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冶金行业生产中自动化网络控制技术分析

2020-11-28张仪

装备维修技术 2020年15期
关键词:自动化

张仪

摘要:伴随着国家经济的高速发展以及科学技术的快速进步,我国的自动化控制技术也得到良好发展,被渐渐运用于各行各业中,冶金行业便是其中之一。在冶金行业生产中应用自动化网络控制技术有效提升了生产效率及质量,推动了冶金行业的良好发展。基于此,本文首先简要剖析了国内冶金行业生产中自动化网络控制现状,分析了冶金行业生产中自动化网络控制技术应用中存在的不足,研究了冶金行业生产中自动化网络控制技术的应用,以期能够对冶金行业中自动化网络控制技术的应用起到一定借鉴意义。

关键词:冶金行业;自动化;网络控制

引言:冶金工业生产加工过程较为复杂,生产工艺流程中也存在一些危险因素。而采用自动化网络控制技术,可以简化冶金工业生产加工工艺流程,有效规避其中的一些危险因素。因此,应高度关注自动化网络控制技术的实际应用。当前,国内冶金行业生产中自动化网络控制技术的运用处于初始发展时期,与国外发达国家相比,依然存在不小的差距。另外,自动化网络控制技术在国内冶金工业生产中的运用也存在很多不足之处,这是亟需解决的问题。

1 国内冶金行业生产中自动化网络控制现状

对于冶金企业而言,其控制系统采用分级结构,具体如下表所示:

关于0级采集执行层,主要是测量相关物理量,并实施相应控制命令;关于1级控制层,针对冶金生产加工整体流程实施集中控制;关于2级生产计算模型,主要是针对冶金生产工艺流程的控制实施优化处理;关于3级调动生产及生产管理,主要作用是对各道生产加工工序进行调度协调,确保冶金工业生产加工过程的顺利进行;关于企业信息系统层,其是针对企业生产整体过程进行控制。以上这些层都应用对应的网络使其组建成能够互为连通的有机整体。1级之下以及1级层面通常是采用专用的网络,利用专有的软件和控制设备,2级以及2级之上的层面大多数都是应用以太网。在这其中,各种不同网络之间的无缝对接是冶金企业信息化建设过程中的难点及重点问题[1]。所以,需要确保管理及控制系统信息的高度集成,有效规避“自动化孤岛”情况的出现,如此企业才能真正实现信息化建设,确保自动化控制网络的作用得以充分发挥。2000年之后,国内钢铁工业的自动化程度日渐得到提升,我们可以从铁矿石贮存场、矿石选取、转炉等相关场所以及钢铁生产加工的各道工序中发现,自动化技术和设备到处可见,不但配置了具有一定先进性的单机操作系统,同时也存在比较健全的集散式分布系统。当前,武钢、宝钢等国内大型钢铁生产加工企业都由国外引入了比较先进的自动化设备及技术,之后实施技术改革创新,针对自身企业的实际情况加以改进,确保其能够与企业的具体生产加工需求相契合,自动化网络控制技术得到高速发展。另外,伴随着国家之于钢铁行业实际要求的逐渐提高,部分比较陈旧的设备渐渐被淘汰,一些新建项目中大部分都配置了单机自动化设备以及自动化控制系统,促进了我国钢铁行业自动化网络控制的良好实现。

2 冶金行业生产中自动化网络控制技术应用中存在的不足

2.1 设备陈旧,技术不够完善

当前,能源和资源短缺是世界性问题。在我国的经济发展中,能源和资源短缺的问题同样较为明显。另外,就国内情况而言,我国之所以存在能源和资源短缺的问题,与其不具有科学的结构存在着十分密切的关系,这就要求国家大力推广使用低能耗、高效率且环境污染相对偏小的绿色清洁能源和资源。与此同时,伴随着科学技术的日益进步,针对那些相对较为落后的工艺生产设备,应予以淘汰,并逐渐进行更新。从国内冶金行业的发展来看,所使用的相关设备较为陈旧,技术不够完善,冶金行业生产中的大部分大型机械设备都是从国外进口[2]。由此可见,我国冶金行业有待于进一步发展,发展的道路中依然存在众多困难需要面对。与此同时,国内冶金行业生产之于相关机械设备的创新不足,相关产品技术保障体系依然有待完善。基于此,可以将自动化网络控制技术应用于冶金工业生产中,针对生产质量实施全过程追踪,并对生产成本进行在线控制,实现生产机械设备的实时检测,使自动化网络控制技术的作用得以充分发挥,助力冶金行业的发展。

2.2 冶金过程具有一定复杂性

冶金行业的发展中,冶金工业的发展是基础,实际冶金过程是较为复杂的。近年来,我国冶金工业的发展中,也应用了国外的一些较为先进的操作软件,然而这些软件无法与我国冶金工业生产环境相适应,导致部分比较先进的冶金机械设备在实际使用中无法真正发挥作用。可见,以智能技术及数学模型为基础的自动化网络控制技术在我国冶金行业中的应用仍需要经过一定时期的发展才能有所适应,为我国冶金行业的良好发展提供有力保障。

3 冶金行业生产中自动化网络控制技术的应用

1.1 冶金基础自动化系统

冶金行业生产中,PLC是最为基础的自动化控制系统。冶金生产加工现场中包含众多自动化控制设备,如DCS、PLC以及工业控制计算机[3]。关于DCS,主要是对顺序功能进行改善;关于PLC,主要针对回路进行控制;关于工业控制计算机,其和DSC系统相同,是冶金工业生产中的基础性控制系统,在实际生产中起到十分关键的作用。

1.2 生产管理控制系统

冶金工业生产中的生产管理控制系统针对冶金整体工艺流程中的全部信息实施集成控制,主要运用于生产质量追踪、在线监控、工业生产作业的协调等众多工艺流程中,在整体自动化控制系统中具有关键性作用。

1.3 过程控制系统

重点指代传感器与继电器在冶金工业自动化控制中的运用。伴随着冶金生产工艺设备自动化程度的逐渐提升,实际冶金工业生产中,基于数字化计算机的微机继电保护渐渐得到了普遍运用,这一设备本质上属于单片机中的一种,生产成本投入较少,具有较高的灵活性。在冶金工业生产系统、电力供应系统以及电气系统中,可以应用诸如RCS-9600CS系列的装置对相关机械设备加以保护,实现更加灵活的配置[4]。关于传感器,其属于一种检测装置,这一装置可以接收外部信息,将其转化成相应的电信号,主要运用于保存信息、显示信息、传输信息以及记录信息等众多层面,确保了冶金工业生产中自动控制以及自动检测的良好实现。传感器从功能上来划分,可以分为多种不同形式的传感器,例如,测定温度的温度传感器,检测压力和流量的压力传感器以及流量传感器,对应在冶金工业生产中,锅炉温度的控制、压力仪表的控制以及水、蒸汽流量的中断保护中获取了十分良好的应用,完成了多方面的控制功能,如针对冶金生产过程的过程控制,针对冶金生产加工的顺序控制等,明显提升了冶金工业生产中的自动化控制。

1.4 企业信息化系统

最近幾年,我国的自动化控制系统中,企业信息化系统逐渐得到发展。在冶金工业生产中应用这一系统,可以针对冶金生产加工工艺流程实施全过程信息的控制,可以集成由管理、计划到生产乃至控制的纵向信息,收集并管理实际冶金生产加工过程的实时信息内容,同时应用数据挖掘技术给高层管理人员的决策提供大力支持;关于冶金工艺生产中应用的计算机全流程模拟,其主要运用的是多媒体技术及仿真技术,同时融入相关力学技术实施虚拟工厂的模拟运作,利用人机交互功能,确保冶金工艺生产流程设计、新产品研发以及组织优化等众多功能的实现,令冶金生产加工过程更加智能,针对企业生产调度、在线检测、故障问题诊断等层面实施动态化管理,有效缩减了企业的实际经营成本。另外,利用信息化管理可以实现知识管理,优化及管理能源,给企业的良好发展以及生产、技术和经营运作管理等诸多层面打下了坚实基础。

结束语:总而言之,伴随着科学技术的高速发展,自动化网络控制技术也逐渐被应用于冶金行业的实际生产加工中,并且运用范围亦在渐渐加大,显著提高了冶金行业中相关产品的生产效率及质量,在冶金行业的生产安全中也发挥着关键性作用,促进了国内冶金行业的良好发展。与此同时,自动化网络控制技术的应用,大幅缩减了企业的生产成本,为企业创造了更多经济收益,相应的也促进了自动化网络控制技术在冶金行业生产中的良好应用,推动了国家经济的发展。

参考文献:

[1]解秀亮,陈志坤.冶金行业生产中自动化网络控制技术的应用研究[J].山东工业技术,2017(17):160.

[2]王艳辉.冶金行业生产中自动化网络控制技术的应用研究[J].技术与市场,2019,26(04):173.

[3]闫新宏.自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用[J].电子测试,2013(16):84-85.

[4]高贵敏.自动化网络控制技术在冶金工业中的应用研究[J].数字技术与应用,2014(06):24.

作者简介:张仪(1987-),男,湖南邵东人,助理工程师,本科,工作方向:冶金工程。

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