电气自动化在钢铁企业中的应用
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【摘 要】本文从电气自动化的概述角度出发，介绍了电气自动化的发展状况和重要性，以及论述了电气自动化在钢铁企业各个环节中的实际应用情况和作用。
【关键词】电气自动化；发展；应用
作为高科技产业重要组成部分的电气自动化技术，是21世纪以来随着经济快速发展，需求日益加大，市场竞争日渐激烈的背景下更广泛应用于各个领域的。它的发展水平与科学技术的现代化水平密切相关。将电气自动化技术应用于钢铁行业中，是一个创造性的盛举，因为它不但可以提高产品的质量、生产效率，更提高了生产的安全性、经济性，有利的保护了资源，节约能源。此技术使钢铁企业原本落后的生产力，提升到科技与创新的新阶段。
1、电气自动化概述
电气自动化，即电气工程及其自动化。电气自动化广泛应用于工业、生产制造业、钢铁冶金业、采矿业等，可以说电气自动化在各个领域，各个行业，都会涉及到。不论是小零件的设计应用，还是卫星火箭的控制系统，都离不开电气自动化。它通常结合于电气工程相关的系统运行操作、自动控制程序、电力电子技术手段、信息处理方法、研制开发系统和经济管理方面。在我国，电气自动化于20世纪50年代兴起，虽然进行了改革，但也没影响到在各个领域的应用，反而是范围更加的扩大，并取得了骄人的业绩。目前，电气自动化设备及系统，保证着各个领域中生产流程的顺畅进行。
2、我国电气自动化的发展现状
在信息技术、计算机技术、互联网技术发展快速的今天，电气自动化不仅仅局限于一个技术层面，而是上升到另一个理念，即电气自动化系统。
电气自动化系统作为一个统一化的平台，它包括了自动化项目的各个周期，从设计、实施、测试、开机运行到维护等环节。根据用户的需求，应用PLC进行设计，然后通过互联网技术对现场设备进行实时监控，保证系统之间的数据传输顺畅。这样既减少了工程的作业时间，更方便了电气自动化系统和生产系统、办公系统的资源共享和数据交换。在电气自动化领域，主流市场都是以PC为基础的人机界面，这样的控制系统能更灵活地进行人机处理和维护；一般的现场监控系统采用分布式控制，也就是将中央控制器、PLC的CPU、监视系统、远程的监控点、变频器等设备连接起来，将输入输出的信号及大量的信息传输到中央控制器上，达到更好的监测效果。
目前的电气自动化已经有了自身的标准，使电气自动化日趋国际化、高效化。这个标准是随着OPC技术的出现，在编程技术上颁布的IEC61131标准。它的实行，让全球的PLC生产商统一成标准的编程语言和语法。随着技术和设备的更新，以及嫁接改造的完成，电气自动化也成为现代设备控制和工艺过程控制中不可或缺的技术。从生产线的连续生产工艺控制，到单机生产控制，从单个工艺指标的检测到最终产品的质量控制，PLC、DCS、FCS、工控机等电气自动化技术都扮演者重要的角色。
3、我国钢铁企业中电气自动化的具体应用
在钢铁企业中，从小的电气元件到大的机器设备，都离不开电气自动化技术，组成了独有的钢铁自动化系统。它的功能和性能随着各方面的技术的提高，也在不断的完善、增强和发展中。下面就一些重要的内容做以介绍：
3.1电气元件的应用
在钢铁企业中，一些电气元件应用范围极广。这些电气元件包括：高压断路器、继电器、传感器、变频器等，它们不但应用于生产工序中，还应用在检测方面：（1）高压断路器由高压负荷开关和高压隔离开关组成，这两个开关的配合，能够切断正常负荷的电流，也能承受短路电流，并能形成自动跳闸，保证电路和设备的安全检修，电源断开后，能进行绝缘下的检测，找出故障，保障了人身安全；（2）继电器是实质上是一种在电路中起着自动控制、安全调节、转换并保护电路的用小电流控制大电流的自动开关，它有着输入回路和输出回路。一旦出现故障，可以通过自动化控制装置快速切除故障部分，达到防止事故扩大的目的，不仅系统能可靠运行，也保证供电的连续性；（3）传感器是一种将所需检测的数据变换成方便计算的物理量的转换类电气件。它的类型多样，有压力传感器、温度传感器、流量传感器等；（4）变频器是一种改变电源频率的控制装置，基本采用交流转换成直流，再转换成交流的方式。变频器在锅炉中应用比较广泛，主要有变频补水设备、变频控制设备、变频调节系统、变频调速系统。
3.2可编程逻辑控制器技术的应用
可编程逻辑控制器技术具有可靠性高，编程方便，易于操作，运行环境要求低，与设备连接方便的优点，所以在钢铁企业中受到欢迎。可编程逻辑控制器技术主要应用在铁水脱硫处理、连铸工序、转炉的加料和卸料、吹氧、出碴、除尘、水循环等流程中，完成各环节的自动控制，进而提高炼钢的质量，提高了生产率，降低了劳动强度，节约了能源，创造了更多的经济效益。
3.3各种检测中应用到的电气自动化
因钢铁行业对出钢的质量要求越来越严格，所以在生产过程中，对检测及检验过程要求也格外严谨。采用自动化手段，可以从原料的选择到质量的监控，都能步步把关，做到质量为生产的第一生命线。
在钢铁企业中，首先值得关注的就是生产的环境，因为一线生产工人直接接触到生产环境，而且生产环境直接影响着是否会带来环境污染等问题。这样对生产的环境就要进行严格的检测，针对生产中排放到空气中的燃气是否含有带毒的灰尘或是粉末，以及在生产过程中是否会泄露，导致危害工人的生命安全以及造成空气的污染等，针对此情况的自动化检测程序包括：粉尘在排放过程中成分的检测，炉料中GAS含量检测，回收率检测，加热过程中废气成分检测等。经过这么多道针对废气及排放量的检测，以求降低空气污染的可能性，使各方面达到国家要求的标准。
在生产过程中，由于人工检测存在一定的误差，并且效率低，对检测有着局限性。所以应用自动化的检测技术，在很多环节上做到了精准、精确。比如对轧钢过程中对铸件的尺寸的测量，应用到了红外温度测试仪器，利用红外线将铸件的数据直接扫描并显现成像，减少了误差。铸件表面和内部缺陷的检测，也涉及到电气自动化，可以将一些肉眼看不见的瑕疵检测出来，提高了成品率。此类的技术还有：平整度检测、表面覆盖度检测、表面缺陷检测等。
在生产中，电气自动化的技术不局限于此，在这里不能进行详细的论述。总之，电气自动化在钢铁生产的各个环节得以充分地利用，为钢铁企业创造了更高的价值。
4、结束语
钢铁企业的电气自动化程度都因各自企业的性质有所差别，所以在设计中不能脱离实际，应以自身企业的发展为前提和基础，完善本企业的自动化系统。只有这样，理论和实际相结合，逐步地优化方案，不断地探索与创新，才能使电气自动化达到市场化、专业化、安全化的最终目标。