發(fā)布時(shí)間：2022-07-13 04:14:56
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)探討，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給各行業(yè)均帶來了諸多變化，在冶金工業(yè)中運(yùn)用PLC技術(shù)對(duì)于冶金工業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。通過PLC技術(shù)的應(yīng)用能有效地改善冶金工業(yè)的自動(dòng)化水平，將基于計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的PLC技術(shù)應(yīng)用于冶金工業(yè)自動(dòng)化中，對(duì)于生產(chǎn)過程的控制有著不容忽視的作用，并且可增強(qiáng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，促進(jìn)冶金工業(yè)的發(fā)展。文章將對(duì)冶金工業(yè)自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，探討PLC技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的作用，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行論述，以期促進(jìn)PLC技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的優(yōu)化及應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：冶金工業(yè)；自動(dòng)化；PLC技術(shù)
隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化水平的提高也顯得越來越重要。而科技的發(fā)展為這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了契機(jī)，PLC技術(shù)的應(yīng)用能給冶金工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)一步提高提供技術(shù)支持，促進(jìn)冶金工業(yè)自動(dòng)化水平的提高。但在PLC技術(shù)的應(yīng)用過程中，由于在設(shè)備應(yīng)用上重視程度上的差異，因而PLC技術(shù)的應(yīng)用水平也不盡相同。目前，仍然有相當(dāng)多的冶金工業(yè)并未真正的將PLC技術(shù)利用好，PLC技術(shù)應(yīng)用的廣度與深度尚且有待提高。
1 PLC的構(gòu)成
PLC實(shí)質(zhì)上是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而來的工業(yè)控制裝置，主要在邏輯控制、數(shù)據(jù)處理等方面有著突出的作用。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC已成為自動(dòng)化的三大支柱之一，在工業(yè)控制中相當(dāng)普及。而PLC主要是由CPU、電源、存儲(chǔ)器、I/O電路及接口電路組成如圖1所示，其中最主要的是CPU（中央處理器），對(duì)于邏輯及數(shù)學(xué)運(yùn)算有著重要的作用，可以協(xié)調(diào)整個(gè)工作的運(yùn)行。而存儲(chǔ)器主要是存儲(chǔ)系統(tǒng)的監(jiān)控、邏輯變量、信息存儲(chǔ)、用戶程序等；電源主要是由掉電保護(hù)系統(tǒng)及備用系統(tǒng)構(gòu)成；接口電路主要是由鍵盤和顯示接口相連接、I/O接口與通信接口相連接構(gòu)成的現(xiàn)場設(shè)備及外圍設(shè)備；最后輸入電路可以將輸入信號(hào)進(jìn)行隔離和電平轉(zhuǎn)化，輸出電路可以將輸出的結(jié)果進(jìn)行放大與電平轉(zhuǎn)化，從而對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)[1]。
2 PLC的應(yīng)用
2.1 控制開關(guān)中的應(yīng)用
PLC技術(shù)的應(yīng)用已遍及多個(gè)行業(yè)，在鋼鐵、石油、化工、機(jī)械制造等方面都有所應(yīng)用。在具體的PLC技術(shù)應(yīng)用中，控制開關(guān)的應(yīng)用最為基本。在過去的開關(guān)控制中應(yīng)用的是繼電器邏輯控制電路的方法，但隨著科技的發(fā)展，已逐步被開關(guān)邏輯控制所取代。基于PLC技術(shù)的開關(guān)邏輯控制能實(shí)現(xiàn)數(shù)字量控制與順序控制，因而使得開關(guān)的控制能更高靈活，無論是對(duì)單臺(tái)設(shè)備的控制還是多機(jī)的自動(dòng)控制都方便有效。
2.2 閉環(huán)過程控制與運(yùn)動(dòng)控制
PLC技術(shù)能在應(yīng)用的過程中用模擬量模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，從而在主機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用不同的控制算法程序?qū)δM量進(jìn)行處理，完成閉環(huán)過程控制。而在運(yùn)動(dòng)控制中，PLC技術(shù)的控制運(yùn)用途徑較多，不論是在圓周運(yùn)動(dòng)中還是在直線運(yùn)動(dòng)都能進(jìn)行有效的控制，因而在許多領(lǐng)域中都能得到廣泛的應(yīng)用。但在通常情況下PLC技術(shù)應(yīng)用的是可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)及伺服電機(jī)中的單軸或多軸位置的專用運(yùn)動(dòng)控制模塊。
2.3 數(shù)據(jù)處理及通信聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
在冶金這種大型的工業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)據(jù)處理的效率是提高生產(chǎn)的重要方面。PLC技術(shù)能利用矩形運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、排序、查表等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析與處理，提高數(shù)據(jù)處理的效率。通信聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得PLC技術(shù)的應(yīng)用已突破了時(shí)間與空間的局限，在運(yùn)用的過程中能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信、監(jiān)控及維修等，進(jìn)一步提高智能化、自動(dòng)化水平。
3 冶金行業(yè)中的具體應(yīng)用情況
3.1 煉鐵除塵中的應(yīng)用
在冶金工業(yè)中對(duì)于PLC技術(shù)的需求主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的性能、安全性能、擴(kuò)展的靈活性及維護(hù)方面。PLC作為冶金行業(yè)的主控系統(tǒng)，在鋼鐵生產(chǎn)中的多個(gè)環(huán)節(jié)都要用到PLC技術(shù)，在采選礦、燒結(jié)、鑄造、等方面都有所應(yīng)用。在具體的應(yīng)用上，可以除塵站的利用為依據(jù)，除塵器主要由控制柜、水箱、壓力罐、空壓機(jī)和水泵構(gòu)成，運(yùn)用PLC技術(shù)可以對(duì)水箱中的水位、水溫、壓力、電磁閥門的開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)的控制。在運(yùn)行的過程中用水泵將水箱中的水抽到水管中，并用壓力罐將水壓出形成高壓水柱，最終將灰塵洗凈。因而在整個(gè)的冶金工業(yè)自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用已相當(dāng)普及[2]。
3.2 電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速中的應(yīng)用
隨著PLC指令系統(tǒng)的優(yōu)化，在電動(dòng)變頻調(diào)速的控制中主要是利用PWM對(duì)電動(dòng)機(jī)發(fā)出指令，這種控制不僅在接收信號(hào)下能控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)還能對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，從而滿足高爐除塵風(fēng)機(jī)的工藝要求，如圖2所示。在高爐中出鐵場的除塵系統(tǒng)就具備PLC的這種功能，在高爐出鐵的時(shí)候，在爐臺(tái)前安裝的紅外感應(yīng)器就會(huì)給PLC發(fā)出高溫信號(hào)，而后對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)的處理將其傳輸給變頻器，在變頻器發(fā)出的指令下，除塵機(jī)電機(jī)就能在工頻下自動(dòng)地工作將粉塵吸出；而在出鐵完成后，鐵場紅外測溫器將給PLC發(fā)出低溫信號(hào)，改變運(yùn)行的頻率，在低頻狀態(tài)下運(yùn)行，繼而避免無論在出鐵與否的狀態(tài)下都處于工頻的高耗能情況，達(dá)到節(jié)能的目的，降低工業(yè)生產(chǎn)成本。
3.3 電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
鋼鐵企業(yè)屬于高耗能企業(yè)，在生產(chǎn)的過程中，環(huán)境相對(duì)比較惡劣，不論是對(duì)人體健康還是對(duì)機(jī)器設(shè)備都會(huì)造成一定危害。由于生產(chǎn)環(huán)境中的金屬粉塵多，而腐蝕性氣體也會(huì)出現(xiàn)泄露的情況，在這種情況下傳統(tǒng)電氣的連接線常會(huì)因?yàn)楦g作用產(chǎn)生故障，常導(dǎo)致電路的短路、開路、接地等問題。同時(shí)，在電控盤之間的電控連接線上，線路一旦出現(xiàn)問題，會(huì)給維修造成很大的困難，因?yàn)榭刂凭€路一般較長并且線路復(fù)雜，維護(hù)量也較大，會(huì)給安裝和調(diào)試帶來不便，浪費(fèi)大量的人力物力。而運(yùn)用PLC技術(shù)可以解決傳統(tǒng)電氣連接線上的線路問題，PLC中的存儲(chǔ)器可以用于內(nèi)部程序的存儲(chǔ)，在邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等方面能直接給出指令，從而在數(shù)字化的模擬輸入或輸出中控制各種類型的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過程，達(dá)到自動(dòng)控制的目的，這種自動(dòng)化的控制不僅方便有效，還有助于提高控制的效率，節(jié)約大量人力物力的支出，降低生產(chǎn)成本[3]。
3.4 配料系統(tǒng)中的應(yīng)用
在冶金自動(dòng)化生產(chǎn)線中的自動(dòng)配料系統(tǒng)主要是在配料的過程中針對(duì)不用的物料進(jìn)行輸送、配比、加熱、混合等，從而完善配料流程，在鋼鐵冶金的應(yīng)用相當(dāng)普及。但在物料配比中對(duì)于材料的配比控制卻是一大難題，其原因就在于不同的狀態(tài)下，控制的情況也存在較大差異。在手動(dòng)的狀態(tài)下，不僅要根據(jù)生產(chǎn)的情況計(jì)算各種物料的配比，還要根據(jù)配比計(jì)算出具體物料的用量，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)定，由此完成配比的工作。但是，一旦生產(chǎn)配比的參數(shù)發(fā)生改變或生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生變動(dòng)時(shí)，又需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新的設(shè)定，而這時(shí)又需計(jì)算各種物料的配比及用量，因而整個(gè)的操作流程繁瑣復(fù)雜，準(zhǔn)確性不高，并且會(huì)給工作帶諸多的不便。而使用PLC技術(shù)，可以使用變頻調(diào)速喂料機(jī)構(gòu)以及配料控制軟件包，從而完成物料的傳送、配比控制、數(shù)據(jù)管理等工作，并通過網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)配料系統(tǒng)進(jìn)行集合控制，實(shí)現(xiàn)高效率的控制。PLC技術(shù)的應(yīng)用，有利于提高配料的效率，提高其配料的準(zhǔn)確性，在各種惡劣的環(huán)境下進(jìn)行自動(dòng)化的操作，具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，并且可以大大減少人力的投入，保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效、安全。
4 PLC技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中的前景
在國家高速發(fā)展的建設(shè)時(shí)期，鋼鐵的需求量仍在不斷地增加，因而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率將是鋼鐵行業(yè)的現(xiàn)實(shí)需要。PLC技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用對(duì)提高自動(dòng)化的生產(chǎn)有著重要的作用，而在未來不論是運(yùn)用微小型的PLC，還是大型的PLC ，在自動(dòng)化的控制上均將會(huì)進(jìn)一步提高，并且將綜合更多的應(yīng)用功能，使PLC技術(shù)的應(yīng)用能更加廣泛，在實(shí)際的運(yùn)用中把整個(gè)的自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，大大提高自動(dòng)化控制水平。
5 結(jié)束語
PLC技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢可謂是有目共睹，對(duì)于實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)的高效、安全生產(chǎn)具有重要作用。因而在冶金工業(yè)高速發(fā)展的當(dāng)下，應(yīng)當(dāng)針對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢及冶金工業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，提高冶金工業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平。在具體的生產(chǎn)過程中，要優(yōu)化冶金工業(yè)的工藝線，促進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)水平的提高，并對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用給予重視，從而促進(jìn)整個(gè)冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【摘要】在過去的幾年間，我國家在自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展上獲得了較為顯著的成果，同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)也逐漸的被愈發(fā)廣泛的運(yùn)用在制造業(yè)等行業(yè)中。在本篇文章中就冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行簡單的分析與探究。
【關(guān)鍵詞】冶金，工業(yè)，自動(dòng)化，發(fā)展
引言：隨著我國改革開放步伐的推進(jìn)冶金工業(yè)得到了較好發(fā)展，而對(duì)冶金這樣龐大而系統(tǒng)的生產(chǎn)過程，技術(shù)是關(guān)鍵。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)的運(yùn)用可以使生產(chǎn)過程變得更加高效，產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)更高，冶金工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展前途決定了冶金行業(yè)的未來發(fā)展前景。
一、冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的分析
1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冶金工業(yè)自動(dòng)化。隨著技術(shù)的不斷更新，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用越來越廣泛，相對(duì)也出現(xiàn)了較多的問題，主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：一個(gè)是工業(yè)傳感器的研制與生產(chǎn)。研制與生產(chǎn)工業(yè)傳感器要以工業(yè)自動(dòng)管理與自動(dòng)控制為前提，才可以保證工業(yè)設(shè)備和機(jī)器的正常運(yùn)行，同時(shí)使產(chǎn)品獲得最好的質(zhì)量，生產(chǎn)物美價(jià)廉的工業(yè)傳感器有利于現(xiàn)代化冶金工業(yè)的發(fā)展。另一個(gè)是構(gòu)建工廠傳感網(wǎng)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將傳感器技術(shù)、現(xiàn)代化的無線網(wǎng)絡(luò)通信手段、嵌入式的計(jì)算技術(shù)以及分布式的信息處理技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來。
2、數(shù)學(xué)模型與冶金工業(yè)自動(dòng)化。為了可以滿足我們國家對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的需要，提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)水平，務(wù)必要提高冶金工業(yè)自動(dòng)化的水平。我們國家的自動(dòng)化水平已經(jīng)發(fā)展到較高的領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)冶金高度自動(dòng)化數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)新具有較為成熟的條件，可以較為廣泛地滿足社會(huì)發(fā)展的需要。要將數(shù)學(xué)模型與現(xiàn)代化信息技術(shù)、工藝水平以及自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行緊密結(jié)合，才能夠充分地發(fā)揮數(shù)學(xué)模型的優(yōu)勢之處。
3、過程控制系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動(dòng)化。對(duì)于冶金自動(dòng)化來說，對(duì)于其生產(chǎn)過程中的檢測與控制是相當(dāng)重要的。物流跟蹤技術(shù)，對(duì)于能源的平衡控制，在冶金環(huán)境下進(jìn)行有效的環(huán)境排放實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)等，都立足于對(duì)冶金產(chǎn)品的全生產(chǎn)過程控制目標(biāo)，進(jìn)行有自動(dòng)化應(yīng)用與實(shí)踐。為提高整個(gè)過程控制的有效性，自適應(yīng)智能控制的應(yīng)用對(duì)于提高對(duì)冶煉過程中關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制作用明顯。
4、信息化系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動(dòng)化。信息化系統(tǒng)的目的是通過信息共享與數(shù)據(jù)采集，把冶金流程中的所有信息進(jìn)行集成處理，從煉鐵、煉鋼到軋鋼進(jìn)行全面的信息收集與傳達(dá)。通過建立以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的全流程模擬信息化系統(tǒng)，對(duì)各種冶金模型進(jìn)行流程性離線仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)，把其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的所有信息進(jìn)行全面的收集與及時(shí)的上傳，并納入仿真系統(tǒng)的環(huán)節(jié)中去，通過人機(jī)交互達(dá)到對(duì)于數(shù)據(jù)的監(jiān)測與生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控目的。信息化系統(tǒng)不僅可以提高整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)的智能化，同時(shí)還可以利用專家系統(tǒng)中的理論與案例知識(shí)，對(duì)生產(chǎn)組織與管理進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
二、自動(dòng)化技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用
在冶金生成過程中，原料場生成、焦化生成、燒結(jié)生產(chǎn)、球團(tuán)生產(chǎn)、石灰生產(chǎn)等生成過程的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用是關(guān)鍵。各個(gè)生成過程中的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用又各不相同，其涉及的內(nèi)容和技術(shù)應(yīng)用將直接影響著整個(gè)冶金工業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展。
1、原料場生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)。現(xiàn)代冶金工業(yè)原料場的生產(chǎn)自動(dòng)化主要有具有基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化并上聯(lián)制造執(zhí)行級(jí)的三級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)兩種。在基礎(chǔ)自動(dòng)化中有含有過程量的檢測與控制，電器轉(zhuǎn)動(dòng)控制等內(nèi)容。儀表和控制系統(tǒng)主要是原料輸送系統(tǒng)和配料系統(tǒng)中的料槽的料粒計(jì)、稱量裝置等。電控設(shè)備中也有相應(yīng)的儀表，但主要是對(duì)膠帶機(jī)進(jìn)行檢測和對(duì)卸料機(jī)的定位控制等。
2、焦化生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)。在焦化生產(chǎn)自動(dòng)化過程中，多用L2級(jí)小型計(jì)算機(jī)為過程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制，但也采用多臺(tái)控機(jī)為過程計(jì)算機(jī)的方式。其中可分為生產(chǎn)基礎(chǔ)自動(dòng)化和生產(chǎn)過程自動(dòng)化。首先，生產(chǎn)基礎(chǔ)自動(dòng)化是對(duì)備煤配煤、干餾、焦炭處理等生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測和控制，這些生產(chǎn)過程一般以常規(guī)檢測儀器和傳感器即可完成。其次是生產(chǎn)過程自動(dòng)化，計(jì)算機(jī)主要是實(shí)現(xiàn)計(jì)劃輸入、料倉控制、系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制等功能，而數(shù)字模型及人工智能則對(duì)加熱、配煤優(yōu)化、配煤過程、干熄焦（CDQ）最優(yōu)等進(jìn)行控制。
3、燒結(jié)生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)。燒結(jié)的目的是為了讓燒結(jié)過程中為融化的燒結(jié)顆粒粘結(jié)為多空質(zhì)塊礦。燒結(jié)生產(chǎn)自動(dòng)化包括基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化兩個(gè)內(nèi)容。在基礎(chǔ)自動(dòng)化過程中，主要是對(duì)儀表的檢測和控制，對(duì)電氣轉(zhuǎn)動(dòng)的控制和人機(jī)接口的控制。在燒結(jié)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化過程中，計(jì)算機(jī)要對(duì)配料槽槽位進(jìn)行掌控，對(duì)配料混合和返礦料粒槽位進(jìn)行控制，對(duì)混合料水分、燒結(jié)臺(tái)車料層厚度等進(jìn)行控制。數(shù)字模型及人工智能則實(shí)現(xiàn)配料模型和質(zhì)量預(yù)測、燒結(jié)礦優(yōu)化配料、燒結(jié)OGS操作制導(dǎo)、燒結(jié)機(jī)機(jī)速過程控制等模型的系統(tǒng)控制。
4、球團(tuán)生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)。在球團(tuán)生成中一般按三個(gè)步驟進(jìn)行：首先是進(jìn)行原料（如細(xì)磨精礦粉、溶劑、燃料和粘合劑等）的配料與混合。其次是在造球機(jī)上加入適量的水而滾成10～15mm的礦石生球，最后將生球在高溫焙燒激上高溫焙燒，然后再冷卻、破碎，最終篩分而成為成品球團(tuán)礦。
5、石灰生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)。相對(duì)于冶金工業(yè)中的其他生產(chǎn)過程而言，石灰生產(chǎn)在價(jià)格和控制精度上的要求都相對(duì)降低，因此其自動(dòng)化控制程度一般也較低。首先就石灰豎窯自動(dòng)化控制而言，在當(dāng)前的石灰窯控制系統(tǒng)中，多采用PLC進(jìn)行控制，一般不會(huì)設(shè)上位機(jī)或工作站進(jìn)行檢測和監(jiān)控。其次是石灰回轉(zhuǎn)窯自動(dòng)化。在石灰回窯自動(dòng)化中，主要是完成檢測和控制、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)通信等功能。自動(dòng)化系統(tǒng)可分為電器邏輯控制系統(tǒng)和儀表調(diào)節(jié)回路。具體可包括預(yù)熱機(jī)供料系統(tǒng)、大布袋除塵系統(tǒng)、預(yù)熱機(jī)下輸送系統(tǒng)、小布袋除塵系統(tǒng)、成品搬出系統(tǒng)、煤氣流量調(diào)節(jié)回路、空氣調(diào)節(jié)回路等。
三、總結(jié)
鋼鐵需求的快速增加為冶金工業(yè)的發(fā)展提供了調(diào)節(jié)，自動(dòng)化技術(shù)在冶金工業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用為冶金工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。在冶金工業(yè)中，上述的幾個(gè)自動(dòng)化技術(shù)只是框架式的系統(tǒng)，其中還包括多個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)及子系統(tǒng)的自動(dòng)化研究是冶金工業(yè)發(fā)展中不可或缺的部分，這還需結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展而進(jìn)行。
【摘要】在過去的幾年間，我國家在自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展上獲得了較為顯著的成果，同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)也逐漸的被愈發(fā)廣泛的運(yùn)用在制造業(yè)等行業(yè)中。在生產(chǎn)鋼鐵的工藝中，我們不再為外國先進(jìn)技術(shù)而擔(dān)憂，而是建立了以國有化為基礎(chǔ)的自動(dòng)化體系，使得一大批新產(chǎn)品新技術(shù)逐漸投入到市場中。并且被廣泛地運(yùn)用在國內(nèi)許多鋼鐵領(lǐng)域中。而且以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化技術(shù)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域以及社會(huì)領(lǐng)域中取得了矚目的成就。在本篇文章中我們將就冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行簡單的分析與探究。
【關(guān)鍵詞】冶金；工業(yè)；自動(dòng)化；發(fā)展
引言
伴隨我國改革開放的不斷深入，冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展越來越成熟。面對(duì)冶金工業(yè)如此龐大的生產(chǎn)體系，技術(shù)可以說是相當(dāng)重要的。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)的運(yùn)用可以使生產(chǎn)過程變得更加高效，產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)更高。一些冶金企業(yè)越來越追求高回報(bào)低消耗的發(fā)展目標(biāo)，所以生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排成為冶金行業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)。可以說，冶金工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展前途決定了冶金行業(yè)的未來發(fā)展前景。
一、冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的分析
1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冶金工業(yè)自動(dòng)化
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息時(shí)代的產(chǎn)物，在第三次科技革命中孕育而生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有很大的發(fā)展空間，它實(shí)現(xiàn)了信息的快速傳播和高效利用，為冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供了保障。可是當(dāng)前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探究也只是出于概念階段。許多企業(yè)甚至沒有物聯(lián)網(wǎng)的概念。隨著技術(shù)的不斷更新，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用越來越廣泛，但是也出現(xiàn)了較多的問題，主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：一個(gè)是工業(yè)傳感器的研制與生產(chǎn)。所謂工業(yè)傳感器是指可以對(duì)物體的狀態(tài)和轉(zhuǎn)變進(jìn)行感知，并且將得到的感知轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可以讀懂的電子信號(hào)。研制與生產(chǎn)工業(yè)傳感器要以工業(yè)自動(dòng)管理與自動(dòng)控制為前提，才可以保證工業(yè)設(shè)備和機(jī)器的正常運(yùn)行，同時(shí)使產(chǎn)品獲得最好的質(zhì)量。工業(yè)傳感器就是對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行查看和管理。因此，生產(chǎn)物美價(jià)廉的工業(yè)傳感器有利于現(xiàn)代化冶金工業(yè)的發(fā)展。另一個(gè)是構(gòu)建工廠傳感網(wǎng)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將傳感器技術(shù)、現(xiàn)代化的無線網(wǎng)絡(luò)通信手段、嵌入式的計(jì)算技術(shù)以及分布式的信息處理技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來。工廠傳感器網(wǎng)是由很多隨機(jī)分布的、能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)感應(yīng)和自動(dòng)組織能力的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在冶金工業(yè)領(lǐng)域中的運(yùn)用是現(xiàn)代化工業(yè)的一大突破，能夠?qū)⒐I(yè)領(lǐng)域的檢測費(fèi)用降到很低，同時(shí)又可以使工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用范圍得到最大程度地?cái)U(kuò)大。可以說，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域非常重視的技術(shù)。
2、數(shù)學(xué)模型與冶金工業(yè)自動(dòng)化
要知道，冶金自動(dòng)化的快速發(fā)展?fàn)顩r與過程數(shù)學(xué)模型的運(yùn)用程度有很大的聯(lián)系。要是能夠把數(shù)學(xué)模型這個(gè)技術(shù)運(yùn)用得很熟練，那么就可以增加工業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的可能性。所以，為了可以滿足我們國家對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的需要，提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)水平，務(wù)必要提高冶金工業(yè)自動(dòng)化的水平。我們知道，一些歐美國家冶金工業(yè)的自動(dòng)化水平很高，可是由于某些原因，他們不愿意或是不肯將這種自動(dòng)化技術(shù)與其他國家分享，他們與其他國家進(jìn)行的技術(shù)轉(zhuǎn)讓的產(chǎn)品大部分是落后的或是有較大缺陷的產(chǎn)品。不過如今，我們國家的自動(dòng)化水平已經(jīng)發(fā)展到較高的領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)冶金高度自動(dòng)化數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)新具有較為成熟的條件，可以較為廣泛地滿足社會(huì)發(fā)展的需要。還有就是，我們國家已經(jīng)建立一個(gè)富有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的組織，從而為過程控制數(shù)學(xué)模型的自主創(chuàng)新提供了智力支持。要將數(shù)學(xué)模型與現(xiàn)代化信息技術(shù)、工藝水平以及自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行緊密結(jié)合，才能夠充分地發(fā)揮數(shù)學(xué)模型的優(yōu)勢之處。可以看出，數(shù)學(xué)模型是自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。我們國家鋼鐵企業(yè)為了可以生產(chǎn)出市場所需要的鋼鐵材料與品種，就構(gòu)建了實(shí)用性和準(zhǔn)確性很高的數(shù)學(xué)模型。實(shí)用性和準(zhǔn)確性很高的數(shù)學(xué)模型可以從本質(zhì)上保證鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)約能源的效果，從而推進(jìn)鋼鐵產(chǎn)品的長久性發(fā)展。
3、過程控制系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動(dòng)化
對(duì)于冶金自動(dòng)化來說，對(duì)于其生產(chǎn)過程中的檢測與控制是相當(dāng)重要的。在實(shí)際應(yīng)用中，新型傳感器的應(yīng)用，結(jié)合軟測量技術(shù)的數(shù)據(jù)處理，對(duì)于其中的關(guān)鍵性工藝參數(shù)的掌握是相當(dāng)有效的。其中，物流跟蹤技術(shù)，對(duì)于能源的平衡控制，在冶金環(huán)境下進(jìn)行有效的環(huán)境排放實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)等，都是立足于對(duì)冶金產(chǎn)品的全生產(chǎn)過程控制目標(biāo)，進(jìn)行有自動(dòng)化應(yīng)用與實(shí)踐。特別是對(duì)于冶金過程中的檢測與在線監(jiān)控技術(shù)，對(duì)于冶煉中的鐵水、鋼水、溶渣進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度與元素檢測，通過進(jìn)行鋼水的純凈度監(jiān)測，達(dá)到提前預(yù)知預(yù)控生產(chǎn)的目標(biāo)。而對(duì)于鋼材產(chǎn)品的溫度、尺寸、元素值范圍、組織缺陷等相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行的檢測與分析，也是貫穿于整個(gè)冶金生產(chǎn)全過程中的。而在對(duì)廢氣、煙塵也有著全線的監(jiān)控，為了提高整個(gè)自動(dòng)化控制的閉環(huán)控制度，冶金自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展中已經(jīng)形成了基于機(jī)理模型、專家系統(tǒng)、神經(jīng)元系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)分析、支撐矢量機(jī)等技術(shù)于一體的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)。為了提高整個(gè)過程控制的有效性，自適應(yīng)智能控制的應(yīng)用對(duì)于提高對(duì)冶煉過程中關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制作用明顯。而整個(gè)過程控制技術(shù)都是立足于采用新型電力電子元件，通過交直變頻、高中壓變頻、與交交變頻進(jìn)行傳動(dòng)。如有副槍轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型、連鑄二冷水優(yōu)化設(shè)定、軋機(jī)智能過程參數(shù)設(shè)定、電爐供電曲線優(yōu)化、智能鋼包精煉爐控制系統(tǒng)、高爐煉鐵過程優(yōu)化與智能控制系統(tǒng)等等。
4、信息化系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動(dòng)化
信息化系統(tǒng)的目的是通過信息共享與數(shù)據(jù)采集，把冶金流程中的所有信息進(jìn)行集成處理，從煉鐵、煉鋼到軋鋼進(jìn)行全面的信息收集與傳達(dá)。在這一過程中，也就是一個(gè)橫向的信息集成與整合過程。通過建立以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的全流程模擬信息化系統(tǒng)，對(duì)各種冶金模型進(jìn)行流程性離線仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)，把其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的所有信息進(jìn)行全面的收集與及時(shí)的上傳，并納入仿真系統(tǒng)的環(huán)節(jié)中去，通過人機(jī)交互達(dá)到對(duì)于數(shù)據(jù)的監(jiān)測與生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控目的。而協(xié)同計(jì)算的參與，對(duì)于優(yōu)化冶金過程組織安排，強(qiáng)化生產(chǎn)智能與人工監(jiān)控有著重要意義。而信息化系統(tǒng)對(duì)于鋼鐵產(chǎn)品的流程設(shè)計(jì)與新產(chǎn)品開發(fā)上，具有著無可比擬的虛擬集成優(yōu)勢。不僅可以提高整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)的智能化，同時(shí)還可以利用專家系統(tǒng)中的理論與案例知識(shí)，對(duì)生產(chǎn)組織與管理進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
信息化作為冶金自動(dòng)化的重要組成部分，不僅可以根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)安排作出最快速的調(diào)整，同時(shí)還可以提高整個(gè)冶金生產(chǎn)過程中的智能化程度。通過信息化系統(tǒng)，可以對(duì)冶金各工序進(jìn)行參數(shù)臨近，對(duì)各工序的參與順序與計(jì)劃作業(yè)方面進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算與安排，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)整各工序間的作業(yè)時(shí)間與等待時(shí)間。而當(dāng)出現(xiàn)不可抗力影響時(shí)，冶金自動(dòng)化中的信息化系統(tǒng)可以在最快的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)度與技術(shù)工藝重組。通過人機(jī)協(xié)同動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度，及時(shí)判定生產(chǎn)故障與生產(chǎn)過程中發(fā)生的品質(zhì)異常情況。其中，在設(shè)備故障方面，不僅可以進(jìn)行設(shè)備壽命預(yù)報(bào)，還可以進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算與安排維護(hù)時(shí)間的工作。在冶金成本信息化方面，動(dòng)態(tài)成本控制系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)原材料與能源介質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)全程跟蹤，通過對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化檢修與定修、對(duì)生產(chǎn)調(diào)度情況進(jìn)行以生產(chǎn)情況為優(yōu)秀的動(dòng)態(tài)調(diào)整與安排，達(dá)到優(yōu)化原材料配比，降低冶金生產(chǎn)成本的目的。
二、冶金工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展分析
1、自動(dòng)化控制方面
目前來說，我國應(yīng)正視與提高自身對(duì)于高端控制設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)，多進(jìn)行自主知識(shí)創(chuàng)新，對(duì)智能控制與高性能控制器的設(shè)計(jì)與開發(fā)進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)踐與生產(chǎn)。考慮到冶金現(xiàn)場的環(huán)境情況，對(duì)檢測儀表的應(yīng)用上還多進(jìn)行加強(qiáng)，提高檢測儀表的數(shù)據(jù)真實(shí)性，提高檢測儀表壽命，進(jìn)一步對(duì)其在測量與預(yù)報(bào)方面進(jìn)行技術(shù)探索。對(duì)于冶金來說，自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)模型的適用性，為了提高其適應(yīng)性，我國應(yīng)多考慮把工藝與數(shù)學(xué)模式，把專家經(jīng)驗(yàn)與新時(shí)期的冶金自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展進(jìn)行有效結(jié)合，把煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程進(jìn)行有效優(yōu)化。
2、信息化應(yīng)用方面
信息化的有效應(yīng)用取決于其長期的落實(shí)與實(shí)踐，就這一點(diǎn)來說，在應(yīng)用中，冶金企業(yè)應(yīng)多立足于現(xiàn)有基礎(chǔ)，對(duì)自身已有的基礎(chǔ)自動(dòng)化進(jìn)行優(yōu)化，逐步進(jìn)行信息化與基礎(chǔ)自動(dòng)化的銜接。重視對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的工序梳理與優(yōu)化，信息化應(yīng)用的帶頭人應(yīng)重視對(duì)信息化使用者的培訓(xùn)與有效溝通，確保在生產(chǎn)中，信息化應(yīng)用發(fā)揮其應(yīng)有作用。
三、結(jié)束語
總而言之，冶金自動(dòng)化的技術(shù)對(duì)于以往手工系統(tǒng)與現(xiàn)場監(jiān)控來說，擁有著更高的智能性與預(yù)知性。作為耗能大戶，冶金工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展趨勢受限于其成本因素與人力管理壓力，自動(dòng)化技術(shù)會(huì)從以往的粗放型向精細(xì)化轉(zhuǎn)型。通過對(duì)耗能的全過程控制與計(jì)算，達(dá)到對(duì)于產(chǎn)能的預(yù)估與預(yù)控。通過自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與革新，對(duì)實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)的節(jié)能減排，降低其生產(chǎn)成本，最終達(dá)到增加冶金工業(yè)生產(chǎn)效率，建設(shè)綠色工廠的目標(biāo)。
【摘要】在建國初期，我國的冶金自動(dòng)化的技術(shù)水平較低，基礎(chǔ)也較為薄弱。但是隨著我們國家自動(dòng)化技術(shù)的飛速進(jìn)步，冶金行業(yè)的自動(dòng)化水平已經(jīng)達(dá)到了較高的層次。本篇文章主要簡單分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)學(xué)模型以及自動(dòng)化體系等在冶金行業(yè)的發(fā)展情況。
【關(guān)鍵詞】冶金行業(yè)；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展情況
在最近幾年，我們國家在自動(dòng)化技術(shù)上的發(fā)展取得了一定的成就，而且自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用在制造業(yè)等行業(yè)中。在生產(chǎn)鋼鐵的工藝中，我們不再為外國先進(jìn)技術(shù)而擔(dān)憂，而是建立了以國有化為基礎(chǔ)的自動(dòng)化體系，使得一大批新產(chǎn)品新技術(shù)逐漸投入到市場中。并且被廣泛地運(yùn)用在國內(nèi)許多鋼鐵領(lǐng)域中。而且以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化技術(shù)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域以及社會(huì)領(lǐng)域中取得了矚目的成就。本篇文章就是對(duì)冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行簡單的分析與探究。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冶金工業(yè)自動(dòng)化
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息時(shí)代的產(chǎn)物，在第三次科技革命中孕育而生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有很大的發(fā)展空間，它實(shí)現(xiàn)了信息的快速傳播和高效利用，為冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供了保障。可是當(dāng)前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探究也只是出于概念階段。許多企業(yè)甚至沒有物聯(lián)網(wǎng)的概念。隨著技術(shù)的不斷更新，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用越來越廣泛，但是也出現(xiàn)了較多的問題，主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：一個(gè)是工業(yè)傳感器的研制與生產(chǎn)。所謂工業(yè)傳感器是指可以對(duì)物體的狀態(tài)和轉(zhuǎn)變進(jìn)行感知，并且將得到的感知轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可以讀懂的電子信號(hào)。研制與生產(chǎn)工業(yè)傳感器要以工業(yè)自動(dòng)管理與自動(dòng)控制為前提，才可以保證工業(yè)設(shè)備和機(jī)器的正常運(yùn)行，同時(shí)使產(chǎn)品獲得最好的質(zhì)量。工業(yè)傳感器就是對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行查看和管理。因此，生產(chǎn)物美價(jià)廉的工業(yè)傳感器有利于現(xiàn)代化冶金工業(yè)的發(fā)展。另一個(gè)是構(gòu)建工廠傳感網(wǎng)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將傳感器技術(shù)、現(xiàn)代化的無線網(wǎng)絡(luò)通信手段、嵌入式的計(jì)算技術(shù)以及分布式的信息處理技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來。工廠傳感器網(wǎng)是由很多隨機(jī)分布的、能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)感應(yīng)和自動(dòng)組織能力的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在冶金工業(yè)領(lǐng)域中的運(yùn)用是現(xiàn)代化工業(yè)的一大突破，能夠?qū)⒐I(yè)領(lǐng)域的檢測費(fèi)用降到很低，同時(shí)又可以使工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用范圍得到最大程度地?cái)U(kuò)大。可以說，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域非常重視的技術(shù)。
二、數(shù)學(xué)模型與冶金工業(yè)自動(dòng)化
要知道，冶金自動(dòng)化的快速發(fā)展?fàn)顩r與過程數(shù)學(xué)模型的運(yùn)用程度有很大的聯(lián)系。要是能夠把數(shù)學(xué)模型這個(gè)技術(shù)運(yùn)用得很熟練，那么就可以增加工業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的可能性。所以，為了可以滿足我們國家對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的需要，提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)水平，務(wù)必要提高冶金工業(yè)自動(dòng)化的水平。我們知道，一些歐美國家冶金工業(yè)的自動(dòng)化水平很高，可是由于某些原因，他們不愿意或是不肯將這種自動(dòng)化技術(shù)與其他國家分享，他們與其他國家進(jìn)行的技術(shù)轉(zhuǎn)讓的產(chǎn)品大部分是落后的或是有較大缺陷的產(chǎn)品。不過如今，我們國家的自動(dòng)化水平已經(jīng)發(fā)展到較高的領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)冶金高度自動(dòng)化數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)新具有較為成熟的條件，可以較為廣泛地滿足社會(huì)發(fā)展的需要。還有就是，我們國家已經(jīng)建立一個(gè)富有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的組織，從而為過程控制數(shù)學(xué)模型的自主創(chuàng)新提供了智力支持。要將數(shù)學(xué)模型與現(xiàn)代化信息技術(shù)、工藝水平以及自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行緊密結(jié)合，才能夠充分地發(fā)揮數(shù)學(xué)模型的優(yōu)勢之處。可以看出，數(shù)學(xué)模型是自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。我們國家鋼鐵企業(yè)為了可以生產(chǎn)出市場所需要的鋼鐵材料與品種，就構(gòu)建了實(shí)用性和準(zhǔn)確性很高的數(shù)學(xué)模型。實(shí)用性和準(zhǔn)確性很高的數(shù)學(xué)模型可以從本質(zhì)上保證鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)約能源的效果，從而推進(jìn)鋼鐵產(chǎn)品的長久性發(fā)展。
三、把國產(chǎn)的創(chuàng)新型產(chǎn)品與技術(shù)作為自動(dòng)化系統(tǒng)的中心
當(dāng)前，我們國家冶金工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建仍然處于局部閉環(huán)控制或者是開環(huán)控制的領(lǐng)域。但是我們知道，要實(shí)現(xiàn)本質(zhì)的集成與創(chuàng)新就要構(gòu)建一個(gè)完全閉環(huán)的自動(dòng)化系統(tǒng)。不過，這需要相關(guān)的實(shí)施部門、檢查部門等的配合。自動(dòng)化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新其中心是國產(chǎn)的技術(shù)，同時(shí)引進(jìn)國外優(yōu)秀的技術(shù)和產(chǎn)品，來確保自動(dòng)化系統(tǒng)的質(zhì)量。如果自動(dòng)化系統(tǒng)仍然處于開環(huán)或是部分閉環(huán)的控制階段，那么就沒辦法實(shí)現(xiàn)真正的集成與創(chuàng)新。在管理系統(tǒng)、控制工程設(shè)計(jì)、工業(yè)通信體系、實(shí)施軟件、組態(tài)軟件等的基礎(chǔ)上，以國產(chǎn)化的產(chǎn)品為中心的自動(dòng)化系統(tǒng)其集成和創(chuàng)新能夠保證真正的生產(chǎn)管理控制為一體的智能化建設(shè)。
四、能源管理控制一體化的構(gòu)建
我們知道，冶金行業(yè)是一個(gè)耗費(fèi)資源和能源較多的行業(yè)，耗費(fèi)的這些能源和資源會(huì)嚴(yán)重阻礙到冶金工業(yè)的不斷發(fā)展。當(dāng)前，我們國家的冶金工業(yè)逐漸從粗放型的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)化為精細(xì)型的生產(chǎn)模式，用耗費(fèi)的能源和資源作為核定產(chǎn)能的標(biāo)準(zhǔn)在未來可能成為現(xiàn)實(shí)。因此，能源的節(jié)約與利用對(duì)冶金工業(yè)的發(fā)展有相當(dāng)重要的意義。其中自動(dòng)化技術(shù)在冶金工業(yè)中的廣泛運(yùn)用，可以為節(jié)能減耗、低碳減排做出很大的貢獻(xiàn)。冶金行業(yè)的能源管理控制一體化的構(gòu)建，要是只處于數(shù)據(jù)采集階段的話，那么作用并不大，但這也是目前普遍存在的現(xiàn)象。根據(jù)冶金工業(yè)在能源管理控制方面的特點(diǎn)，也就是耗費(fèi)大量的能源與資源以及在冶金生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的氣體，我們將能源控制與管理的重點(diǎn)放在了建設(shè)能源控制與管理中心。能源控制與管理中心主要是以控制模型與管理模型的建立為基礎(chǔ)。可以看出，能源控制與管理的工作重點(diǎn)是能源運(yùn)用的合理化、二次能源運(yùn)用得合理化、多種能源介質(zhì)共同運(yùn)行、轉(zhuǎn)變過去的能源計(jì)算方式以及能源安全警告等內(nèi)容。
五、結(jié)束語
總的來說，伴隨我國改革開放的不斷深入，冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展越來越成熟。面對(duì)冶金工業(yè)如此龐大的生產(chǎn)體系，技術(shù)可以說是相當(dāng)重要的。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)的運(yùn)用可以使生產(chǎn)過程變得更加高效，產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)更高。一些冶金企業(yè)越來越追求高回報(bào)低消耗的發(fā)展目標(biāo)，所以生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排成為冶金行業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)。可以說，冶金工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展前途決定了冶金行業(yè)的未來發(fā)展前景。如果沒有了自動(dòng)化技術(shù)的支持，生產(chǎn)鋼鐵就沒辦法高效的進(jìn)行下去。
摘要：我國自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展非常迅速，在冶金業(yè)中的應(yīng)用我國已經(jīng)自主開發(fā)出了具有世界領(lǐng)先水平的優(yōu)秀控制軟件。本文從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)學(xué)模型、自動(dòng)化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新以及能源管控一體化對(duì)冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)作了更深入的分析。
關(guān)鍵詞：冶金；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展
近些年我國自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)的發(fā)展得到了很大的成就，已經(jīng)被推廣至制造業(yè)的應(yīng)用中。并且基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益中有很顯著的成果。本文主要以冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)為主進(jìn)行分析。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冶金企業(yè)中的應(yīng)用
繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后，物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，其具有廣闊的發(fā)展前景。但是目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究也僅僅停留在概念階段，物聯(lián)網(wǎng)在冶金工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用存在很多問題，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）研制生產(chǎn)關(guān)鍵特殊傳感器――工業(yè)用傳感器。工業(yè)傳感器能夠?qū)ξ矬w的狀態(tài)和變化進(jìn)行測量或者感知，并將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠處理的電子信號(hào)。工業(yè)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)的首要環(huán)節(jié)就是研制生產(chǎn)工業(yè)用傳感器。在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，必須注重自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)的監(jiān)視和控制，從而確保設(shè)備能夠正常工作，并且使產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到最佳效果，而對(duì)各個(gè)參數(shù)的監(jiān)視和控制就是通過各種傳感器來實(shí)現(xiàn)的。因此，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉工業(yè)傳感器有助于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)體系的構(gòu)建。（2）通過工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)布局和建設(shè)工廠傳感網(wǎng)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)將傳感器技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等結(jié)合起來，它是一種由大量隨機(jī)分布的、具有實(shí)時(shí)感知和自組織能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。繼現(xiàn)場總線之后，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域又一熱點(diǎn)技術(shù)，它能夠使工業(yè)測控系統(tǒng)成本得以降低并且能夠使工業(yè)測控系統(tǒng)應(yīng)用范圍得以提高。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引起許多國家學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。
過程控制數(shù)學(xué)模型在冶金自動(dòng)化中的應(yīng)用
冶金自動(dòng)化的不斷突破是離不開數(shù)學(xué)模型的。如果把數(shù)學(xué)模型這項(xiàng)技術(shù)掌握了，就拿到了自動(dòng)化的主動(dòng)權(quán)和話語權(quán)。因此，要想生產(chǎn)國家急需的鋼鐵產(chǎn)品，就需要高水平的自動(dòng)化技術(shù)做支持，而發(fā)達(dá)國家在自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展上比較成熟，他們?yōu)榱四撤N目的是不會(huì)將其高端技術(shù)轉(zhuǎn)讓出去的，他們所轉(zhuǎn)讓的技術(shù)基本上都是過時(shí)的要不就是有條件限制的技術(shù)。到目前為止，我國的冶金自動(dòng)化已經(jīng)發(fā)展到一定的水平，開展高端冶金自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)學(xué)模型的自主創(chuàng)新條件基本成熟，能夠滿足市場的廣泛需求。另外，我國已經(jīng)構(gòu)建了一個(gè)富有技術(shù)創(chuàng)新能力的團(tuán)隊(duì)，為數(shù)學(xué)模型的自主創(chuàng)新創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。數(shù)學(xué)模型是對(duì)象表征的控制，是對(duì)象可執(zhí)行的表述，數(shù)學(xué)模型與信息技術(shù)、工藝能力以及自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而使得數(shù)學(xué)模型的優(yōu)勢更能充分的發(fā)揮出來，因此，數(shù)學(xué)模型通常被稱為自動(dòng)化與信息化的優(yōu)秀技術(shù)。我國鋼鐵工業(yè)要想生產(chǎn)出國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的鋼材品種，就需要建立高可用性和高精度的數(shù)學(xué)模型。高可用性和高精度的數(shù)學(xué)模型能夠確保產(chǎn)品的質(zhì)量以及節(jié)能效果，促進(jìn)產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展。
過程控制數(shù)學(xué)模型在國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展，目前還剛剛起步，方興未艾，隨著需求的發(fā)展，未來的數(shù)學(xué)模型還有著極大的發(fā)展空間。從現(xiàn)在起，形成社會(huì)的關(guān)注，這對(duì)數(shù)學(xué)模型的未來發(fā)展，會(huì)起到一定的積極作用。打破數(shù)學(xué)模型的神秘感。相信自己的力量，鼓足自己的信心，模型應(yīng)用從低級(jí)向高級(jí)逐步發(fā)展，不斷積累技術(shù)，不斷培養(yǎng)人才，踏下心來，抓上幾個(gè)項(xiàng)目，就一定能搞出名堂來，收到明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。發(fā)展以數(shù)學(xué)模型為優(yōu)秀的自動(dòng)化技術(shù)，是落實(shí)“科技創(chuàng)造未來”的具體體現(xiàn)，也是我國鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)新的騰飛的助推器。在過程控制數(shù)學(xué)模型的研發(fā)與應(yīng)用上，要實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破，開發(fā)出有中國特色的數(shù)學(xué)模型產(chǎn)品與技術(shù)，走出一條“研制一批，儲(chǔ)備一批，生產(chǎn)一批”以科研促生產(chǎn)、以生產(chǎn)出產(chǎn)品、以產(chǎn)品保應(yīng)用的新的可持續(xù)發(fā)展之路來。
以國產(chǎn)化創(chuàng)新型產(chǎn)品與技術(shù)為優(yōu)秀的自動(dòng)化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新
目前，我國冶金工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，許多都處于開環(huán)控制或局部閉環(huán)控制階段。而要實(shí)現(xiàn)真正意義的自動(dòng)化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新就要在全過程方面實(shí)現(xiàn)真正的閉環(huán)。當(dāng)然，這還要涉及到有關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測單元等方面的支持與配合。其優(yōu)秀是國產(chǎn)化的技術(shù)與產(chǎn)品，并廣泛采用國內(nèi)外其他先進(jìn)技術(shù)做支持，以保證整套系統(tǒng)的品質(zhì)與質(zhì)量。如果仍然還是停留在實(shí)現(xiàn)局部閉環(huán)控制上，就不能真正稱之為系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新。以國產(chǎn)化創(chuàng)新型產(chǎn)品與技術(shù)為優(yōu)秀的自動(dòng)化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新是在控制系統(tǒng)、控制工程設(shè)計(jì)和組態(tài)軟件、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)、制造管理和執(zhí)行軟件等多方面的基礎(chǔ)上，通過集成與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)真正意義上的生產(chǎn)管控一體化和生產(chǎn)過程控制智能化。
能源管控一體化建設(shè)
冶金工業(yè)是耗能大戶，能耗將制約冶金工業(yè)的發(fā)展，我國冶金工業(yè)也正面臨著由粗放型向精細(xì)化轉(zhuǎn)型。以耗能來核定產(chǎn)能，或許將成為可能。所以整個(gè)冶金工業(yè)的節(jié)能降耗、低碳減排工作十分繁重，利用自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)降低能耗，是冶金工業(yè)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)綠色工廠的重要手段之一。
冶金企業(yè)能源管控一體化建設(shè)，如果只停留在數(shù)據(jù)采集階段，那么意義不大。這也是目前已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)的事實(shí)。針對(duì)冶金工業(yè)能源管控的特點(diǎn)，一是耗能大戶，二是在冶金生產(chǎn)過程中，又伴生出大量的可燃性氣體，如焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等。所以能源管控的工作重心是能源使用管理的優(yōu)化、二次能源的安全合理使用、多種能源介質(zhì)統(tǒng)一平臺(tái)操作、改變傳統(tǒng)的能源計(jì)量方式以及能源安全管理預(yù)警等。能源管控中心建設(shè)的特點(diǎn)是控制模型和管理模型的融合。
