摘要：在旋转的轧辊间改变钢锭、钢坯形状的压力加工过程叫轧钢。轧钢的目的，一方面是为了得到需要的形状，例如：钢板、带钢、线材以及各种型钢等；另一方面是为了改善钢的内部质量。我们常见的汽车板、桥梁钢、锅炉钢、管线钢、螺纹钢、钢筋、电工硅钢、镀锌板、镀锡板，包括火车轮都是通过轧钢工艺加工出来的。
现代化轧钢轧生产过程中充分应用了自动化控制技术，大大提高了企业的生产效率和经济效益。
关键词：自动化控制；测量；分析
引言
当前我国工业空前发展，型钢轧钢工艺技术也得到了空前的发展。型钢是一种具有特定形状和尺寸的钢材，其又可以分为简单断面型钢材和复杂断面型钢材。型钢由于其形态比较自由，可以根据实际需要来进行调整，可以有效满足不同应用需求，使用起来也非常方便。
1轧制自动化智能控制技术
目前对自动化控制的最新发展是AI（人工智能）在轧钢过程中的自动化控制应用。轧钢自动化控制的AI系统包括精准合理的逻辑顺序、精准的操作技术、复杂而协调的控制传输网络、精确的控制能力等多方面的优点。轧钢自动化AI控制系统具备了非常先进的逻辑控制功能，能够实现对各种复杂操作的精确控制，大大降低了工作人员的工作难度和劳动强度，提高了轧钢生产的安全性和稳定性。并且在正负误差分析、圆形产品制作、性能预测等方面也应用到了人工智能自动化控制系统。在整个轧钢过程中都可以由计算机智能控制，从生产、运输到包装入库，整个过程中操作人员只需要监控相关过程，输入相关指令，不需要如以往生产过程中那样亲力亲为的完成各项生产任务，工作量大大降低，安全性也大大提高。同时在系统中也具备相应的监督控制系统，如果在生产中出现异常系统，就可以及时将异常信息反馈给控制人员，以便于及时进行调整和优化，更好保证了轧钢生产的流畅性、稳定性和安全性。在设计自动化控制技术系统时，需要从以下几方面入手：
1.1基本数据库的设置。数据库是整个控制系统的核心和关键，在整个生产过程 中所产生的所有数据都会集中到数据库中，在数据库中进行储存运算。
1.2报告系统。报告系统也就是信息传输系统，在生产数据产生后，就会通过报表或者Email的形式将相关信息传递给相应部门，以便于完成对生产过程的控制。
1.3指标系统。该系统是为了为计算机终端论证提供数据参数的参考。
1.4信息查询系统。该系统的作用是为了帮助控制人员及时查询和搜索所需信息。
1.5分析系统。通过分析系统能够自动对日常生产中所产生的参数指标进行分析计算，为相关工作人员的工作提供有效的数据支持。
1.6预警系统。该系统可以在生产过程中出现问题或者异常时对工作人员作出预警提示，以便于工作人员及时找出问题所在并对其进行处理，确保轧钢生产过程的稳定和安全。
2自动化控制技术在轧钢生产过程中的应用
2.1电气元件
钢铁企业生产控制水平，是随着自动化技术发展而不断提高的，这是钢铁行业提高生产效率和降低成本的必由之路。在轧钢工业生产中会应用大量的电气元件及设备。最常见的电气元件有变频器、交流接触器、电机微机保护器、热继电器、中间继电器、接近开头、位置传感器、速度传感器等，它们的质量直接影响生产的正常进行。目前钢铁厂有大量的电器元件需要进行自动控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这就要求每个生产的环节来做好电气元件使用的和控制的工作，不断优化电气线路的设计。通过应用电气自动化控制技术，使得生产控制更加可靠和高效。
在电气自动化的控制中，常用PLC系统对生产控制进行编程操作。PLC的全称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），它以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、功能强、灵活通用与维护方便等一系列优点。特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力，受到用户的青睐。因而在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用。
在电气元件中应用自动化控制技术，能有效缩短故障判断时间。通过终端能方便调出程序运行情况，能及时发现控制线路的故障点位置，给生产抢修赢得富贵时间。目前轧钢厂的生产过程大量使用变频电机，而电机的驱动常用变频器。变频器的作用主要是调整电机的功率、实现电机的变速运行，以达到省电的目的。同时变频器的作用可以降低电力线路电压波动。采用了变频器后，变频器能在零频零压时逐步启动，这样能最大程度的消除电网的电压下降程度，对电网的稳定和安全起到保护作用。变频器还有以下功能：1.有效的减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。2.优化工艺过程，并能根据工艺过程迅速改变，还能通过远控PLC或其他控制器来实现速度变化。3.控制功能齐全，可以很好的配合其他控制设备和仪器，实现系统化组网的集中实时监视和控制，一体化开发，为用户节省了选型的麻烦系统兼容性的问题节约了成本。
2.2检测工作
目前轧钢生产过程中自动化控制技术得到了广泛应用，这有利于全面提升产品的生产质量。轧钢生产最常见的检测仪器有测径仪、测厚仪、带宽仪等。
测径仪是釆用光电固定测头测量棒线材外径和断面形状的测量系统，最常见是红外测径仪。该系统的特点是：受外界干扰性强，对使用环境的要求较低。系统精度可达0.02mm。由三个主要部分组成：1.包含光电测量单元的测量框架2. 独立的空气吹扫冷却装置3.一体化的显示、控制、通讯终端。测径仪釆用全数字处理技术，在测量框架内的电路系统直接将采集到的原始数据传送至工控机计算。
测厚仪测量原理是应用射线的吸收原理，当射线穿过被测钢板时，一部分射线被材质吸收导致强度减弱，利用这一原理来检测被测风板的厚度。被测钢板位于放射源和检测器之间，对于同一种材质的钢板，厚度越大，则射线的衰减越大。钢板厚度的测量有3种方式：1.钢板中心厚度的测量；2.钢板边部的测量；3.钢板面的交叉测量。
红外测宽仪一般采用两个摄象机从不同的角度对被测物同时进行测量，两个摄象机就象人的双眼，可以形成立体视觉，这样就可以得到足够的信息判断被测物的距离。红外测宽仪主要由：检测箱、吹扫装置、安装支架、标定装置、中继控制箱、仪表控制柜及连接电缆等组成。
社会发展对钢铁产品的质量提出了越来越高的要求，轧钢生产的检测工作必须要更加科学先进，这样才可以满足产品生产和检验、监测的工作需求，所以在其生产过程中必须要注重技术效率的提升。
2.3集中控制和分散控制程度的分析
所谓集中控制就是通过输入输出集中监控，以实现控制系统中输入和输出端口设备的紧密连接，以控制室作为基础，用缆线将二者连接起来，实现对系统中各电气设备的集中监控管理。虽然该监控方式的工作效率高，且维护操作也比较简单.但是其也有缺点：大规模的集成控制它会影响PLC主机的冗余，会增加缆线长度，增加传输过程中的影响因素，降低PLC控制系统的可靠性。为有效降低过于集中带来的风险，就需要在局部采用分散控制系统，在分散控制的基础上实现一定程度的集中控制。分散和集中的比例，相关科研人员应该进一步对其进行优化和完善。
结语
我国轧钢制造企业发展飞速发展，其轧钢生产线中开始广泛应用自动化生产技术。目前这一技术的具体实施有效的改进了产品的质量，也快速提升了产品的产量，实现了企业经济效益和社会效益的统一。因此，必须要认识到轧钢生产过程中应用自动化控制技术的必要性，并不断提高其应用水平和应用广度，通过先进的信息化技术、物联网等技术来优化轧钢生产线。这样才能真正提高轧钢企业的生产效率和经济效益，快速推动钢铁企业的现代化发展。
参考文献：
[1]孟晓东.对轧钢电气自动化控制系统改造技术的研究[J].科技风，2016（18）：276.
[2]胡前勇.自动化网络控制技术在我国钢铁工业中的应用研究[J].中国管理信息化，2015，18（20）：38.
论文作者:李康柱
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
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