鋼鐵企業(yè)中電氣自動化的作用

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引言

工業(yè)生產(chǎn)中的電氣自動化水平，是衡量一個國家工業(yè)發(fā)達程度的重要標準。鋼鐵生產(chǎn)作為國家工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，為保證其生產(chǎn)供應和生產(chǎn)質量，需要對其生產(chǎn)線進行全面的電氣自動化改進，這不僅對于鋼鐵企業(yè)的核心競爭力提升有著重要意義，對于國家的可持續(xù)發(fā)展而言也十分重要。

一、鋼鐵生產(chǎn)電氣自動化的意義

（一）提高產(chǎn)能、滿足市場空缺

鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展是十分迅速的，在2000年初，我國鋼鐵企業(yè)總的鋼材產(chǎn)量就達到了千萬噸級，在2003年，僅特殊鋼材的產(chǎn)量就達到了三千萬噸，這只占到全國鋼鐵產(chǎn)量的五分之一。以冷軋薄板的生產(chǎn)為例，2005年全國的鋼鐵企業(yè)預計總的生產(chǎn)力為1500萬噸，而全國范圍內(nèi)該鋼材的需求量在2000萬噸左右，在還沒有將出口的鋼材統(tǒng)計在內(nèi)的情況下就存在這500萬噸左右的市場空缺。國內(nèi)的汽車工業(yè)所需要的不銹鋼板、冷軋硅鋼板等特種鋼材經(jīng)常出現(xiàn)供不應求、依賴進口的局面。在這樣的市場環(huán)境下，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)中實現(xiàn)生產(chǎn)線的電氣自動化，將帶動企業(yè)產(chǎn)能的極大提升以及產(chǎn)品多樣化，以此來彌補國內(nèi)的鋼材市場缺額，擺脫鋼材依賴進口的不利局面。

（二）提升產(chǎn)品質量和企業(yè)競爭力

鋼鐵生產(chǎn)作為技術依賴性很強的工業(yè)部門，傳統(tǒng)人工控制下的生產(chǎn)經(jīng)常出現(xiàn)生產(chǎn)細節(jié)不到位、產(chǎn)品標準不統(tǒng)一等的情況，這使得鋼鐵企業(yè)在市場上的競爭力也受到影響。產(chǎn)品線電氣自動化的實現(xiàn)，能過夠有效提升鋼材的生產(chǎn)質量。以攀鋼集團冷軋生產(chǎn)線為例，采用自動化程度較高的PRMC冷軋機組后，鋼卷的生產(chǎn)周期減小進而降低的鋼材存放中生銹的可能性；酸洗與軋制的聯(lián)合運行和新酸洗槽的引進，提升了工藝速度；全自動焊機的使用，使得焊縫的質量得到提升和保證，避免了傳統(tǒng)工藝所帶來的高斷帶率。這一系列的改進措施，使得攀鋼的冷軋產(chǎn)品在國內(nèi)甚至國際市場上的競爭能力得到提升，市場份額進一步提高。

（三）降低生產(chǎn)成本

生產(chǎn)工藝是否先進也直接關系到鋼材的生產(chǎn)成本。粗糙的生產(chǎn)工藝，帶來的通常是原材料的消耗速度快、產(chǎn)品的廢品率高、生產(chǎn)設備的消耗嚴重，這些都會導致鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)成本的大幅提升。采用電氣高度自動化的產(chǎn)品線，能夠將生產(chǎn)的能耗、原料的消耗降到最低，同時保障成品率。

（四）滿足節(jié)能減排發(fā)展要求

鋼鐵生產(chǎn)屬于高度能源依賴型和消耗型的產(chǎn)業(yè)，需要礦石、電力、燃料等的不間斷供應。此外，鋼鐵行業(yè)還是環(huán)境污染物的“生產(chǎn)大戶”，鋼鐵生產(chǎn)中會向大氣中排放大量含有硫、氮的廢氣，易引發(fā)酸雨；鋼鐵生產(chǎn)還會產(chǎn)生大量工業(yè)廢渣、廢水，這些也會對環(huán)境產(chǎn)生負面影響。近幾年，為響應國家節(jié)能減排發(fā)展的要求，國內(nèi)的諸多大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)均投資引進了先進的生產(chǎn)線，實現(xiàn)了產(chǎn)品線的半自動化或全自動化，新的產(chǎn)品線能夠將鋼鐵生產(chǎn)中的能源消耗控制到最低，同時增加了污水處理環(huán)節(jié)以及廢氣回爐利用流程，大大減少了鋼鐵生產(chǎn)對能源的消耗和對環(huán)境的危害程度。

二、關鍵技術

（一）集散控制系統(tǒng)DCS

集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）是在集中式控制系統(tǒng)的基礎上演進而來的，其核心思想是集中顯示、分散控制。DSC系統(tǒng)充分利用了計算機的數(shù)據(jù)信息處理能力，配合了通信、顯示、控制等技術，能夠做到對工業(yè)化生產(chǎn)中各個生產(chǎn)流程的獨立控制和具體細節(jié)的集中顯示，這種自動化生產(chǎn)流程更注重對生產(chǎn)過程的把控，其具有組網(wǎng)模式多樣、生產(chǎn)控制實時性高、生產(chǎn)質量可靠性高、產(chǎn)品線易于維護等諸多優(yōu)勢，在世界范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)中都有極廣的應用。

（二）可編程邏輯控制器PLC

PLC系統(tǒng)，即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），是針對工業(yè)生產(chǎn)所研發(fā)的一種自動控制單元，由上世紀60年代在美國研發(fā)成功，并很快在世界范圍內(nèi)的工廠得到推廣應用。傳統(tǒng)的半自動工業(yè)生產(chǎn)線中通常采用繼電器控制，而采用繼電器的產(chǎn)品線通常易用性差、維護困難，為了進一步提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，科研人員推出了PLC系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)工作原理與微型計算機類似，其核心是具有存儲能力的運算單元，通過預先編寫好的控制程序配合I/O口實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的控制。該系統(tǒng)，由于其所具備的諸多優(yōu)勢，在鋼鐵生產(chǎn)、石油化工、電力生產(chǎn)等多個工業(yè)領域都有極其廣闊的應用，且具有良好的發(fā)展前景。

三、電氣自動化策略

（一）學習引進先進生產(chǎn)線

國內(nèi)的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，應當及時認識到傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)線的諸多弊端，組織相關的管理人員和技術人員到先進的國內(nèi)外先進的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，參觀和學習先進的生產(chǎn)管理經(jīng)驗。同時，要勇于廢除原有的生產(chǎn)模式，引進先進的生產(chǎn)線，提高鋼鐵生產(chǎn)的電氣自動化程度。

（二）加大人才培養(yǎng)和研發(fā)投資力度，增強創(chuàng)新能力

目前國內(nèi)的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，在生產(chǎn)線電氣自動化的實現(xiàn)過程中，不可避免的出現(xiàn)了自動化核心技術受制于人的窘境，這就要求我國的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，應當具備核心技術的研發(fā)和創(chuàng)新能力，企業(yè)內(nèi)應當注重對專業(yè)人才的引進培養(yǎng)，形成自己的研發(fā)團隊，保障研發(fā)的資金投資，盡快形成自己的核心技術競爭力[4]。

四、結束語

鋼鐵企業(yè)核心競爭力的形成，需要企業(yè)產(chǎn)品質量的保障、生產(chǎn)成本的控制、企業(yè)生產(chǎn)的綠色可持續(xù)，這些因素一定程度上都可以通過企業(yè)生產(chǎn)的電氣自動化來實現(xiàn)。因此，鋼鐵企業(yè)應當對生產(chǎn)線的自動化水平有足夠的重視和投入，國家也應當對自動化技術的研發(fā)有足夠的支持和資金投入，以保證我國鋼鐵企業(yè)在世界市場的競爭力。