自動(dòng)化技術(shù)在有色冶金工業(yè)中的應(yīng)用

李江濤

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科技發(fā)展也同樣迅速，這些推進(jìn)了我國(guó)的有色冶金工業(yè)的發(fā)展。在有色冶金工業(yè)的生產(chǎn)中，存在著工序的溫度高和使用化學(xué)試劑等危險(xiǎn)的特點(diǎn)，對(duì)技術(shù)提出了更高的要求。自動(dòng)化技術(shù)可以使冶金工業(yè)在生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量以及降低生產(chǎn)中的消耗。文章就簡(jiǎn)要的分析了自動(dòng)化技術(shù)在有色冶金工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；有色冶金工業(yè)；應(yīng)用

前言

有色冶金工業(yè)的生產(chǎn)過程要經(jīng)過選礦和燒結(jié)以及高爐等復(fù)雜的工序，而且在生產(chǎn)的過程中，使用到化學(xué)產(chǎn)品等具有腐蝕性的物品，對(duì)與現(xiàn)場(chǎng)工作人員的健康造成極大的危害，同時(shí)在一些生產(chǎn)工序時(shí)，人力實(shí)現(xiàn)不了，所以自動(dòng)化技術(shù)在有色冶金工業(yè)中的應(yīng)用是不可或缺的。由于我國(guó)的有色冶金工業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)是隨著改革開放才發(fā)展起來的，與國(guó)際的生產(chǎn)技術(shù)還有很大的差別。所以應(yīng)該在有色冶金工業(yè)生產(chǎn)中把先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步推廣，提高生產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益。

1 我國(guó)有色冶金工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀和問題

1.1 我國(guó)有色冶金工業(yè)的自動(dòng)化現(xiàn)狀

1.1.1 有色冶金工業(yè)的生產(chǎn)控制體系

在有色冶金工業(yè)的生產(chǎn)過程中，主要是由四大分級(jí)結(jié)構(gòu)控制體系完成的，它們分別為：①0級(jí)是采集執(zhí)行層，也就是傳感器和執(zhí)行器，主要是完成物理量的測(cè)量、執(zhí)行控制命令。②1級(jí)是基礎(chǔ)自動(dòng)化，集中控制生產(chǎn)工藝的過程。③2級(jí)是過程自動(dòng)化，控制生產(chǎn)的優(yōu)化。④管理自動(dòng)化，調(diào)節(jié)個(gè)程序之間的工作，使其分工合作。

1.1.2 我國(guó)有色冶金自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著21世紀(jì)的發(fā)展，我國(guó)的有色冶金自動(dòng)化的程度得到了很大的提高，從有色冶金生產(chǎn)的各個(gè)工序現(xiàn)場(chǎng)可以隨處可見自動(dòng)化的設(shè)備，不僅有比較先進(jìn)的單機(jī)操作系統(tǒng)，還有完善的集散式分布系統(tǒng)。目前我國(guó)的大型有色冶金企業(yè)都從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和設(shè)備，然后應(yīng)用這些設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)行消化吸收和自我創(chuàng)新，改造出適合我國(guó)冶金企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際情況的設(shè)備，使我國(guó)的自動(dòng)化水平已經(jīng)趕上了國(guó)際的水平。但是發(fā)展是不斷的，所以對(duì)我國(guó)的有色冶金工業(yè)的要求會(huì)越來越高，使得一些落后的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備被淘汰，配備了很多新的自動(dòng)化系統(tǒng)和單機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備。

1.2 我國(guó)與國(guó)際冶金自動(dòng)化水平的差距

我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)上面與國(guó)際很多大型公司有著很大的差距。如我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，過分依賴于對(duì)國(guó)外的生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)口，因?yàn)楫a(chǎn)品的技術(shù)是不同國(guó)家的生產(chǎn)的系統(tǒng)，有的甚至是國(guó)外已經(jīng)不再使用的系統(tǒng)，這就使的將這些系統(tǒng)集合在一個(gè)平臺(tái)上帶來了困難。還有就是由于我國(guó)的有色冶金技術(shù)方面的發(fā)展較晚，與國(guó)外相比較，沒有在成套技術(shù)方面有很多的經(jīng)驗(yàn)累積。

1.3 自動(dòng)化技術(shù)在有色冶金工業(yè)中應(yīng)用存在的問題

隨著環(huán)境的污染和破壞，資源的缺乏和能源結(jié)構(gòu)的不合理，使得必須進(jìn)行高效率和低消耗以及污染少的生產(chǎn)，對(duì)于落后的設(shè)備就要進(jìn)行淘汰。自動(dòng)化技術(shù)之間的維持和數(shù)據(jù)診斷以及智能控制技術(shù)有一定的差距。

2 自動(dòng)化技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用

2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)簡(jiǎn)稱FCS，研究并生產(chǎn)應(yīng)用是在上世紀(jì)80年代，距今已經(jīng)30多年，而經(jīng)過這些時(shí)間的發(fā)展，使其在國(guó)際擁有60多個(gè)不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出來的總線產(chǎn)品，如基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線等。FCS擁有著實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)的無縫集成和控制設(shè)備以及企業(yè)高層之間的聯(lián)系等優(yōu)勢(shì)，特點(diǎn)則是系統(tǒng)開發(fā)和各系統(tǒng)之間既可功能自治也可相互操作以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分?jǐn)?shù)，使其在有色冶金行業(yè)中被廣泛運(yùn)用。

2.2 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

工業(yè)計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱IPC，是指把個(gè)人的計(jì)算機(jī)安裝上系統(tǒng)控制軟件，便于控制工業(yè)的生產(chǎn)。IPC的優(yōu)點(diǎn)是高度開放和價(jià)格低廉以及功能更強(qiáng)大等。

2.3 管理信息系統(tǒng)在工業(yè)中的應(yīng)用

企業(yè)的管理對(duì)與企業(yè)來說是十分重要的，一個(gè)好的管理模式可以讓企業(yè)在發(fā)展中有很大的競(jìng)爭(zhēng)力，得以持續(xù)發(fā)展。企業(yè)信息化系統(tǒng)的自動(dòng)控制是在冶金工業(yè)中把冶金流程的全部信息集成起來，進(jìn)行管理、技術(shù)、生產(chǎn)和控制的信息集成，就可以將生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)采集，對(duì)管理者的決策提供數(shù)據(jù)。在有色冶金質(zhì)量管理和在線監(jiān)測(cè)以及故障診斷方面提升智能管理，達(dá)到動(dòng)態(tài)管理，降低生產(chǎn)成本；通過信息化管理可以實(shí)現(xiàn)能源的管理和實(shí)時(shí)性管理以及商業(yè)智能管理，對(duì)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生產(chǎn)以及技術(shù)等方面的創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)。

銅冶煉的生產(chǎn)過程：

3 將以太網(wǎng)應(yīng)用到有色冶金自動(dòng)化的技術(shù)中

3.1 以太網(wǎng)的特點(diǎn)

有色冶金企業(yè)的不斷發(fā)展，使得有色冶金行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越加激烈，這就使企業(yè)通過改造、新建和淘汰舊的設(shè)備以及引進(jìn)新的設(shè)備來提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力。但是隨著一些新技術(shù)的更新，導(dǎo)致新技術(shù)與一些落后的技術(shù)很難在控制系統(tǒng)上達(dá)到高度集成。以太網(wǎng)就可以很好地解決這個(gè)問題，這是因?yàn)樵谟靡蕴W(wǎng)作為自動(dòng)化的控制網(wǎng)絡(luò)具有很多的優(yōu)勢(shì)，如數(shù)據(jù)傳輸快，有足夠的帶寬和存在時(shí)間長(zhǎng)，有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有相同的通信協(xié)議，在設(shè)置、診斷以及維修方面發(fā)展的較為成熟，所以才會(huì)被技術(shù)人員接受。還可以讓不同的通信協(xié)議在統(tǒng)一總線上運(yùn)行，作為企業(yè)的公共網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的鋪墊。

3.2 工業(yè)以太網(wǎng)在有色冶金自動(dòng)化中的應(yīng)用

在有色冶金工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用以太網(wǎng)可以把不同類型的網(wǎng)絡(luò)化的儀器儀表與IPC連接在統(tǒng)一總線上運(yùn)行，把這些系統(tǒng)連接起來，在加以控制。以太網(wǎng)的應(yīng)用使得一些企業(yè)現(xiàn)在都不再需要對(duì)原材料的銅礦石進(jìn)行成分的分析，這些分析多可以通過網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)出來的數(shù)據(jù)可以直接傳送到有關(guān)部門，而公司的成員和客戶也可以在網(wǎng)上看到或查詢到自己需要的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享。如圖，可以在現(xiàn)場(chǎng)通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，以PLC作為主站而其他設(shè)備作為從站，這樣就可以保證每個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有色金屬的需求量也在增加，而在有色冶金工業(yè)中運(yùn)用自動(dòng)化的技術(shù)不僅可以提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品合格率、降低生產(chǎn)人員的危險(xiǎn)系數(shù)等，是以后有色冶金企業(yè)的發(fā)展方向。但是由于我國(guó)的改革開放較晚，有色冶金工業(yè)的總體自動(dòng)化水平與國(guó)際相比還是有很大的差距，所以應(yīng)該增加對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)的資金和科研人員，使我國(guó)有色冶金工業(yè)的自動(dòng)化水平提高。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭華棟.冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展[J].城市建設(shè)理論研究，2011（15）.

[2]韓精華.自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)冶金，2010（12）.

[3]孫彥廣.冶金自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].冶金自動(dòng)化，2011，28（1）.

[4]馬竹語.信息化、自動(dòng)化的進(jìn)展與鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化[J].冶金自動(dòng)化，2011.