冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

苗慧博

[摘? ? 要 ]近些年來(lái)我國(guó)冶金行業(yè)等重工業(yè)行業(yè)發(fā)展較為緩慢，然而通過自動(dòng)化控制技術(shù)與相關(guān)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金生產(chǎn)的控制也成為了一個(gè)重要地發(fā)展方向與發(fā)展形勢(shì)，只有通過冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新與突破，充分發(fā)揮出電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的作用，才能更好的挖掘出冶金行業(yè)的未來(lái)發(fā)展?jié)摿Γ岣咭苯鹕a(chǎn)效率。本文就著重針對(duì)冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行討論分析，明確冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用方向與應(yīng)用特點(diǎn)，旨在為我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展提供更多可供參考的理論建議。

[關(guān)鍵詞]冶金電氣;電氣自動(dòng)化;自動(dòng)化控制;技術(shù)應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]In recent years， the development of heavy industry such as metallurgical industry in China has been relatively slow.However， the realization of metallurgical production control through automatic control technology and related means has also become an important development direction and development situation.Only by innovating and breaking through metallurgical electrical automation control technology and giving full play to the role of electrical automation control technology in metallurgical production can we better tap the future development potential of metallurgical industry and improve metallurgical production efficiency.This paper discusses and analyzes the application and development of metallurgical electrical automation control technology， and clarifies the application direction and application of metallurgical electrical automation control technology? The purpose of this paper is to provide more theoretical suggestions for the application and development of metallurgical electrical automation control technology in China.

[Keywords]metallurgical electrical; electrical automation; automation control; technology application

冶金生產(chǎn)中所涉及的工藝種類較多，技術(shù)較為復(fù)雜，在綜合控制與應(yīng)用的過程中需要通過對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的有效控制，保證鋼鐵工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展與完善。近年來(lái)，我國(guó)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不斷發(fā)展，通過電氣自動(dòng)化控制手段保證冶金行業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量也成為了冶金企業(yè)生產(chǎn)的主要方式。因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新研究，真正在生產(chǎn)效率、質(zhì)量、安全性等方面發(fā)揮出自動(dòng)化控制技術(shù)的作用與價(jià)值。

1 近些年來(lái)我國(guó)冶金工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 DCS系統(tǒng)集成能力得到了較大的改善

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)經(jīng)過了幾十年的不斷發(fā)展與研究，已經(jīng)從單純的技術(shù)控制水平拓展到了全領(lǐng)域、大范圍內(nèi)的技術(shù)控制工作，尤其是在系統(tǒng)的集成與對(duì)核心技術(shù)的結(jié)構(gòu)處理中，其智能性手段與自動(dòng)化特點(diǎn)較為明顯?；贒CS系統(tǒng)技術(shù)，較強(qiáng)的集成能力推動(dòng)著工藝流程的研發(fā)與發(fā)展，系統(tǒng)也從點(diǎn)到面實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化，進(jìn)而從根本上提高了冶金工業(yè)的自動(dòng)化控制水平，使得DCS系統(tǒng)的集成能力得到了較大的改善。

1.2 冶金工業(yè)自動(dòng)化控制軟件技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展

冶金工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)基于軟件化的發(fā)展也形成了轉(zhuǎn)變，在自動(dòng)化軟件控制方面，通過對(duì)三級(jí)MES軟件的應(yīng)用，有效的實(shí)現(xiàn)了能源系統(tǒng)的控制與管理工作，同時(shí)在許多國(guó)際先進(jìn)的軟件輔助之下，自動(dòng)化控制的效果也得到了明顯的提高，控制水平也得到了進(jìn)一步發(fā)展。

2 鋼鐵工業(yè)環(huán)保與冶金自動(dòng)化技術(shù)分析

2.1 基于環(huán)保意識(shí)設(shè)計(jì)與制造的鋼鐵產(chǎn)品設(shè)計(jì)與流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

在工業(yè)作業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不僅僅停留在簡(jiǎn)單的質(zhì)量、性能的控制管理中，對(duì)于成本、效率以及環(huán)保型等多方面也進(jìn)行了靈活的控制，基于鋼鐵制造流程及其整體性，從功能結(jié)構(gòu)、效率質(zhì)量等多方面進(jìn)行改善處理，保證計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的順利進(jìn)行，提高環(huán)保性，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

2.2 鋼鐵生產(chǎn)過程中排放量的自動(dòng)化控制技術(shù)

減少排放量，實(shí)現(xiàn)環(huán)保控制也是自動(dòng)化生產(chǎn)控制中的重點(diǎn)，基于建模技術(shù)與優(yōu)化控制技術(shù)來(lái)說，通過對(duì)產(chǎn)品額的在線檢測(cè)與生產(chǎn)可以保證機(jī)動(dòng)性控制技術(shù)的水平與質(zhì)量，應(yīng)對(duì)不合格的產(chǎn)品進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)情況。同時(shí)，在設(shè)備診斷技術(shù)與控制技術(shù)中，通過對(duì)排放量的自動(dòng)化控制可以進(jìn)一步保證設(shè)備的效率，使得生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量更高，更具有環(huán)保價(jià)值。

2.3 鋼鐵生產(chǎn)過程中清潔生產(chǎn)的自動(dòng)化控制技術(shù)

冶金生產(chǎn)過程中會(huì)排放出較多的污染物，污染物對(duì)環(huán)保工作會(huì)造成影響，因此就需要控制污染物的排放量情況，針對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，形成對(duì)清潔生產(chǎn)的控制效果，可以通過分析檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行高功率電氣的轉(zhuǎn)化、諧波治理等方式對(duì)廢水、廢棄物等污染源進(jìn)行處理，保證鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量與環(huán)保價(jià)值。

2.4 對(duì)鋼鐵生產(chǎn)過程廢物循環(huán)利用的自動(dòng)化控制技術(shù)

冶煉過程中必然產(chǎn)生煤氣、鋼渣等，因而研發(fā)出使煤氣、鋼渣循環(huán)利用的自動(dòng)化控制技術(shù)。高爐、轉(zhuǎn)爐更在高溫冶煉時(shí)必然產(chǎn)生一部分可以循環(huán)利用的固體廢棄物，所以研發(fā)出一套實(shí)時(shí)對(duì)廢棄物處理并循環(huán)利用的自動(dòng)化控制技術(shù)。

3 冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的主要特點(diǎn)

3.1 適應(yīng)冶金企業(yè)的生產(chǎn)需求，技術(shù)范圍廣泛

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在冶金企業(yè)的生產(chǎn)過程中應(yīng)用較為廣泛，主要是由于冶金企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要涉及到的環(huán)節(jié)較多，涉及的技術(shù)范圍較為廣泛，而在生產(chǎn)過程中所包含的各種不確定性因素只有得到有效的控制才能確保其順利進(jìn)行與完成。

生產(chǎn)人員在保證系統(tǒng)計(jì)劃完善的同時(shí)只有加強(qiáng)動(dòng)態(tài)管控效果，才能提高生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效益，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。而在各個(gè)環(huán)節(jié)中，對(duì)于電氣設(shè)備的控制與生產(chǎn)都需要通過電氣自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而滿足冶金產(chǎn)品生產(chǎn)的需求。

3.2 技術(shù)程度較高，應(yīng)用復(fù)雜

冶金生產(chǎn)過程中涉及的工藝較為復(fù)雜，許多工藝技術(shù)的應(yīng)用程度較高，這也導(dǎo)致了在不同的環(huán)節(jié)中技術(shù)控制方案存在差異，只有適應(yīng)了不同種類的冶金生產(chǎn)設(shè)備，提高冶金生產(chǎn)的效率質(zhì)量，才能充分發(fā)揮冶金電氣控制技術(shù)在冶金生產(chǎn)過程中的應(yīng)用效果與應(yīng)用價(jià)值。因此，在冶金生產(chǎn)過程中，操作人員不僅需要充分掌握不同的生產(chǎn)流程與工藝環(huán)節(jié)，同時(shí)還要掌握電氣控制技術(shù)，這樣才能在不同的技術(shù)流程中靈活的應(yīng)用自動(dòng)化控制手段，保證應(yīng)用質(zhì)量與技術(shù)應(yīng)用程度。

3.3 對(duì)電子技術(shù)的依賴性強(qiáng)

冶金電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于電子技術(shù)的依賴性較高，只有通過高質(zhì)量、高效率的電子技術(shù)支持，才能提高電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的效果與作用?；趥鞲衅髦械男盘?hào)處理情況，進(jìn)行對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)中電子技術(shù)信號(hào)的處理，在各個(gè)環(huán)節(jié)中如果少了電子技術(shù)都難以開展冶金自動(dòng)化控制工作，因此，冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與控制手段對(duì)于電力技術(shù)的依賴性較高。

4 冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的重要意義

4.1 提升設(shè)備運(yùn)行效率

冶金生產(chǎn)的過程中對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用最直觀的價(jià)值就是提高設(shè)備的運(yùn)行效率，基于電子計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制，針對(duì)冶金行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，節(jié)省更多的人力資源成本，在生產(chǎn)過程中保證生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，然后針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行定位、確認(rèn)，機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)情況也能得到實(shí)時(shí)的監(jiān)控，監(jiān)控過程中如果發(fā)現(xiàn)各種異常情況系統(tǒng)就會(huì)立刻報(bào)警，報(bào)警后數(shù)據(jù)相應(yīng)的進(jìn)行調(diào)整與檢修，優(yōu)化設(shè)備系統(tǒng)的狀態(tài)，提升設(shè)備的運(yùn)行效率。

4.2 降低人工操作失誤率

人工操作與控制方式不僅效率較低，同時(shí)容易出現(xiàn)各種疏漏情況，導(dǎo)致故障或者生產(chǎn)失誤，為生產(chǎn)工作造成不必要的損失。而在許多的環(huán)節(jié)中，自動(dòng)化操作可以保證機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過程中的邏輯運(yùn)行，進(jìn)而保障了人力資源的穩(wěn)定與生產(chǎn)成本的投入，降低由于操作失誤而造成的故障問題，保證設(shè)備可以正常運(yùn)行發(fā)展，提高工作的效率與質(zhì)量。另外，通過自動(dòng)化控制可以有效的保證冶金電氣的科學(xué)性與規(guī)范性，工作人員的實(shí)際操作壓力相應(yīng)降低，失誤率也會(huì)降低。

4.3 推進(jìn)冶金生產(chǎn)規(guī)模與現(xiàn)代化

冶金生產(chǎn)的工藝較為復(fù)雜，在生產(chǎn)與發(fā)展的過程中生產(chǎn)人員不僅需要制定控制方案，還需要基于各種生產(chǎn)需求應(yīng)用不同工藝手段。只有引入高新技術(shù)，才能真正保證電氣自動(dòng)化水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)需求與生產(chǎn)規(guī)模的滿足。因此，通過冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)手段可以推進(jìn)冶金生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大與現(xiàn)代化發(fā)展，比如說在軋鋼廠車間的生產(chǎn)過程中，通過光纖環(huán)網(wǎng)通信、現(xiàn)場(chǎng)總線控制德國(guó)技術(shù)的配合生產(chǎn)，可以保證生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定高效，同時(shí)配合繼電保護(hù)技術(shù)、PLC技術(shù)等可以保證生產(chǎn)的安全性，避免故障情況的出現(xiàn)，這些自動(dòng)化控制技術(shù)保證了生產(chǎn)的規(guī)模與質(zhì)量，同時(shí)也進(jìn)一步推進(jìn)了冶金生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展。

4.4 冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用原則

冶金工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展一直是我國(guó)冶金事業(yè)發(fā)展的重要方向，但是在目前我國(guó)與國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家的冶金水平相比仍然存在一定的差異，并且國(guó)內(nèi)的大部分冶金企業(yè)水平也存在差異，這就需要企業(yè)加強(qiáng)自主研發(fā)投入，在保證控制系統(tǒng)的實(shí)用性與可靠性的基礎(chǔ)上尊重實(shí)際發(fā)展情況與行業(yè)需求。在自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用過程中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持自主研發(fā)，加強(qiáng)對(duì)人才與資金的投入，培養(yǎng)并引進(jìn)先進(jìn)的人才技術(shù)，研制屬于自身的核心產(chǎn)品，這樣才能充分發(fā)揮出自動(dòng)化控制技術(shù)在冶金生產(chǎn)及數(shù)據(jù)收集過程中的質(zhì)量效果，促進(jìn)我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

5 冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的探究

5.1 提高并改善自主集成數(shù)字化控制系統(tǒng)水平

現(xiàn)階段我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)及其系統(tǒng)應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果，但是由于冶金行業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)依然受到制約與局限，因此在未來(lái)的發(fā)展過程中依然需要優(yōu)化其控制系統(tǒng)水平，提高并改善自主集成數(shù)字化控制系統(tǒng)的整體水平，自主集成的主體應(yīng)當(dāng)以冶金行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況為主體，保證數(shù)字化冶金工藝可以更好的應(yīng)用在工藝流程中，提高控制系統(tǒng)的仿真能力與模擬效果，在保障其生產(chǎn)質(zhì)量不變的條件下，通過仿真計(jì)算與調(diào)整實(shí)現(xiàn)結(jié)果的最優(yōu)化，保證在脫離冶金的過程下實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)與模型的改變，為實(shí)際上線冶金做足準(zhǔn)備工作。同時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)保證其實(shí)時(shí)性特點(diǎn)，不僅在數(shù)據(jù)采集方面，同時(shí)要做好對(duì)數(shù)據(jù)的分析與處理工作，對(duì)于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性不應(yīng)抱有太高的需求，對(duì)于冶金產(chǎn)品質(zhì)量與問題情況進(jìn)行快速的判斷與診斷，提高實(shí)時(shí)處理能力。

在冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)中，對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘應(yīng)用也是非常重要的內(nèi)容，若想更好的保持行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，控制鋼鐵自動(dòng)化控制系統(tǒng)質(zhì)量，形成對(duì)數(shù)據(jù)的整合處理，就需要通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到精細(xì)化的數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)學(xué)模型、控制算法的建立，保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)的效率與作用。

5.2 冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)的服務(wù)優(yōu)化

在現(xiàn)階段我國(guó)的冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的服務(wù)內(nèi)容主要是被動(dòng)服務(wù)，而在未來(lái)的發(fā)展應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)針對(duì)性的優(yōu)化服務(wù)狀態(tài)，改被動(dòng)為主動(dòng)，保證冶金企業(yè)的零故障情況。除了冶金設(shè)備本身的檢修之外，還不能根據(jù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行改變，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)秀突發(fā)事故的處理，保證系統(tǒng)本身的質(zhì)量與效果，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理與自動(dòng)化優(yōu)化。

5.3 創(chuàng)新冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)

隨著近些年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段的發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)也應(yīng)當(dāng)尋求技術(shù)融合發(fā)展，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中可以融入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，推動(dòng)機(jī)電一體化測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，提高測(cè)量精度，優(yōu)化自動(dòng)控制效果，使得冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)從根本上得到創(chuàng)新發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)科技手段與自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，在冶金企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中應(yīng)用并創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)也成為了一個(gè)重要的發(fā)展方向。而在應(yīng)用的過程中，冶金企業(yè)應(yīng)當(dāng)明確自動(dòng)化控制技術(shù)的特點(diǎn)，基于生產(chǎn)的實(shí)際需求，加大對(duì)資金、技術(shù)、人才的投入力度強(qiáng)調(diào)自主研發(fā)與創(chuàng)新，借助電子自動(dòng)化控制技術(shù)保障生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)及行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。本文著重分析了冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用情況與未來(lái)發(fā)展方向，為我國(guó)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)及冶金企業(yè)的未來(lái)發(fā)展提供思路與建議。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜文奎.探析人工智能在冶金行業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用及發(fā)展[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019（18）：184-186.

[2] 王磊.“云”技術(shù)在冶金自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用——淺談工業(yè)自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[A].中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司、河鋼集團(tuán)有限公司.2019年第二屆鋼鐵工業(yè)智能制造發(fā)展論壇會(huì)議論文集[C].中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)鋼研科技集團(tuán)有限公司、河鋼集團(tuán)有限公司：《冶金自動(dòng)化》雜志社，2019：2.

[3] 王曦茜.冶金自動(dòng)化虛擬展示設(shè)計(jì)中的三維視覺表現(xiàn)方法[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2018（1）：147-149.

[4] 全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)堯中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2017年會(huì)在廣東湛江召開[J].工業(yè)計(jì)量，2017，27（6）：1-2.

[5] 孫彥廣，梁青艷，李文兵，等.基于能量流網(wǎng)絡(luò)仿真的鋼鐵工業(yè)多能源介質(zhì)優(yōu)化調(diào)配[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2017，43（6）：1065-1079.

[6] “混合流程工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)及裝備技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”北方工業(yè)大學(xué)研究基地在我校揭牌[J].北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，29（2）：143.

[7] 馬啟青.冶金電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019，156（10）：133.

[8] 趙學(xué)天.淺析冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用研究[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2018（4）：84，86.

[9] 劉鳳平.電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用研究[J].輕松學(xué)電腦，2019（9）：1.

[10] 王海芳.淺談電氣自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用[J].通訊世界：下半月，2015（9）：146-147.