淺談計算機(jī)技術(shù)在我國冶金自動化控制中的研究

作者簡介：高俊嶺（1974-），男，技術(shù)員，工作單位：中國兵器工業(yè)集團(tuán)第二一二研究所，現(xiàn)從事專業(yè)：機(jī)電設(shè)備。

摘要：當(dāng)前我國冶金企業(yè)正在向著自動化的方向發(fā)展，計算機(jī)在此過程中發(fā)揮的作用越來越重要。本文主要介紹了當(dāng)前我國冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，指出了其中的一些不足之處，并對計算機(jī)控制在冶金自動化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的敘述。

關(guān)鍵詞：計算機(jī);冶金自動化;發(fā)展?fàn)顩r;應(yīng)用1.引言

新中國成立以來，我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)已經(jīng)取得了極大的發(fā)展，冶金行業(yè)作為一門極其重要的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展地比較成熟。通過引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和進(jìn)行不斷的改革，冶金產(chǎn)業(yè)正在不斷地向著自動化和智能化的方向發(fā)展，生產(chǎn)效率已經(jīng)有了極大的提高，同時生產(chǎn)故障的發(fā)生率也有了很大幅度的降低。但是隨著向市場經(jīng)濟(jì)不斷地轉(zhuǎn)型，對于冶金行業(yè)的自動化控制有著更為嚴(yán)格的要求，電子計算機(jī)扮演的角色越來越重要，實現(xiàn)冶金自動化控制和生產(chǎn)的目標(biāo)迫在眉睫。

2.我國冶金自動化企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

由于冶金流程非常復(fù)雜，而且生產(chǎn)環(huán)境惡劣，對于工作人員的身體健康危害很大，所以實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化是必要的。當(dāng)前，我國的冶金企業(yè)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，自動化程度得到了很大的提高，自動化設(shè)備變得十分普遍，操作系統(tǒng)也相應(yīng)地進(jìn)行了升級。在我國的一些大型冶金企業(yè)和新建的冶金企業(yè)中，自動化控制水平已經(jīng)與世界先進(jìn)水平相接軌，中小型冶金企業(yè)的自動化實現(xiàn)程度相對較低?？傮w上看，我國冶金行業(yè)的自動化程度不高，國家對于這方面的投入與發(fā)達(dá)國家相比還有著很大的差距，主要差距從以下幾個方面來敘述：

（1）對于自主知識產(chǎn)權(quán)的擁有方面與發(fā)達(dá)國家的差距很大，自主知識產(chǎn)權(quán)嚴(yán)重缺乏，大多數(shù)都是依賴外國的進(jìn)口，沒有一個適合自動控制系統(tǒng)運(yùn)行的平臺。所運(yùn)用的系統(tǒng)大多都是國外淘汰下來的，所具有的時代意義不足。并且，由于系統(tǒng)有很多，不同的單位采用的系統(tǒng)可能也不一樣，彼此之間在交流的時候可能會有一定的障礙。

（2）在技術(shù)的成熟度和經(jīng)驗的累積方面與發(fā)達(dá)國家也有著一定的差距，不夠豐富。由于我國的冶金自動化控制相對發(fā)達(dá)國家來說起步較晚，對自動化控制的認(rèn)識還不夠系統(tǒng)和全面，在處理生產(chǎn)過程中發(fā)生的故障方面經(jīng)驗不足，技術(shù)也不夠純熟，而且與國外先進(jìn)技術(shù)的交流還不夠多，對先進(jìn)技術(shù)的接受上有一定的難度。

3.計算機(jī)在冶金自動化控制中的應(yīng)用

在我國的冶金企業(yè)中，控制系統(tǒng)由以下幾部分組成：（1）采集執(zhí)行層，用來完成控制命令的執(zhí)行和各種物理量的測量。（2）控制層，用來完成對生產(chǎn)工藝過程的集中控制。（3）生產(chǎn)模型的計算，用來實現(xiàn)對生產(chǎn)控制的功能優(yōu)化。（4）生產(chǎn)管理和調(diào)度系統(tǒng)，用來協(xié)調(diào)和調(diào)度各個工序之間的兼容協(xié)調(diào)工作。（5）企業(yè)信息系統(tǒng)層，用來實現(xiàn)對企業(yè)所有信息的記憶和存儲。這五個部分通過相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的連接構(gòu)成了一個完成的控制系統(tǒng)。

計算機(jī)在冶金自動化控制中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1計算機(jī)在冶金控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

從當(dāng)前情況來看，計算機(jī)控制系統(tǒng)在冶金工業(yè)的各個工藝環(huán)節(jié)中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，而且有不斷增加的趨勢。以個人計算機(jī)作為基礎(chǔ)的分布式控制系統(tǒng)正在不斷地取代過去的可編程邏輯控制器和集散控制系統(tǒng)等落后方式，被廣大冶金企業(yè)所接受，尤其是現(xiàn)場總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)?，F(xiàn)場總線技術(shù)有系統(tǒng)開放性強(qiáng)、系統(tǒng)機(jī)構(gòu)十分分散、各系統(tǒng)之間既可以互相合作又能夠獨(dú)立工作、適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的能力強(qiáng)等幾個優(yōu)點，在實現(xiàn)各個系統(tǒng)的無縫集成、協(xié)調(diào)設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)管理層之間的聯(lián)系方面有著無法取代的優(yōu)勢。計算機(jī)控制系統(tǒng)把相關(guān)的工藝知識、數(shù)學(xué)模型和技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，形成動態(tài)的數(shù)據(jù)庫，采用分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，借助以太網(wǎng)和傳感器等的連接，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的動態(tài)監(jiān)控，以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

3.2計算機(jī)在冶金人工智能技術(shù)中的應(yīng)用

人工智能系統(tǒng)是一種把神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊控制有機(jī)結(jié)合的控制系統(tǒng)，通過采用模糊邏輯方式對傳感器所采集到的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和評價，進(jìn)而發(fā)出控制指令。人工智能系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)驗與技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，還能夠?qū)崿F(xiàn)工程技術(shù)人員腦力勞動能力的培養(yǎng)和拓展，能實現(xiàn)生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)資源和信息的共享。利用仿真技術(shù)對冶金生產(chǎn)的過程進(jìn)行全程離線模擬，并依靠計算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力和操控的準(zhǔn)確度實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化，為實際生產(chǎn)流程提供參考。

3.3計算機(jī)在冶金自動化控制中第三方軟件的開發(fā)中的應(yīng)用

冶金自動化控制除了使用系統(tǒng)必備軟件，第三方軟件的應(yīng)用也是必要的，有時甚至比原有軟件的性能還要優(yōu)越，第三方軟件的開發(fā)需要電子計算機(jī)作為開發(fā)平臺。經(jīng)過人們的不斷努力，開發(fā)出了控制算法、控制器編程手段、數(shù)據(jù)管理等一系列性能優(yōu)越的第三方軟件，在個人計算機(jī)上有極強(qiáng)的可應(yīng)用性。隨著人們對于第三方軟件的不斷重視，對計算機(jī)的應(yīng)用越來越數(shù)量，相信會有更多優(yōu)秀的軟件能被應(yīng)用于冶金行業(yè)中。計算機(jī)為第三方軟件的開發(fā)提供操作平臺，并能夠與信息管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，有著重要的作用和廣泛的應(yīng)用。

3.4計算機(jī)在冶金企業(yè)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

冶金行業(yè)涉及的領(lǐng)域廣泛，過程繁瑣復(fù)雜，信息量很大，需要各個程序步驟之間緊密配合和協(xié)調(diào)，才能保證整個冶煉過程的有序和完整。冶金企業(yè)信息管理涉及到質(zhì)量管理、通訊管理、調(diào)度管理、信息存儲等一系列過程，需要一個綜合性能強(qiáng)大的管理平臺來對其進(jìn)行處理操作。信息管理系統(tǒng)以其系統(tǒng)化的管理思路結(jié)合企業(yè)資源，對生產(chǎn)過程的各個步驟進(jìn)行計劃調(diào)度，實現(xiàn)最佳策略配置，從而可以為企業(yè)的決策運(yùn)行提供必要的依據(jù)。

3.5計算機(jī)在冶金工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

隨著不斷發(fā)展，設(shè)備的智能化程度不斷提高，設(shè)備之間信息傳輸量也不斷增大，對于系統(tǒng)的信息傳輸能力的要求也越來越嚴(yán)格。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以將各工序進(jìn)行協(xié)調(diào)和搭配，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享和交流。工業(yè)以太網(wǎng)是應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)絡(luò)，有許多不可替代的優(yōu)點：（1）傳輸信息數(shù)據(jù)快，有足夠的寬帶。（2）采用的是開放式和交互式相結(jié)合的信息數(shù)據(jù)存儲提取技術(shù)。（3）有著較長的應(yīng)用歷史，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，維護(hù)經(jīng)驗比較豐富，受歡迎程度很高。（4）不同的通信協(xié)議可以在統(tǒng)一總線上運(yùn)行，還可以使用不同的物理介質(zhì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，使用靈活。工業(yè)以太網(wǎng)采用完全公開的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一的IP協(xié)議，被廣大的冶金企業(yè)所接受。工業(yè)計算機(jī)在個人計算機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能優(yōu)化，使其適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的能力更強(qiáng)，適應(yīng)更加靈活，通過工業(yè)計算機(jī)與以太局域網(wǎng)的結(jié)合，可以使生產(chǎn)過程更加有序和穩(wěn)定。

4.結(jié)束語

當(dāng)前我國的冶金產(chǎn)業(yè)正在向著自動化的方向發(fā)展，采用計算機(jī)技術(shù)不僅可以提高生產(chǎn)效率，同時還能節(jié)約能源，減少生產(chǎn)故障的發(fā)生，這與我國冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展總體方向也是符合的。當(dāng)前我國冶金產(chǎn)業(yè)與國際先進(jìn)水平還有這一定的差距，需要我們不斷研究，加強(qiáng)計算機(jī)在冶金產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，提高自動化水平。（作者單位：中國兵器工業(yè)集團(tuán)第二一二研究所）

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