摘要：钢铁工业是国民经济发展的支柱型产业，轧钢环节是其核心环节之一，在生产过程中具有重要作用，轧钢的生产效率和质量直接关系整个行业的发展质量。传统轧钢生产以人工操作模式为主，不仅导致劳动强度偏高，还显著制约生产效率提升，且难以保证稳定的生产精度。随着信息技术的持续迭代，亟须通过轧钢电气自动化技术的创新与推广应用，弥补传统生产模式的短板。文章聚焦轧钢电气自动化技术及其创新路径展开分析，为实际生产工作提供专业参考，助力钢铁行业实现可持续发展。

　　关键词：钢铁行业；轧钢环节；电气自动化技术

　　1轧钢概述

　　1.1轧钢的定义

　　轧钢技术在钢铁生产过程中占据关键地位，通过轧压作用使钢锭和钢坯发生塑性变形，从而获得预定截面形状的钢材。轧钢过程的核心原理是利用轧辊增加压力，使轧件产生塑性变形以完成成型操作，压力挤压在此过程中起到决定性作用[1]。在实际生产过程中，钢材成型通常要经过多道次轧压操作方可完成，单次轧压往往难以实现成品的直接成型。

　　轧钢过程涵盖原料准备、加热、轧制、冷却及精整等多道关键工序，各环节需有序衔接、精准管控。首先，原料准备阶段。该阶段应科学选用金属坯料，通常典型的坯料类型包括钢锭等，以此为后续工序提供合格基材。其次，加热阶段。将坯料加热至预定轧制温度，通过温度调控改善金属塑性，为坯料塑性变形创造必要条件。然后是轧制阶段，借助轧机对坯料施加压力，促使其发生塑性变形，最终获得符合规格要求的形状与尺寸。接下来是冷却阶段，该阶段作为调控钢材组织与力学性能的关键环节，需精准控制冷却速度及冷却方式。最后，精整阶段，通过剪切、矫直等后续处理工序，确保钢材成品质量满足标准要求。轧钢工艺流程如图1所示。

　　1.2自动化技术在钢铁行业中的应用

　　随着科学技术的不断发展，工业生产领域的技术要求不断提升。为了满足生产需求，需提高生产技术的信息化水平，结合各类信息智能技术，例如，在钢铁生产领域，通过应用信息智能自动化技术对轧钢过程实施精准管控，可有效提升生产精度[2]。近年来，国内钢铁企业普遍意识到轧钢电气自动化技术的重要性，持续加大资金投入力度，优化钢铁生产体系，这一举措不仅能够保障钢铁生产质量，还可以提高生产效率，助力钢铁产业高质量发展，更能为社会经济发展提供动力。

　　轧钢电气自动化技术的特点包括以下方面：首先，自动化和智能化。该技术融合计算机控制技术、PLC技术等技术实现对轧钢过程的自动化控制和实时监测，同时结合大数据技术、人工智能等技术构建智能制造体系，既能适配复杂轧钢生产工况，又可对生产过程中的异常操作进行自动化纠偏。其次，精准化控制。利用电气自动化技术可以对轧制速度、张力、温度等参数实施精准调控，保障轧制产品的质量稳定性。例如，在轧机设备中配置自动化设备，可合理控制过程变量，提高生产的稳定性。再次，高效节能。依托该技术优化轧制工艺参数以降低能源损耗，同时缩减生产投入成本。通过高效利用生产资源，保障轧钢生产运行的高效性[3]。最后，安全可靠性。借助电气自动化技术可降低人为误操作风险，提升生产过程的安全性。通过融合远程操作技术和自动化控制技术，降低人力资源投入量，有利于提升生产可靠性，显著降低安全问题发生率。

　　2轧钢电气自动化技术具体分析

　　2.1控制系统

　　轧钢电气自动化技术应用中，控制系统发挥重要的作用，该系统主要包括控制器、传感器、执行器等。当前DCS和PLC技术的应用率较高，其中DCS技术指的是分布式控制系统，在轧钢生产中利用DCS可以实时监控轧制过程，合理设置参数，精准地诊断故障问题。操作人员利用DCS技术可以对生产线运行状态实时分析，对生产单参数及时调整，保障最终产品的质量。

　　PLC技术即可编程逻辑控制器，具有操作便捷，投资成本较低等优势。利用PLC技术的过程中，通过传感器采集现场信号，依据预设程序驱动执行器动作，从而实现对轧钢过程的精准调控。在轧钢生产线中，PLC技术的核心应用体现在生产流程监控和设备运行状态管控两方面，为生产过程的自动化运行提供核心支撑。在流程控制层面，利用PLC技术对轧钢各生产工序实施闭环控制，实现全流程自动化操作，从而保障钢材质量[4]。在设备监控方面，综合应用PLC技术和传感器以及执行机构，可实时采集设备运行状态数据，并具备异常工况的快速响应与处理能力，有效保障设备运行稳定性。

　　现阶段在控制系统中还融合了大数据技术和人工智能技术，有利于智能化管理轧钢生产线。综合利用各种先进技术可以对生产数据进行分析，提高生产流程的科学性，保障产品质量。控制系统还配置了人机界面，方便操作人员对轧钢过程中的各项参数实时检测。此外为了保障控制系统安全性，综合利用故障自诊断技术和自动恢复技术等，保障控制系统可靠性运行。

　　2.2速度级配控制

　　速度级配控制技术在钢铁行业轧钢生产中占据关键地位，利用该技术可实现对轧制过程的速度精准调整，既能保障轧件的加工质量，又能显著提升生产效率。在实际生产中，该技术主要通过精轧机末机架和11H粗轧机的协同速度控制，适配动态变化的生产工况[5]。为了进一步提高工作效率，需要合理控制轧机速度，操作人员可通过主控台操作单元对轧机速度进行调节，确保速度参数稳定处于工艺要求区间。同时，借助专用速度级配控制程序，基于实时生产状态智能化研判速度调控需求，通过信号传输驱动执行机构完成速度调节，实现速度参数的动态优化。

　　速度级配控制工作执行难度较低，对轧机运行速度进行调整即可控制级配。但是在特殊情况下需要协调多台设备，在该工况下应注意以下方面：首先，选择某台轧机作为调控工作的中心，负责对其他轧机速度统一管理；其次，利用该调节中心，同时调节各设备的转速。对于各个控制区，若有必要设置不同的速度，要保证向不同设备系统中顺利传递速度设定值，从而保证该控制系统的各项基本性能。因此，各装置的有关设计参数可以通过传输装置的界面进行交流，该转速控制系统能够将上述数据传输到具体的工作设备，通过各种计算工作，再次向控制和传动系统中传递速度参数，顺利完成整体操作工作。

　　2.3直流调速技术

　　在轧钢电气自动化系统中，直流调速技术发挥核心调控作用，通过对电机电源频率、电压、电流等进行调整，实现电机转速的精准控制。在轧钢生产中不同工艺的转速要求各异，以主传动系统为例，既需要实现高速大扭矩输出以保障轧辊稳定驱动，又需要灵活地调节传动系统的速度，以适应各种复杂的工况[6]。

　　直流调速技术通过变频器转变固定频率电源为可变频率电源，进而动态调整电机转速。此外，该技术应用于综合闭环控制系统的作用，利用传感器对电机运行状态实时监测，向控制器传递反馈信息，制定科学的调整措施，精准地控制转速。利用该技术可以灵活地调整轧钢生产各个环节的速度，优化整体系统使用效能。

　　直流调速技术在轧钢生产中主要应用于轧机主传动和辅助传动两方面。在主传动系统中，利用交流调速技术可以精准控制转速，保障轧制工序的稳定开展与产品质量。以连轧机组运行为例，需要同步运行主传动电机，可以精准控制钢材尺寸，利用直流调速技术可以精准控制速度级配。在辅助传动系统中，依据生产工况动态调整冷却系统、液压系统等辅助设备的运行速度，充分发挥直流调速技术的作用，此外利用直流调速技术可以节省设备运行中的能耗，高效地完成生产任务。

　　2.4数字技术

　　在电气自动化系统运行中如果出现偏差问题，将影响产品质量和企业经济利益。为了对自动化偏差合理控制，在电气自动化系统中需要配置数字化控制平台[7]，利用数字技术连接各项生产设备，可以数字化管理设备，保障设备运行的稳定性，顺利开展生产工作。

　　在轧钢生产过程中有机结合数字技术，可优化整体生产流程，降低故障问题发生率，顺利完成生产工作。同时，利用数字技术还能自动诊断轧钢生产过程中的异常问题并及时处理。此外，利用数字技术可以分析轧钢电气自动化系统运行状态，保障轧钢生产质量，同时共享数据资源，优化轧钢电气自动化生产氛围。

　　3轧钢电气自动化技术创新

　　3.1输入输出集中管控方式

　　在轧钢电气自动化系统运行中，需对信息输入与输出实施实时集中管控，因此需要采用信息集中管控方式，该模式不仅可为生产过程管控和后期运维工作提供数据支撑，还能实现信息的高效处理与精准调取。由于控制过程涉及海量信息，因此需要强化信息监控与防护工作。

　　针对上述影响因素，在轧钢生产中需要优化输入和输出接口切换逻辑，改善智能电气设备运行状态，实现海量数据的协同管控，进而合理控制生产投入[8]。鉴于系统涉及多元电气设备，可通过集控室DCS输入/输出通道对各种电气设备进行统一监控，在DCS系统中接入各种反馈线和设备接口，既能简化系统布置方案，又能为后续维修工作提供便利。

　　3.2创新远程智能化信息控制

　　轧钢电气自动化控制技术的应用，可实现轧钢生产区域的统一集中管控。该管控模式未对操作系统本身施加严苛限制，但对操作区域实现了严格界定。在轧钢电气自动化系统的研发与升级过程中，需依托远程智能信息控制技术：一方面对采集的生产数据进行集中处理，另一方面通过优化数据输入输出的传输距离配置，达成远程操控目标。

　　远程智能信息控制技术的创新方向主要体现在两方面：其一，突破对控制距离及区域的固有约束，通过智能化监控覆盖生产全流程，降低对人工干预的依赖度；其二，借助远程控制系统的功能迭代，强化数据处理与实时校正能力，进一步提升轧钢生产质量稳定性。

　　3.3大数据技术

　　3.3.1数据采集和处理

　　大数据技术具备海量数据采集和深度处理能力，在轧钢电气自动化领域中发挥重要的作用。轧钢生产线中，传感器、PLC控制器等设备持续产生海量运行数据，通过构建完善的数据采集系统，可将数据上传至云端存储，并依托大数据技术开展深度分析。在数据处理环节，大数据技术可对原始数据进行清洗、分类等预处理，并提取有效信息。例如，可以利用时间序列分析算法预测生产线的历史数据，为管理人员制定工作方案提供科学依据。此外，通过大数据技术和可视化工具，将复杂的数据分析结果以图表等直观形式呈现，可为决策人员动态优化生产方案提供直观依据。

　　3.3.2数据驱动决策

　　企业结合大数据分析结果，可整合生产管理和设备维护等方面的数据驱动，制定科学的工作决策。在生产管理环节，大数据技术显著提高轧钢生产过程的可视化管控水平，实时采集轧钢生产中的数据，助力管理人员及时发现异常问题，并采取合适的解决措施，进而提高整体工作效率。同时，借助大数据分析可精准定位轧钢生产的优化空间。在设备维护中，大数据技术的应用可实现维护模式的优化升级，通过跟踪分析设备运行数据，有利于企业制定科学的工作计划，避免出现过度维护或维护不足等问题。此外利用大数据技术可以辅助管理人员制定科学的工作决策，对不同工艺参数进行分析，提高操作规程的科学性，保障产品质量。

　　4结束语

　　综上所述，在钢铁产业发展过程中轧钢生产属于核心工作环节，广泛应用轧钢电气自动化技术，有利于提高生产效率，优化轧钢生产流程，保障生产质量。在实际生产中还需要不断创新轧钢电气自动化技术，不断融合先进的技术措施，提高轧钢生产的智能化水平，推动钢铁产业的可持续发展。

　参考文献

　　［1］袁苑.钢铁企业电气自动化专业技术的运用研究［J］.冶金与材料，2025，45（2）：67-69.

　　［2］江知航.基于电气自动化技术的冷轧轧钢生产线自动控制研究［J］.邯郸职业技术学院学报，2023，36（3）：31-32+45.

　　［3］李烁阳.轧钢电气自动化控制系统改造技术的研究［J］.冶金与材料，2022，42（3）：16-18.

　　［4］周凯.探究轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用［J］.中国设备工程，2021（23）：213-215.

　　［5］嵇翔.轧钢生产过程中自动化控制技术的应用研究［J］.冶金与材料，2021，41（4）：85-86.

　　［6］赵艳珍.轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用分析［J］.南方农机，2020，51（20）：169-170.

　　［7］王红.轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用［J］.数字技术与应用，2020，38（5）：9-10.

　　［8］刘焕升，纪红涛.关于轧钢电气设计中的自动化控制技术创新方案研究［J］.科技创新导报，2019，16（18）：114-115.