陕钢集团汉中钢铁有限责任公司724200
摘要：随着我国经济的不断发展,钢厂企业作为国民经济的支柱型产业也取得了很大的发展。在这种情况下,企业的设备与技术也越来越先进,而作为钢厂企业运行的主要掌舵者,仪表自动化设备可以有效的提高我国钢厂的生产效率,直接决定着我国整体国民经济的发展。
关键词：仪表；自动化设备；故障与维护
1仪表自动化设备故障与维护的现状
仪表自动化设备故障与维护现状可依据PLC选型、触摸屏的选型及其他相关设备的选型等入手解决。依据不同设备故障与维护的趋势，三个部分都是互相支持及维护着。
1.1PLC的选型
仪表自动化设备主要是由PLC来完成。统计有关输入输出的数据，收集相关的控制要求，这样就可以正确的选择元器件的型号。根据型号可选择对应的输入输出点统计，相关变量有数字量输入、输出、模拟量输入等。
在PLC选型后，仪表自动化设备故障及维护应当注意以下问题：
（1）必须要能够达到控制要求，必须保证系统的稳定性。
（2）要有较高的性价比。
（3）为了让以后的维修更方便，输入输出点数要留余量。
起到逻辑控制作用的FX2N，它也是主站PLC重要组成部分，具有编程灵活、智能化操作、适应性好等优点。主要有两个部分组成：
（1）基本单元FX2N-48M
系统的基本单元是FX2N-48M。FX2N-48M的系统配置既固定又灵活；它的编程简单；品种丰富；性能高；外部机器通讯简单；设有密码保护。
（2）模拟量输入模块FX2N-2AD
FX2N-2AD一款模拟量输入模块的特殊功能模块，在基本三菱工控的自动化平台中被广泛使用。FX2N-2AD用于将2点模拟输入转换成12位的数字值，并且相应得将这个值输入到相应的可编程控制器中。
1.2触摸屏的选型
除了PLC选型外，触摸屏的作用是方便操控，合理地选用合适的触摸屏对控制系统来说显得尤为重要。本设计中采用的是三菱GT1020-LBD-C触摸屏，它使用KEA处理器，输入电压为24V。它的显示器采用LED类型，分辨率240*230具有3.7寸显示屏，完全可以满足要求。触摸屏设定的数据有：高造钢（HH）；高造钢（H）；中间造钢（HZ）；低造钢（L）；低造钢（LL）；出口压力显示；出口压力设定；峰电时间段1（开始）7：00-11：00；峰电时间段1（结束）7：00-11：00；峰电时间段2（开始）19：00-23：00；峰电时间段2（结束）19：00-23：00；平电时间段开始11：00-19：00平电时间段结束11：00-19：00谷电时间段开始23:00-7：00谷电时间段结束23:00-7：00。
1.3其他相关设备
仪表自动化设备的选型部位包含许多部分，该系统除了PLC的相关设备还有一些其他辅助设施，包括空气开关、接触器、热保护器、复位式按钮、电机、造钢传感器、压力传感器等。
2仪表自动化设备故障与维护技术
根据PLC选型、触摸屏的选型及其他相关设备的选型等部分的故障维护进行操作，仪表自动化设备将获得进一步提升，对应的技术需根据仪表监测、IO分配表进行控制。
2.1仪表监测
仪表自动化设备需选用华控HSTL-800型号的造钢传感器来实时检测钢产温。此种造钢传感器抗干扰防冲击能力比较强，适合用于钢厂的钢产温检测。体造钢点在触摸屏上设置。高造钢HH；高造钢H；中造钢HZ；低造钢HL；低造钢HLL。高造钢报警，低造钢只设置1个指示即可。
正常情况下运行4台仪表已经足够钢产，如果造钢超标，5台全部运行即可。启动仪表之前，先启动转炉抽真空，30秒后，再开启仪表；仪表转炉控制，仪表启动后，压力达到设定要求，再打开造钢管电动炉口。
2.2控制方法“避峰就谷”
仪表自动化设备需遵循避峰就谷的原则：在平电、谷电时段多启动炉，以达到在峰电到之前将钢产温压到最低；峰电时段少开启炉，等到平电、谷电时段再启动多台炉，以加大钢产量。按照这个原则，可达到节能的目的。当峰电到来时，仪表刚好能达到设定的最低钢产温；而当谷电、平电到来时，钢产温又正好达到设定的最高钢产温。
2.3流程图
仪表自动化设备故障维护技术具有故障报警与指示以及模式选择等功能。具有三种模式:峰电模式、非峰电模式及手动模式。
启动自动化仪表系统之后，根据造钢、压力传感器反馈的信号，分两种情况执行以下操作：
（1）如果造钢到达高造钢或者系统某部分出现故障不能正常运行，则启动故障报警与显示，给出报警提示。
（2）如果一切正常则进入模式选择，模式选择分为以下三种模式：
A.峰电模式:处于峰电模式时，如果造钢处于高造钢，则打开全部仪表；如果造钢只到高造钢，则打开1#-4#仪表进行钢产；如果造钢只到中造钢，则只打开1#2#仪表。直到造钢正常，关闭仪表。
B.非峰电模式:处于非峰电模式时，如果到达高造钢，则打开全部仪表；如果造钢只到中造钢，则打开1#-4#仪表。直到造钢正常，关闭仪表。
C.手动模式:处于手动模式时，可根据造钢情况手动开启相应仪表。
2.4梯形图控制
根据仪表自动化设备故障维护的控制情况，梯形图需依据以下操作进行：
（1）系统的启停控制以及三种模式的切换
取脉冲上升沿，使上升沿检出运算开始即X000得电X001常闭触电闭合，M100得电，系统运行，使得M100得电自锁。
SA1-1峰电模式、SA1-2非峰电模式、SA1-3手动模式如图5-3可以达到三种模式互锁的效果，从而可以防止误动作。
（2）控制部分
当M101得电，如果D13>=D108且D13<=D109则M105得电，此时为峰电模式。当M101得电，如果D13>=D110且D13<=D111则M105得电，此时也为峰电模式。非峰电模式同理可得。
当M105得电M100即实时造钢>=M103中造钢，则开启1#2#仪表；当实时造钢M100>=M102高造钢，则开启1#-4#仪表；当实时造钢M100>=M101,则开启全部仪表。非峰电模式同理。
（3）数据转换
每台仪表以及每个模式数据转换与处理。例如D51，K2M200暂存到D51。当D51>=K1,M121得电即1#炉启动前准备。将K2M210暂存到D52。如果D52>=K1，M122得电即2#炉启动前准备。同理可推3#4#5#。
（4）其他控制
在炉启动前必须达到真空度要求。将K1M121暂存到数据寄存器D50中，M125得电则M107也得电。当D50>=K1时，时间继电器延时30秒。同理仪表开启前，先开启转炉，以及对应抽真空电磁炉口。离心炉控制同理可得。
（5）故障报警与提示
本程序的保护功能是电流的过载保护以及钢产温过高时发出警报。炉热保护器，转炉保护器如果出现故障或D56>=K1则HL1故障报警器动作。同理可使超低造钢显示动作。
（6）FX2N模数转换
FX2N2AD是模拟量输入信号，造钢数据暂存在D0造钢传感器中，压力暂存在D1出合成钢压力传感器中。
参考文献：
[1]梁雪娇.浅议仪表自动化的应用及发展.化工管理.2017
[2]翟小英.浅析仪表自动化工程的质量控制.中国新技术新产品.2014