冶金電氣自動化技術(shù)發(fā)展措施分析

文明

（中冶京誠工程技術(shù)有限公司，北京 100176）

1 研究背景

隨著我國科學技術(shù)的不斷進步和冶金行業(yè)的快速發(fā)展，我國的冶金電氣自動化技術(shù)已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。目前，我國正通過不斷地引入大量的自動化控制技術(shù)以求更好地提高冶金生產(chǎn)的控制水平。多數(shù)企業(yè)經(jīng)過了資本積累，從原料開始一步又一步生產(chǎn)到最終的產(chǎn)品。在這過程中，在新工藝和新技術(shù)上投入了很多的物力和資金。隨著生產(chǎn)工藝的不斷進步，自動化控制技術(shù)正在冶金行業(yè)被廣泛應用。這也給企業(yè)帶來了旺盛的生機和活力。如果能夠?qū)⑾冗M的技術(shù)融入冶金行業(yè)的生產(chǎn)過程中，并有效地發(fā)展自動化控制技術(shù)，那么勢必將冶金電氣自動化技術(shù)發(fā)展得更好?？梢钥闯?，目前我國冶金技術(shù)應用不全面。從有關(guān)資料可以看出。很多企業(yè)在冶金的內(nèi)部都會通過采用人工控制煉鋼終點的策略進行冶金，但是這樣會大大地降低冶金生產(chǎn)的效率。從而使得企業(yè)沒有辦法適應日益增長的市場需要，最終失去競爭力。另外，如果在冶金的過程中摻雜入更多的人工因素，自然會降低生產(chǎn)質(zhì)量，從而給后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)埋下隱患。自動化生產(chǎn)技術(shù)和人工策略的混合的成本將會高于任何一種單一的策略。所以，我國自動化技術(shù)應用的策略還不是很完善，從而給企業(yè)的發(fā)展帶來嚴重的危害。

2 冶金電氣自動化技術(shù)的發(fā)展歷程

1971～1980年，我國引入所有的冶金電氣自動化技術(shù)都是為了更好地契合冶金企業(yè)的發(fā)展需要，都是從國外直接引入冶金自動化控制系統(tǒng)，并投入生產(chǎn)使用，整個過程都是屬于基本的流程。發(fā)展到新時代，冶金工程自動化軟件控制技術(shù)在使用的過程中存在諸多創(chuàng)新之處，不僅生產(chǎn)的工藝流程變得越來越多，而且也有更多的技術(shù)被融入研發(fā)的過程中。越來越多的化學技術(shù)和物理技術(shù)也被有效地引入研發(fā)的過程中，并在發(fā)展的過程中實現(xiàn)了歷史性的轉(zhuǎn)變。

3 冶金電氣自動化行業(yè)主要控制技術(shù)

3.1 冶金檢測技術(shù)

如果能夠?qū)⑦\用水平、質(zhì)量控制和運行效率的內(nèi)容都融入冶金生產(chǎn)的過程中，那么勢必會在之后創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟效益。目前，我國所使用的設(shè)備和程序都要比國外自動化控制軟件稍微落后一些，但是最近幾年來在發(fā)展的過程中有所進步。

鐵、鉻和錳為最常見的三種冶金原料，但是在冶煉的過程中會產(chǎn)生大量的廢渣和廢氣，最終會造成嚴重的環(huán)境污染。在自動化技術(shù)控制的冶金過程中，可以以冶煉模型為基礎(chǔ)來檢測其中的廢棄物。一旦在冶煉的過程中存在可回收的金屬原料，那么檢測系統(tǒng)就能夠在第一時間向控制中心發(fā)送回收的指令。從長遠發(fā)展的角度來看，全自動化的控制技術(shù)能夠最大限度地減少污染物的量，并在之后有效地節(jié)約冶煉的成本，最終使得冶煉企業(yè)的經(jīng)濟效益得以提升。

3.2 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)已經(jīng)非常成熟，具有很高的可靠性和抗干擾能力，豐富的I/O接口模塊、維修與維護方便，性價比高等優(yōu)點。隨著遠程I/O設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示技術(shù)的發(fā)展，電氣控制系統(tǒng)由PLC、觸摸屏和變頻器組成，其操作直觀、信息量大、控制功能強、調(diào)速方便，已成為自動控制系統(tǒng)的重要組成部分，廣泛應用于冶金企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)中。傳統(tǒng)的繼電接觸器電氣系統(tǒng)接線復雜，故障率高，不利于擴容。與之相比，PLC電氣控制系統(tǒng)硬件連接簡單，只需改變系統(tǒng)程序或參數(shù)，易于維護和升級，采用光電隔離技術(shù)，現(xiàn)場抗干擾能力強，可靠性高，運行速度快。PLC主要用于開關(guān)邏輯控制、運行控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理和通信網(wǎng)絡(luò)。近年來，隨著PLC技術(shù)的普及和應用，冶金企業(yè)的工業(yè)自動化水平有了顯著提高。特別是PLC與計算機通信技術(shù)的有機結(jié)合，保證了整個產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定運行，促進了冶金工業(yè)的快速發(fā)展。

3.3 傳感技術(shù)

傳感檢測技術(shù)一直都在冶金過程中被廣泛運用。在實際操作的過程中不僅能夠時刻感知周圍的額環(huán)境，還能夠?qū)h(huán)境內(nèi)部的信息傳送到指定的系統(tǒng)內(nèi)部。工作人員也就能夠了解環(huán)境的特點。目前，傳感器內(nèi)部的溫度傳感器能夠?qū)⒁苯疬^程中的溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再輸出于外，從而全面地對爐體溫度進行檢測。目前，質(zhì)量過關(guān)的傳感器才能夠被運用于冶金行業(yè)內(nèi)部。

4 提高冶金電氣自動化技術(shù)發(fā)展措施分析

雖然早期的冶金自動化控制技術(shù)在發(fā)展的過程中經(jīng)歷了一定的困難和挫折，但是，從實際發(fā)展的過程來看，我國的電氣自動化冶金技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進步，并在之后有效地實現(xiàn)了生產(chǎn)效率最大化和生產(chǎn)耗能最小化的結(jié)合。但是，我國各地的冶金技術(shù)水平仍然存在諸多問題。在未來，冶金自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的措施主要如下分析。

4.1 集成控制水平有效地提高

目前，冶金電氣自動化技術(shù)正面臨著諸多挑戰(zhàn)，在未來也能夠有效地提高冶金生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。只有引入新技術(shù)和控制系統(tǒng)，才能夠有效地提高生產(chǎn)的準確性和處理能力，進而提高冶金生產(chǎn)的自動化水平。也可以通過改善冶金電氣自動化控制系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)精細化管理。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠有效地讓冶金生產(chǎn)的過程得以自動化，并逐步地淘汰傳統(tǒng)的做法。

電氣自動化控制技術(shù)內(nèi)部的集成控制系統(tǒng)能夠有效地控制冶金過程。只要有效地研究仿真模擬控制技術(shù)，也就能夠使得整個冶金的架構(gòu)變得更加準確，并讓整個冶金的流程變得更加方便，從而有效地節(jié)省冶煉的原料。只有通過有效地控制數(shù)據(jù)，才能夠使得各項技術(shù)在冶金行業(yè)的內(nèi)部能夠發(fā)揮檢測的作用。如果一旦在冶煉的過程中出現(xiàn)了失誤，要在第一時間進行處理，避免產(chǎn)生嚴重的后果。更好地運用電氣自動化控制技術(shù)，能夠有效地回收生產(chǎn)過程中的廢水、廢氣和廢渣，從而有效地減少對環(huán)境的污染?？梢钥闯?，集成控制水平確實可以在冶煉的過程中發(fā)揮更大的作用。

4.2 冶金自動化控制系統(tǒng)中的優(yōu)質(zhì)服務(wù)

可以通過提升冶金自動化控制技術(shù)中的核心服務(wù)，更好地提高冶金自動化控制系統(tǒng)的運行質(zhì)量。目前，冶金工業(yè)科技行業(yè)內(nèi)部的服務(wù)質(zhì)量已經(jīng)得以更好地提升。在實際操作的過程中，可以通過研發(fā)一套先進的冶金工業(yè)自動化控制體系來實現(xiàn)零故障的目標。一方面要讓設(shè)備內(nèi)部的軟硬配套得以銜接，另一方面也要將產(chǎn)學研融為一體，只有這樣，才能在改善操控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)工藝水平。

在實際進行自動化生產(chǎn)的過程中，大家需要改造每一步生產(chǎn)步驟。例如，在冶金的過程中，可以通過引入節(jié)能技術(shù)來監(jiān)理能量優(yōu)化模型，從而更好地縮短生產(chǎn)周期，從而提高生產(chǎn)的效率，最后達到節(jié)能降耗的目的。也可以通過進一步優(yōu)化連鑄技術(shù)提升冶金技術(shù)的自動化程度。

4.3 信息化程度有所提升

可以將信息技術(shù)融入冶金行業(yè)內(nèi)部，從而讓冶金生產(chǎn)過程變得更加安全和穩(wěn)定。更多類型的自動化生產(chǎn)技術(shù)能夠被運用于智能儀表、模型技術(shù)和高性能的集中器內(nèi)部。包括MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)都能夠更廣泛地被運用于冶金行業(yè)內(nèi)部。另外，在未來，包括云計算、物聯(lián)網(wǎng)和虛擬化技術(shù)的應用，將會為冶金企業(yè)的信息發(fā)展提供有力的技術(shù)支持。

4.4 構(gòu)建能源管理控制一體化

正是因為冶金行業(yè)是一個會耗費更多資源和能源的行業(yè)。如果在生產(chǎn)的過程中更多地耗費這些能源，就會嚴重地阻礙冶金工業(yè)的發(fā)展。目前，我國冶金工業(yè)將會逐步從粗放型生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)化為精細化生產(chǎn)模式。在未來，隨著自動化技術(shù)可以在冶金工業(yè)中被廣泛地應用，也可以為節(jié)能和低碳減排做出良好的貢獻。我們可以將能源控制管理的重點放在建設(shè)能源控制的過程中?？梢钥闯觯瑯?gòu)建能源管理控制一體化將會是將來冶金工業(yè)發(fā)展的重要趨勢。

4.5 有效地完善過程控制系統(tǒng)

在未來，過程控制系統(tǒng)會被運用于冶金行業(yè)。更多新型的光電一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)都會被運用于冶金工業(yè)中，包括參數(shù)閉環(huán)控制、產(chǎn)品物流跟蹤和產(chǎn)品控制流程，都能夠發(fā)揮更大的作用，包括各類熔渣成分、溫度檢測預報、鋼水純凈度檢測、尺寸組織參數(shù)判斷等過程都能夠在運作的過程中發(fā)揮更大的作用。

5 結(jié)語

文章先對冶金企業(yè)內(nèi)部的電氣自動化控制技術(shù)進行研究，并分析了自動化控制技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。在未來，我國的冶金企業(yè)需要先培養(yǎng)相關(guān)的人才，探索出一條符合我國冶金行業(yè)自動化控制模式發(fā)展的道路。而冶金電氣自動化技術(shù)在發(fā)展的過程中，“集成控制水平有效地提高”、“ 冶金自動化控制系統(tǒng)中的優(yōu)質(zhì)服務(wù)”和“信息化程度有所提升”將會成為主要發(fā)展趨勢，總體而言，使用冶金電氣自動化技術(shù)將會獲得更高的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。