检查工作状态开关或单元接插件，其次查找控制板内部故障。e.检查相应的I/O板。f.通过以上检查后，可通过重新输入正确的系统程序，重新启动系统。自动化系统在生产车间的使用已经不局限于设备控制的单一区域，目前已经渗入到管理级，车间管理级或生产制造执行系统（UES）近年来得到钢铁企业的普遍关注，已经有部分企业在新建或改造生产线的同时，引进国内外先进技术开发生产制造执行系统，这些系统在一两年内将陆续投入运行。生产制造执行系统主要由区域管理计算机系统完成在线作业计划和生产调度管理、质量跟踪控制等许多功能。这一级系统在企业信息化架构中的位置和重要作用是不可或缺的，只有实现它们，才能使控制系统和管理信息系统实现无缝对接和系统集成，生产实际数据和生产指令才能顺畅的上传和下达，实现信息不落地传输[4]。
3.结论
由于经济的飞速发展，大部分鋼铁企业都在不断地进行扩展，但是钢铁厂管理以及综合自动化系统的功能配置却很少跟上发展的需求，大部分钢铁企业的供配电设备都运行在极限状态，极易出现安全隐患。鉴于此，本文设计的钢铁厂供配电综合自动化系统对于解决这一问题非常有益。 [科]
【参考文献】
[1]杨建军.钢铁厂供配电综合自动化系统的设计与实现[J].机电信息，2013，18：147+149.
[2]姜玉春.基于GEPON的钢铁厂配电综合自动化平台设计[J].山东工业技术，2013，09：64-66.
[3]张海航.钢铁厂自动化技术与节能[J].自动化应用，2013，12：33-34.
[4]孙韬禹.电力自动化现状及解除故障方法分析[J].科技创新与应用，2013，35：152.
【关键词】钢铁厂；自动化系统；管理
国内其他钢铁厂转炉三电自动化系统大致可分为只有基础自动化的系统、具有基础自动化和过程自动化的系统，前者大都是炉容较小的转炉。后者是中型以上的炉子或进行自动化改造的炉子，一般除个别外功能都不大强。例如在本级系统的建设中，尽可能收集并保存将来上级系统所需要的各种现场生产过程信息，待条件成熟建设上级系统时，就可以顺利地将这些信息传递上去。同时，在钢铁自动化系统中，已普遍形成了二级管理系统，管理者通过二级管理站直接了解现场生产情况，及时掌握各工序的生产信息，为生产管理提供完整可靠的数据[1]。
1.钢铁厂自动化系统
由SPS-5计算机通过人机对话拟定调度作业计划，存贮各种数据文件，并根据冶炼过程热平衡、铁平衡、渣碱度（石灰石量）平衡、渣重量平衡，硅、磷、锰、碳、氧平衡等9个物理、化学方程式来进行模型运算，使调度作业计划自动形成可以付诸实际生产运行的当前炉次文件。当前炉次文件执行过程中，SPS-5计算机将周期地向PLC发出各种参数设定值和接收PLC以及其他终端发来的冶炼数据和监控信号，SPS-5收到这些冶炼数据和监控信号，将作调整计算以修正当前炉次文件的指令数据，直到预测出终点目标值并最终按总氧耗量达到设定值后，结束当前炉次文件的运行，完成全过程的冶炼控制。PLC控制站则依据SPS-5发来的设定值进行逻辑顺序控制，并采集实况和进行监控。由基础自动化级的PLC执行的有：氧枪枪位和供氧量控制、底吹控制、散装料的加料控制、合金微调站的控制等。此外，PLC还传递炉后合金重量的设定值和入炉实际重量[2]。
2.钢铁厂自动化系统维护
因为自动化（PLC）为精密电子产品，自动化控制的系统是要求长时间不间断运行，因此PLC的运行环境要求极高，要防尘、防火、防水，防高温，防雷电，因此电气控制室一般都安排在具有双层玻璃的、安装有水式制冷空调的二楼，电控室的温度一般控制在28度左右； 对于防尘则是将PLC安装在1M*2.2M*0.6M的带锁前面板为玻璃门的控制柜中，此柜上部安装有防尘罩的抽风系统进行柜内降温。
2.1维护要点
（1）每天定时巡视，巡视内容包括：各 I/O板指示灯指示状态表明了控制点的状态信息，通过观察设备运行状态信息判断 PLC控制是否正常；观察散热风扇运行是否正常；观察PLC柜有无异味。（2）定期检查：定期检查电源系统的供电情况，观察电源板的指示灯情况，通过测试孔测试+5V、+12V电压；检查其工作温度；备用电池电压检查；检查仪表、设备输入信号是否正常；检查各控制回路信号是否正常；检查其工作湿度，保证其工作环境良好。（3）定期除尘：PLC控制系统，运行近十年，没有出现大的故障，定期除尘的作用明显。定期除尘时要把被控设备打到就地运行状态，要小心谨慎。定期除尘可以保持电路板清洁，防止短路故障，提高元器件的使用寿命，对PLC控制系统是一种好的防护措施。另外出现故障也便于查找故障点。（4）保持外围设备及仪表输入信号畅通。（5）UPS是PLC控制系统正常工作的重要外围设备，UPS的日常维护也非常重要。a.检查输入、输出电压是否正常。b.定期除尘，根据经验每半年除尘一次。c.检查UPS电池电压是否正常。（6）经常测量 PLC与其它仪表的公共接地电阻值，一般在0.2欧姆左右，为了更好的保护 PLC控制系统，建议安装电涌保护器SPD[3]。
2.2维修经验
PLC控制系统为引进设备，图纸、资料比较少，只有外围接线图，对处理故障帮助不大。发生故障后，通过经验，首先根据控制板所完成的功能摸清各元器件的作用，分析故障点的可能位置重点检查，部分排除。或者对比其它同型号的好板进行维修。（1）检测故障时注意事项：若发生故障，停止它所关联的设备，并打到就地控制；确保有关的输入、输出设备不会在被控系统中造成有害的影响。（2）故障查找步骤：a.确保机械电气无误。b.检测 PSF 电源板，保证+5V、+12V电源正常。c.可通过观察控制单元板上指示灯来确定系统状态情况。如设备运行正常，而没有运行信号，则检查有无输入信号，接着检查输入板有无问题。如设备不能自动运行，也没有运行信号，则检查有无控制输出信号，接着检查输出板有无问题。d.若控制单元工作不正常，首先检查工作状态开关或单元接插件，其次查找控制板内部故障。e.检查相应的I/O板。f.通过以上检查后，可通过重新输入正确的系统程序，重新启动系统。自动化系统在生产车间的使用已经不局限于设备控制的单一区域，目前已经渗入到管理级，车间管理级或生产制造执行系统（UES）近年来得到钢铁企业的普遍关注，已经有部分企业在新建或改造生产线的同时，引进国内外先进技术开发生产制造执行系统，这些系统在一两年内将陆续投入运行。生产制造执行系统主要由区域管理计算机系统完成在线作业计划和生产调度管理、质量跟踪控制等许多功能。这一级系统在企业信息化架构中的位置和重要作用是不可或缺的，只有实现它们，才能使控制系统和管理信息系统实现无缝对接和系统集成，生产实际数据和生产指令才能顺畅的上传和下达，实现信息不落地传输[4]。
3.结论
由于经济的飞速发展，大部分鋼铁企业都在不断地进行扩展，但是钢铁厂管理以及综合自动化系统的功能配置却很少跟上发展的需求，大部分钢铁企业的供配电设备都运行在极限状态，极易出现安全隐患。鉴于此，本文设计的钢铁厂供配电综合自动化系统对于解决这一问题非常有益。 [科]
【参考文献】
[1]杨建军.钢铁厂供配电综合自动化系统的设计与实现[J].机电信息，2013，18：147+149.
[2]姜玉春.基于GEPON的钢铁厂配电综合自动化平台设计[J].山东工业技术，2013，09：64-66.
[3]张海航.钢铁厂自动化技术与节能[J].自动化应用，2013，12：33-34.
[4]孙韬禹.电力自动化现状及解除故障方法分析[J].科技创新与应用，2013，35：152.