冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用研究

陳子建 夏強(qiáng)

中天鋼鐵集團(tuán)有限公司，江蘇常州 213011

我國是人口大國，在社會(huì)發(fā)展初期勞動(dòng)力豐富而且廉價(jià)，十分有利于冶金業(yè)的發(fā)展。隨著，社會(huì)的進(jìn)步經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，勞動(dòng)力成本不斷上升，人口紅利在逐漸的消失。為了保證冶金行業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下能夠正常的發(fā)展，發(fā)揮我國支柱型經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的作用，必須要持續(xù)深入的提升冶金行業(yè)的生產(chǎn)效率。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，越來越多的冶金企業(yè)將現(xiàn)代電氣自動(dòng)化控制技術(shù)引入企業(yè)當(dāng)中，以促進(jìn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

一、我國冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

（一）逐漸實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。

隨著我國冶金企業(yè)的快速發(fā)展，冶金生產(chǎn)對(duì)高新技術(shù)的應(yīng)用要求越來越高，這也推進(jìn)現(xiàn)代進(jìn)程，使得電氣自動(dòng)化技術(shù)得到很大的創(chuàng)新和突破，在冶金生產(chǎn)過程中，會(huì)引入PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為代表的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，來代替常規(guī)的生產(chǎn)模擬控制，現(xiàn)在的冶金企業(yè)應(yīng)用十分普遍，而且還有現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)也不斷的被應(yīng)用，分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)替代集中控制，成為其自動(dòng)化發(fā)展的主流。

（二）逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

在進(jìn)行生產(chǎn)過程中的監(jiān)測(cè)，也會(huì)應(yīng)用到很多的自動(dòng)化技術(shù)，比如在各種流量、溫度、重量、壓力等數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，會(huì)使用先進(jìn)的自動(dòng)化儀表，以保證回路控制、安全生產(chǎn)、能源計(jì)量等準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)，對(duì)于生產(chǎn)時(shí)的預(yù)報(bào)、警報(bào)等，也會(huì)使用，以保證管理、進(jìn)程的需要。

（三）信息化進(jìn)程的加快。

冶金生產(chǎn)引入了電氣自動(dòng)化技術(shù)，使得其信息化進(jìn)程加快，使用信息技術(shù)以后，有效的提高了控制精度、產(chǎn)品質(zhì)量，降低了能源的消耗、生產(chǎn)成本，對(duì)于煉鐵工序、煉鋼工序和軋鋼工序等都采用了生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，在生產(chǎn)控制領(lǐng)域，智能儀表、高性能控制器、模型技術(shù)、集中管控得到廣泛的應(yīng)用，有效的加強(qiáng)了生產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性、安全陛，現(xiàn)在的企業(yè)建立生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)庫，開發(fā)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)挖掘的質(zhì)量分析技術(shù)、數(shù)據(jù)庫的客戶服務(wù)知識(shí)庫，在信息化方面取得明顯的成果。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)的基本特點(diǎn)

冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

（一）適應(yīng)冶金企業(yè)生產(chǎn)需要，技術(shù)涵蓋面很大冶金企業(yè)的生產(chǎn)基本屬于流程型，生產(chǎn)過程工藝環(huán)節(jié)多、連續(xù)性強(qiáng)，而且包含有復(fù)雜的物理和化學(xué)過程，生產(chǎn)流程存在著各種突變和不確定因素，包括原燃料成分和生產(chǎn)技術(shù)條件等都經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)。為確保冶金生產(chǎn)的順利進(jìn)行，生產(chǎn)人員需要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求對(duì)物料、能量、質(zhì)量等，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整。為提高產(chǎn)量、質(zhì)量和效益，就必須在生產(chǎn)過程中，在方方面面引入電氣控制設(shè)備，全方位的應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，才能滿足生產(chǎn)控制和管理需要。

（二）冶金自動(dòng)化控制技術(shù)程度比較高，應(yīng)用冶金自動(dòng)化控制技術(shù)在冶金生產(chǎn)過程中，該技術(shù)比較復(fù)雜，機(jī)械設(shè)備具有硬件也有軟件，且在不同的操作環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)中，需要使用不同的施工操作方案，只有這樣才能能夠保證機(jī)械設(shè)備的工作效率，冶金生產(chǎn)的質(zhì)量才能夠有保證。因此，設(shè)備操作人員需要掌握全面的設(shè)備操作技術(shù)要點(diǎn)，并具有專業(yè)的技術(shù)方式。

（三）對(duì)電子技術(shù)依賴性強(qiáng)冶金生產(chǎn)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，整個(gè)過程都需要用到電子技術(shù)，否則無法提升其自動(dòng)化程度。從采集信號(hào)的傳感器，到信號(hào)處理運(yùn)算的控制器，從監(jiān)控運(yùn)算，到結(jié)果執(zhí)行，都與電子技術(shù)緊密相關(guān)。每個(gè)環(huán)節(jié)都不能離開電子技術(shù)的進(jìn)步。基于這些特點(diǎn)，冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，既要加強(qiáng)冶金企業(yè)的基本建設(shè)，又要加大人力資源管理，提升員工技能水平，才能真正駕馭這些高新技術(shù)，提高冶金生產(chǎn)績(jī)效。

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要作用

（一）大幅度降低人工操作故障率

將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在冶金行業(yè)的生產(chǎn)過程中，可以將生產(chǎn)過程中許多的人工操作環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化操作，能夠極大的提高相關(guān)設(shè)備的工作效率，從采集信號(hào)的傳感器到處理信號(hào)運(yùn)算的控制器，能夠按部就班的進(jìn)行工作，這樣一來，生產(chǎn)過程中，人力的需求就能得到大幅度的降低，對(duì)生產(chǎn)成本也能夠得到有效的節(jié)約，同時(shí)還能夠減少人工操作自動(dòng)化設(shè)備造成的失誤，有利于機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證，使冶金生產(chǎn)工作徐效率得到有效的提高。更使冶金自動(dòng)化生產(chǎn)管理科學(xué)和規(guī)范程度的提高，實(shí)現(xiàn)冶金生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平。另外，高新冶金自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供良好的工作環(huán)境，有利于保證生產(chǎn)人員的生命健康。

（二）有效提升設(shè)備運(yùn)行效率

在電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在冶金生產(chǎn)中，主要就是應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，并有效將電子計(jì)算機(jī)功能應(yīng)用在其中，這樣冶金生產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)備也就能是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，還有設(shè)備中的各項(xiàng)控制都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，進(jìn)而讓整個(gè)冶金生產(chǎn)過程都能引用到自動(dòng)化技術(shù)，這樣能節(jié)省很多人力勞動(dòng)，還能將生產(chǎn)成本降低下來，讓所有生產(chǎn)流程的工作效率都能到提高上來。應(yīng)用電子自動(dòng)化技術(shù)能對(duì)生產(chǎn)操作直接進(jìn)行干預(yù)，不用人工操作，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)工作系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定位分析，最終將生產(chǎn)電能負(fù)荷、過程規(guī)范程度、機(jī)械負(fù)荷，還有原材料數(shù)量和相關(guān)的質(zhì)量質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)都能計(jì)算出來，將報(bào)警信號(hào)還有故障信號(hào)提高給監(jiān)控平臺(tái)，并能自動(dòng)調(diào)整設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)信息，讓整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程隨時(shí)運(yùn)行在最佳的狀態(tài)，這樣也就能將設(shè)備的運(yùn)作效率給提升上來，讓產(chǎn)品質(zhì)量有所保證。

（三）推進(jìn)冶金生產(chǎn)的規(guī)?；同F(xiàn)代化

冶金生產(chǎn)過程包括了復(fù)雜的工藝流程和生產(chǎn)技術(shù)，只有借助電氣自動(dòng)化技術(shù)，才能促進(jìn)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。隨著冶金生產(chǎn)的改革和發(fā)展，生產(chǎn)人員對(duì)工藝設(shè)備及其控制提出了越來越多的方案，對(duì)工藝控制的要求也越來越細(xì)致。所有這些都需要引入高新技術(shù)，才能推進(jìn)提高其電氣自動(dòng)化水平，滿足生產(chǎn)的需要。例如，在某軋鋼廠高線生產(chǎn)車間，光纖環(huán)網(wǎng)通訊技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，電機(jī)測(cè)溫在線巡檢等都得到了很好的應(yīng)用，其他冶金生產(chǎn)環(huán)節(jié)也應(yīng)用到了大量的繼電保護(hù)技術(shù)、傳感器技術(shù)、DCS 系統(tǒng)集成技術(shù)等。

四、工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的不足與建議

（一）硬件技術(shù)的差距仍然很大當(dāng)前，由于我國企業(yè)在某些方面技術(shù)的不成熟，未能產(chǎn)出優(yōu)秀的大型自動(dòng)化控制系統(tǒng)，我國冶金所需要的這些系統(tǒng)大多由國外幾家企業(yè)提供，很多專業(yè)的高端專利技術(shù)屬于國外企業(yè)，所以，我國相關(guān)專業(yè)人才應(yīng)該開拓創(chuàng)新，研發(fā)出屬于自己的硬件技術(shù)與產(chǎn)品，進(jìn)而迅速縮小與世界領(lǐng)先技術(shù)的距離。

（二）國內(nèi)創(chuàng)新成果的推廣還有許多工作要做不可否認(rèn)，近些年來我國在技術(shù)創(chuàng)新上取得的成就。但是，還是有必要進(jìn)行改善。因?yàn)閲H技術(shù)的保密性，我國這方面的技術(shù)受到很大的限制，因此必須增加企業(yè)與企業(yè)，企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)等的合作研究，真正做到把企業(yè)作為創(chuàng)新的主體。

五、結(jié)束語

隨著科技的日新月異，資源的殆盡，重工業(yè)面臨著嚴(yán)重的危機(jī)。冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)無疑是重工業(yè)的一根救命稻草，在我國工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)中具有重大的意義，應(yīng)該積極的自主研發(fā)，促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。