0 引言

钢材是一种抗拉强度高、弹性模量好、可塑性好、硬度强、材料来源多、成本相对偏低的材料，它的可焊性、热处理性冷处理性等较好的综合性能决定其广泛的应用。通过特殊的热轧或冷轧处理，钢材可以被处理为多种形状、规格、类型的钢产品，从而实现其应用价值。基于钢材应用的广泛性和市场极大的需求，轧钢技术及工艺在钢生产行业体现了举足轻重的地位。随着轧钢电气自动化控制系统的应用，轧钢企业面临的效率竞争优势已经相对减弱，随之而来的质量、环保、安全等方面的市场竞争压力不断的增大，优化电气自动化控制系统、改善系统功能就成为轧钢企业提高市场竞争优势、争取更加长远的生存与发展空间的关键。轧钢电气自动化控制系统的功能与其系统的硬软件构成有着紧密的关系。从软硬件入手讨论轧钢电气自动控制化系统的优化对于企业根据市场需求不断完善系统、提高市场竞争优势有着重要的意义。

1 自动化控制系统概述

自动化控制系统即指机械设备或装置在无人为干预的情况下按照系统预先设定的程序或指令完成系统的运行和操作的过程。自动化控制系统标志着人类文明正是进入现代化。自动化控制系统的应用得益于自动控制基本理论的发展，它经历了从稳定性理论向根轨迹法、脉冲控制理论、经典控制理论、现代控制理论、大系统控制理论、智能控制理论发展演变的过程。20 世界60 年代现代控制理论建立，自动化控制系统实现了自动控制与信息技术的结合，使其在工业生产中得到广泛的推广和应用。20 世纪70 年代，智能控制理论应运而生，全自动化系统在工业中得到推广和应用。目前，基于智能控制理论的自动化控制系统已得到广泛的应用，系统的优化和功能改善成为自动化系统进一步发展的主要目标。随着绿色理念的发展，节能减排将是未来电气自动化控制系统优化的一个重要方向。

2 自动化控制系统在轧钢生产中的应用

目前，自动化控制系统在我国轧钢生产行业已经得到广泛应用，其中基于PLC 的自动化化控制系统已经得到普及，部分轧钢企业的轧钢生产线已经引入了人工智能系统。PLC 自动化控制系统具有远程编辑和控制生产系统的作用。生产线由总控制系统综合调控和管理，管理人员在机房通过对总控制系统参数的调整和程序的在线编程就可以实现对于生产设备的管理。PLC 自动化控制系统在轧钢生产线中的应用不仅极大的提高了生产效能，同时确保了系统运行的安全性、可靠性，增加了生产线管理的灵活性。同时它具有随时可编程优化系统的功能，这给克服轧钢生产系统的缺陷提供了方便。

此外，人工智能自动化控制系统的应用更进一步的适应了智能化生产的需求，这与当前高速发展的信息技术和微电子技术相适应，提高了轧钢电气自动化控制系统生产的精准性，一方面避免了粗放生产导致的资源浪费，另一方面促进了生产设备微型化的发展，对于轧钢企业实现节能减排有着重要的意义。

3 轧钢电气自动控制化控制系统的硬软件构成

3.1 硬件

我国自主研发的热连轧自动化控制系统工程的轧钢生产线的硬件设备包括机械设备、电气设备、液压润滑设备等组成。工艺流程为：装钢机将质量合格的连铸坯推入进步梁式加热炉进行加热，坯料加热好后进行粗轧、除鳞，再送入E1、R1构成的可逆粗轧机组轧制3-5道次，轧制出合格中间坯之后在送入热卷箱进行热卷，开卷后送入精轧机组按照液压AGC 自动厚度控制系统控制和工作辊弯辊装置设置的厚度进行轧制，轧制成为系统要求的厚度、板形、精度，精压卷送入冷却区后由卷辊自动踏步控制功能在卷取机恒张力状态下卷取，再送入卸卷小车卸卷并打捆。最后由自动步进运输机对钢卷进行称重，然后做标记，采用专用吊车吊至仓库堆放。

3.2 软件

以热连轧自动控制系统为例，控制系统设计为三级，分别是L2过程控制级、L1 基础自动化级、L0 传动设备级。

4 轧钢电气自动化控制系统硬软件的优化

4.1 硬件优化

硬件设备中，I/O 设备、PLC 设备、电气设备的可靠性、稳定性、安全性及自动化程度对于系统的可控性有着较大的影响。首先，需要对I/O 设备和PLC 设备进行可靠性优化。具体可以通过对设备类型分类、选择可靠性能高、性价比高的I/O 设备和PLC 设备。其次，对电气设备的输出电路进行防干扰设计的优化。电气系统的输入输出电路应该采用隔离的方法设置，且各路系统应分别设置变压器。再者，对于所有设备及其系统的线路应选择抗屏蔽性能较高的线路。最后，所有的电磁屏应该做防静电和防电磁感染处理，如对电磁屏外壳再用接地处理来预防电磁干扰。