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中圖分類號:F426.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)004-037-02
1 引言
隨著近十幾年來我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,作為我國國民經(jīng)濟(jì)支柱的冶金工業(yè)也取得了長足的進(jìn)步,為我國社會主義建設(shè)提供了堅實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ),一個國家的冶金工業(yè)的發(fā)展情況亦逐步成為衡量一個國家整體實(shí)力的重要指標(biāo),也正是在這種國際情形下,我國冶金人銳意進(jìn)取,不斷加強(qiáng)技術(shù)層面的研究,使得我國冶金機(jī)械領(lǐng)域不斷進(jìn)步以跟進(jìn)國際的步伐,冶金機(jī)械自動化水平也有了巨大的提高。冶金機(jī)械及其自動化為冶金行業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的提高立下了汗馬功勞,冶金機(jī)械自動化也是解放勞動力,提高生產(chǎn)效率的發(fā)展趨勢,結(jié)合我國具體國情,認(rèn)識看清冶金機(jī)械及其自動化在我國目前冶金行業(yè)中的運(yùn)行狀態(tài),探索其未來發(fā)展之趨勢是當(dāng)下我們所有冶金人必須重視的大事,要從思想認(rèn)識上做到與時俱進(jìn)。
2 冶金機(jī)械及自動化發(fā)展現(xiàn)狀
國民經(jīng)濟(jì)各個行業(yè)的發(fā)展可以說都是以冶金工業(yè)為基礎(chǔ),冶金工業(yè)對于社會的穩(wěn)定發(fā)展具有顯要的戰(zhàn)略意義。我國冶金工業(yè)起步晚,20世紀(jì)70年代才逐漸從國外引進(jìn)相關(guān)的技術(shù)及設(shè)備,但從中通過一代又一代的技術(shù)人員鉆研摸索,我國目前已經(jīng)具有了相對獨(dú)立自主的比較完備的冶金工業(yè)系統(tǒng),這個系統(tǒng)的建立基礎(chǔ)便是我國冶金機(jī)械相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步,我國冶金機(jī)械及其自動化已經(jīng)逐漸接近綜合化、大型化與集成化的國際標(biāo)準(zhǔn),尤其是進(jìn)入新世紀(jì)以來,隨著計算機(jī)技術(shù)的興起與信息技術(shù)的成熟,冶金機(jī)械自動化進(jìn)程日新月異。
近年來,冶金機(jī)械的發(fā)展取得了一個個重大的成果,例如2008年我國建成2.15米熱連軋機(jī)以及2.13米準(zhǔn)予連軋機(jī),這使得我國在相關(guān)技術(shù)方面擺脫了對國外的依賴,冷連軋機(jī)組的研發(fā)及常規(guī)冶金設(shè)備的國產(chǎn)化也標(biāo)志著我國冶金機(jī)械正朝著自主研發(fā)的良好方向發(fā)展。同時,冶金機(jī)械自動化亦給冶金行業(yè)的發(fā)展提供了更廣闊的平臺,基本實(shí)現(xiàn)了焦化自動化和原料生產(chǎn)自動化,計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的引進(jìn)也使得冶金機(jī)械自動化進(jìn)一步提高了管理效率,在成本控制方面做到了精確把握,為冶金行業(yè)的整體可持續(xù)發(fā)展夯實(shí)了基礎(chǔ)。
我國目前階段冶金領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展中心逐步在轉(zhuǎn)移到余能利用及環(huán)保設(shè)備方面,雖仍有許多不足,但也已經(jīng)邁出了堅實(shí)的腳步。例如攀鋼首先成功研發(fā)并投入使用了38CrMoAl高鋁鋼的轉(zhuǎn)爐連鑄技術(shù),合格的38CrMoAl高鋁鋼方坯不僅僅使得攀鋼的成品結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步的優(yōu)化,更進(jìn)一步說明我國冶金技術(shù)在國際上具有了一定的競爭力;再如中鋼衡陽重機(jī)有限公司也通過自身的技術(shù)研究,攻克了大型轉(zhuǎn)爐的制造難關(guān),在試投入使用生產(chǎn)后產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)都符合設(shè)計要求,此外,我國多輥軋機(jī)方面亦取得了關(guān)鍵性突破,主要單體輔助設(shè)備如卷取機(jī)、推鋼機(jī)、拉矯機(jī)等都取得可喜的進(jìn)展。我國諸多大型冶金企業(yè)都在機(jī)械及自動化上逐漸注重技術(shù)的研發(fā)和自主設(shè)計,并得到了國家相關(guān)科技進(jìn)步獎項的多次褒揚(yáng),例如榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎的《鞍鋼1780毫米大型寬帶鋼冷連軋機(jī)生產(chǎn)線》及獲得國家科學(xué)進(jìn)步二等獎寶鋼的《高強(qiáng)度全密封精整矯直機(jī)支承輥技術(shù)》、攀鋼的《國產(chǎn)1450熱連軋關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研究與應(yīng)用》等等,都表明我國冶金機(jī)械及其自動化的進(jìn)步的一直受到國家的大力支持與重視。
早在2006年的時候,冶金自動化集成系統(tǒng)就涉及到了原料、焦化、燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐、加熱爐、均熱爐、連鑄、軋機(jī)及鋁電解等諸多環(huán)節(jié),其中當(dāng)屬軋鋼的自動化程度最高,包含了軋制控制模型、自動燃燒控制模型、精軋設(shè)定模型、精軋出口溫度控制、卷曲設(shè)定模型及粗軋自動寬度控制模型等,冶金系統(tǒng)中的控制現(xiàn)基本以PLC為主流,做好其硬件及軟件的控制對于整個流程自動化的應(yīng)用都有著難以估量的價值,隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)具有了閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu),這對于開發(fā)研究復(fù)雜制造過程的模型成為了可能,智能化的PCNC數(shù)控系統(tǒng)是伺服控制、自適應(yīng)控制、計算機(jī)智能技術(shù)、CAD/CAM及動態(tài)仿真等一系列最新高科技技術(shù)的綜合運(yùn)用,不僅僅給冶金機(jī)械自動化發(fā)展帶來了新的契機(jī),也同時展現(xiàn)著我國冶金機(jī)械自動化的最新發(fā)展水平。
盡管我國冶金機(jī)械及自動化發(fā)展取得了如此多振奮人心的進(jìn)步,但我們亦應(yīng)看到同時擁有的不足。首先是產(chǎn)能上面,我國對于鋼材產(chǎn)品的需求與我國日漸枯竭的礦產(chǎn)能源資源之間有著難以協(xié)調(diào)的矛盾,這方面主要是我國冶金設(shè)備在能源結(jié)構(gòu)上還有所不足,導(dǎo)致二次能源利用率低,相對機(jī)械能耗高;其次我國冶金機(jī)械及自動化水平雖然接近國際化水平,但較領(lǐng)先技術(shù)還有不小的差距,我國三分之二以上的優(yōu)質(zhì)鋼材不得不從國外進(jìn)口,一些大型冶金機(jī)械也由于種種原因而還停留在在受外國限制的現(xiàn)狀;最后是我國冶金機(jī)械在低耗高效、優(yōu)質(zhì)污染少上還有待提高,與國外一些發(fā)達(dá)國家綠色清潔型生產(chǎn)設(shè)備相比,這方面還有所不足,導(dǎo)致我國冶金行業(yè)長期受到國外個別媒體別有用心的抨擊。
3 冶金機(jī)械及自動化的發(fā)展趨勢
我國冶金機(jī)械大多來自對國外引進(jìn)冶金設(shè)備的消化開發(fā),這表明我國對于世界冶金機(jī)械領(lǐng)先技術(shù)目前還在模仿階段,固然還有不小的差距但也說明我國冶金機(jī)械及其自動化仍然有巨大的發(fā)展空間,未來我國冶金機(jī)械的發(fā)展基本應(yīng)朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化及科技化方向努力,這一方面是對國際領(lǐng)先技術(shù)的追趕,另一方面也是由我國具體國情所決定。
(1)隨著我國貿(mào)易目標(biāo)的國際化,建筑行業(yè)、制造行業(yè)等一大批與鋼材息息相關(guān)的領(lǐng)域逐漸走出國門,而這些行業(yè)的進(jìn)軍對于我國鋼材的推廣有著不言而喻的影響,重視高新科學(xué)技術(shù)的利用以提高冶金機(jī)械的質(zhì)量及功能,是保證我國冶金行業(yè)占有不敗之地的不二法寶,同時也應(yīng)該從科學(xué)技術(shù)層面上的利用情況來清醒的認(rèn)識到國內(nèi)與國外的差距之所在,做到積極分析總結(jié),理性發(fā)展良性競爭,彌補(bǔ)差距,結(jié)合我國實(shí)際國情制定一套適合我國冶金機(jī)械及其自動化發(fā)展的戰(zhàn)略部署,這是我國冶金機(jī)械應(yīng)在未來邁出的第一步。
(2)目前國外許多領(lǐng)先的大型冶金企業(yè)主要注重將仿真技術(shù)及數(shù)字模擬與自動化相結(jié)合,從而使冶金流程全部實(shí)現(xiàn)動態(tài)模擬,做到在模擬中分析評估及相關(guān)機(jī)械的設(shè)計,這一點(diǎn)很值得我國冶金機(jī)械人才去用心體會和鉆研。此外,國際冶金機(jī)械及其自動化發(fā)展對于能耗物耗及環(huán)境指標(biāo)等要素非??粗?,在這些方面做到最優(yōu)化無疑會改善我國冶金工業(yè)形象,增強(qiáng)國際競爭力,同時,采用全面閉環(huán)控制來保證生產(chǎn)流程中的運(yùn)行指標(biāo)、控制指標(biāo)及產(chǎn)品指標(biāo)也是國際領(lǐng)先技術(shù)的研究方向之所在,這也應(yīng)該成為我國冶金機(jī)械及其自動化領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢。
4 結(jié)語
我國冶金機(jī)械及自動化技術(shù)在這些年雖然為我國冶金工業(yè)的發(fā)展立下了不可磨滅的功勞,但我們的發(fā)展仍然是任重而道遠(yuǎn),與國際領(lǐng)先水平相比仍有不小的差距,這也是我們在未來行業(yè)發(fā)展中應(yīng)當(dāng)認(rèn)識并積極彌補(bǔ)的地方。我國經(jīng)濟(jì)的增長及社會主義的建設(shè),一如既往對冶金行業(yè)的發(fā)展提供了最優(yōu)厚的社會環(huán)境,我國的冶金機(jī)械道路必將走上自主研發(fā)為主的良性發(fā)展道路,同時我們也應(yīng)增強(qiáng)科學(xué)意識,不單加強(qiáng)機(jī)械性能,更從企業(yè)管理、組織生產(chǎn)等各個領(lǐng)域聯(lián)合研究出發(fā),全面提高我國冶金工業(yè)的綜合競爭力,提升各大冶金企業(yè)的國際知名度和競爭力,促進(jìn)我國冶金工業(yè)早日達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
參考文獻(xiàn):
[1]韓忠山.機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展趨勢的分析[J].China's Foreign Trade,2010(14).
[關(guān)鍵詞]自動化技術(shù);冶金工業(yè);應(yīng)用
中圖分類號:TF089;TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)14-0059-01
前言
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)等生成過程的自動化技術(shù)應(yīng)用是關(guān)鍵。各個生成過程中的自動化技術(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冶金工業(yè)的自動化技術(shù)發(fā)展。
一、基礎(chǔ)自動化和過程控制系統(tǒng)
冶金流程在線連續(xù)檢測和監(jiān)控系統(tǒng)。采用新型傳感器技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、軟測量技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)處理技術(shù)、冶金環(huán)境下可靠性技術(shù),以關(guān)鍵工藝參數(shù)閉環(huán)控制、物流跟蹤、能源平衡控制、環(huán)境排放實(shí)時控制和產(chǎn)品質(zhì)量全面過程控制為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)冶金流程在線檢測和監(jiān)控系統(tǒng),包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預(yù)報,鋼水純凈度檢測和預(yù)報,鋼坯和鋼材溫度,尺寸、組織、缺陷等參數(shù)檢測和判斷,全線廢氣和煙塵的監(jiān)測等。
冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制?;跈C(jī)理模型、統(tǒng)計分析,預(yù)測控制、專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、支撐矢量機(jī)(SVM)等技術(shù),以過程穩(wěn)定、提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo),在上述關(guān)鍵工藝參數(shù)在線連續(xù)檢測基礎(chǔ)上,建立綜合模型,采用自適應(yīng)智能控制機(jī)制,實(shí)現(xiàn)冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制。包括高爐順行閉環(huán)專家系統(tǒng)、鋼水成分和溫度閉環(huán)控制、鑄坯和鋼材尺寸和組織性能閉環(huán)控制等。
二、原料場生產(chǎn)自動化技術(shù)
現(xiàn)代冶金工業(yè)原料場的生產(chǎn)自動化主要有具有基礎(chǔ)自動化和過程自動化并上聯(lián)制造執(zhí)行級的三級自動化系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)兩種。在基礎(chǔ)自動化中有含有過程量的檢測與控制,電器轉(zhuǎn)動控制等內(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、稱量裝置等。電控設(shè)備中也有相應(yīng)的儀表,但主要是對膠帶機(jī)進(jìn)行檢測和對卸料機(jī)的定位控制等。
過程自動化計算機(jī)的應(yīng)用則貫穿于整個冶金工業(yè)的生產(chǎn)過程,在原料場生產(chǎn)過程中的計算機(jī)軟件Easy-Flo主要包含進(jìn)程管理器、數(shù)據(jù)庫管理器、設(shè)備管理器、輸入管理器、與主PLC的通信驅(qū)動程序、位置管理器、操作管理器、報表管理器、混勻子系統(tǒng)等,其主要功能是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制。目前在原料場的生成過程中還在Easy-Flo的基礎(chǔ)上運(yùn)用了數(shù)字模型和人工智能系統(tǒng)。首先是混勻堆積智能模型的應(yīng)用,該模型早為寶鋼集團(tuán)所開發(fā),在混勻堆積智能模型中原料堆積經(jīng)模糊推理方法進(jìn)行分類、自動編制堆積計劃,同時根據(jù)配槽品種而進(jìn)行自動化的操作指示;堆積開始后,通過實(shí)時采集程序而給出新的槽切速度,達(dá)到總體控制目的。其次是編制工料計劃的混合式模型處理,在該模型中,先將礦石的可利用時間區(qū)域和目標(biāo)進(jìn)行界定,再將“滿裝可用的時間區(qū)域”變?yōu)椤罢詽M足輸送時間”輸送原料量;在確定了輸送路線的基礎(chǔ)上,利用∑(Xi-Aopi)來確定模型。在整理模糊控制系統(tǒng)中,主要是按電流值和電力值來實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)邏輯控制。
三、焦化生產(chǎn)自動化技術(shù)
在焦化生產(chǎn)自動化過程中,多用L2級小型計算機(jī)為過程計算機(jī)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動化控制,但也采用多臺控機(jī)為過程計算機(jī)的方式。其中可分為生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化和生產(chǎn)過程自動化。
首先,生產(chǎn)基礎(chǔ)自動化是對備煤配煤、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)過程自動化,計算機(jī)主要是實(shí)現(xiàn)計劃輸入、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加熱、配煤優(yōu)化、配煤過程、干熄焦(CDQ)最優(yōu)等進(jìn)行控制。
四、燒結(jié)生產(chǎn)自動化技術(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)自動化包括基礎(chǔ)自動化和過程自動化兩個內(nèi)容。
在基礎(chǔ)自動化過程中,主要是對儀表的檢測和控制,對電氣轉(zhuǎn)動的控制和人機(jī)接口的控制。如在儀表檢測和控制中主要是溶劑和燃料及成品礦倉的檢測和控制,對配料的檢測和控制,對抽風(fēng)機(jī)、電除塵器的檢測和控制等內(nèi)容。在燒結(jié)生產(chǎn)過程的自動化過程中,計算機(jī)要對配料槽槽位進(jìn)行掌控,對配料混合和返礦料粒槽位進(jìn)行控制,對混合料水分、燒結(jié)臺車料層厚度等進(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。當(dāng)然,人工智能的應(yīng)用還涵蓋了燒結(jié)性能指標(biāo)預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和生產(chǎn)專家指導(dǎo)等系統(tǒng)的模型控制等。
五、球團(tuán)生產(chǎn)自動化技術(shù)
在球團(tuán)生成中一般按三個步驟進(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。
球團(tuán)生產(chǎn)的基礎(chǔ)自動化涵有儀表檢測和控制,電力傳動控制和監(jiān)測控制三個內(nèi)容。最為復(fù)雜的莫過于儀表檢測和控制系統(tǒng),其中對帶式焙燒機(jī)的球團(tuán)自動化系統(tǒng),鏈算機(jī)―― 回轉(zhuǎn)窯的球團(tuán)廠自動化系統(tǒng)、帶有豎爐的球團(tuán)廠自動化系統(tǒng)的檢測和控制。在電力傳動控制和監(jiān)測控制中因電動機(jī)的形式和型號的多樣化而造成了啟動和控制方式的不同,對大功率的主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)一般采用自耦變壓器降壓啟動或采用全數(shù)字變頻啟動。交流低壓電動機(jī)一般有電動機(jī)控制中心進(jìn)行監(jiān)測和控制,控制柜多采用單元組合方式進(jìn)行。250kW以上的感應(yīng)電動機(jī)則采用電抗為器自耦變壓器等降壓。
在生產(chǎn)過程自動化中,計算機(jī)要進(jìn)行作業(yè)計劃輸入、配料槽粒為掌控、高級控制和設(shè)定控制等功能,其中也包含了數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)通訊等功能的控制。而數(shù)字模型和人工智能則主要有豎爐焙燒過程焙燒溫度數(shù)學(xué)模型;造球過程模糊-PID復(fù)合控制。
六、石灰生產(chǎn)自動化技術(shù)
相對于冶金工業(yè)中的其他生產(chǎn)過程而言,石灰生產(chǎn)在價格和控制精度上的要求都相對降低,因此其自動化控制程度一般也較低。在冶金工業(yè)的石灰生產(chǎn)自動化控制中主要為模擬式儀表和硬線邏輯電控設(shè)備組成的自動化控制;IPC工控機(jī)進(jìn)行自動化系統(tǒng);使用PLC和IPC-610工控機(jī)組成自動化系統(tǒng)但只是基礎(chǔ)自動化。
首先就石灰豎窯自動化控制而言,在當(dāng)前的石灰窯控制系統(tǒng)中,多采用PLC進(jìn)行控制,一般不會設(shè)上位機(jī)或工作站進(jìn)行檢測和監(jiān)控。計算機(jī)自動化系統(tǒng)主要有配料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)、鼓風(fēng)量控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),豎窯人加工參數(shù)檢測等系統(tǒng)控制。其次是石灰回轉(zhuǎn)窯自動化。在石灰回窯自動化中,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。
結(jié)語
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,上述的幾個自動化技術(shù)只是框架式的系統(tǒng),其中還包括多個子系統(tǒng),對各個系統(tǒng)及子系統(tǒng)的自動化研究是冶金工業(yè)發(fā)展中不可或缺的部分,這還需結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和自動化技術(shù)發(fā)展而進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
1.鄭華棟.冶金工業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展[J].城市建設(shè)理論研究
關(guān)鍵詞:冶金行業(yè)、電氣自動化、控制
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
進(jìn)入二十一世紀(jì)以后,我國冶金電氣自動化技術(shù)應(yīng)用取得了顯著的成效,其發(fā)展和應(yīng)用前景,將更趨向于信息技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新應(yīng)用,進(jìn)一步提高冶金生產(chǎn)集成控制水平,提升生產(chǎn)自動化程度、信息化和工業(yè)化深度融合,向智能化方向發(fā)展。
二、冶金電氣自動化技術(shù)的基本特點(diǎn)
冶金電氣自動化技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在:
1、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。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)工藝要求對物料、能量、質(zhì)量等,制定最優(yōu)的生產(chǎn)作業(yè)計劃,并進(jìn)行動態(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,推行自動化管理,在方方面面引入電氣控制設(shè)備,全方位的應(yīng)用電氣自動化控制技術(shù),才能滿足生產(chǎn)控制和管理需要。
2、技術(shù)程度高,應(yīng)用復(fù)雜
冶金電氣自動化技術(shù)應(yīng)用比較復(fù)雜,既有軟件,又需要有硬件,而且不同的環(huán)節(jié)、細(xì)節(jié),要用到不同的技術(shù)控制方案,這樣才能適應(yīng)冶金生產(chǎn)設(shè)備種類多、工藝過程長、產(chǎn)品質(zhì)量要求高等狀況,真正提高工作效率。這樣,就需要工作人員熟悉這些技術(shù),有寬廣的知識面和嫻熟的技術(shù)技巧。
3、對電子技術(shù)依賴性強(qiáng)
冶金生產(chǎn)的電氣自動控制系統(tǒng),整個過程都需要用到電子技術(shù),否則無法提升其自動化程度。從采集信號的傳感器,到信號處理運(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),冶金電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,特別強(qiáng)調(diào)與時俱進(jìn),既要加強(qiáng)冶金企業(yè)的基本建設(shè),引入高新技術(shù),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)績效。
三、冶金電氣自動化技術(shù)的重要作用
冶金電氣自動化技術(shù)在生產(chǎn)過程中發(fā)揮著越來越重要的作用,至少表現(xiàn)在下述幾個方面。
1、大幅度降低人工操作故障率
冶金生產(chǎn)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)以后,可以在很多環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié),變?nèi)斯げ僮鳛樽詣踊僮鳎顾孟嚓P(guān)設(shè)備按照程序邏輯,按部就班的進(jìn)行。這樣可以大幅度地減少人力,從而不但有效節(jié)約生產(chǎn)成本,而且能減少人為操作失誤對機(jī)械設(shè)備的影響,保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),提高工作效率。還能增強(qiáng)管理的科學(xué)和規(guī)范程度,綜合性地提高冶金生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平。此外,應(yīng)用高新自動化技術(shù),還能為員工提供良好的工作環(huán)境。
2、有效提升設(shè)備運(yùn)行效率
冶金生產(chǎn)的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用,主要引入電子計算機(jī)技術(shù),利用電子計算機(jī)的功能,實(shí)現(xiàn)了對冶金生產(chǎn)設(shè)備及其各項控制的自動化操作,從而使主要的生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動化,這就極大地節(jié)約人力資源,減低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)流程及其各個環(huán)節(jié)的工作效率。電子自動化技術(shù),既能直接干預(yù)生產(chǎn)操作,實(shí)現(xiàn)無人操作,還能對整個工作系統(tǒng)進(jìn)行局部和綜合監(jiān)控,實(shí)施定位分析,得出生產(chǎn)的電能負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷、過程規(guī)范程度、原材料數(shù)量和質(zhì)量控制等方面的監(jiān)測數(shù)據(jù),提供報警和故障信號,或者自動實(shí)施相關(guān)調(diào)整,以保證設(shè)備和過程都能在最佳狀態(tài)下運(yùn)行,這樣就可以大幅度提升設(shè)備運(yùn)作效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3、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),只有借助電氣自動化技術(shù),才能促進(jìn)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動化。隨著冶金生產(chǎn)的改革和發(fā)展,生產(chǎn)人員對工藝設(shè)備及其控制提出了越來越多的方案,對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)場總線控制技術(shù),生產(chǎn)現(xiàn)場在線監(jiān)控系統(tǒng),電機(jī)測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)、PLC技術(shù)、DCS系統(tǒng)集成技術(shù)等。
四、冶金自動化控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
雖然我國的電氣自動化冶金控制技術(shù)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展,但是受到很多因素的影響,我國各地的冶金技術(shù)水平還存在很大的不平衡,而這種不平衡是未來亟待解決的問題。自主研發(fā)創(chuàng)新已經(jīng)成為未來發(fā)展的趨勢。
1、提高并改善自主集成數(shù)字化控制系統(tǒng)的水平。很多的冶金企業(yè)都有過做自動化集成項目的經(jīng)歷,但是筆者闡述的集成系統(tǒng)與一般集成項目是有一定不同的。
(1)自主集成要以‘我’為本
以我為本就要求核心技術(shù)是自己創(chuàng)造的。雖然會在創(chuàng)新的路上經(jīng)歷一些磨難挫折,但是也要先人一步早行動,笨鳥先飛,堅持不懈,創(chuàng)造出屬于自己的技術(shù)。首鋼創(chuàng)造出的數(shù)字化煉鋼就是一個很好的例子,數(shù)字化煉鋼在堅持原有鋼鐵工藝流程的基礎(chǔ)上,對生產(chǎn)過程進(jìn)行改善,改進(jìn)控制系統(tǒng)的同時,也提高了生產(chǎn)效率。控制系統(tǒng)有很強(qiáng)的仿真能力,保持其他生產(chǎn)過程不變,對歷史生產(chǎn)過程調(diào)整模擬,然后通過仿真計算,得到調(diào)整后的最優(yōu)效果。同時也可以在脫離冶煉過程下改變參數(shù)與模型,調(diào)整到最好然后進(jìn)行上線冶金。
(2)整套系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制
該技術(shù)必須擁有超強(qiáng)的實(shí)時性,不但在數(shù)據(jù)采集方面利用最新的,而且要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并且實(shí)時對其控制。如果對產(chǎn)品的要求不是很高,則對實(shí)時性沒有太高要求,如果要生產(chǎn)高端鋼鐵產(chǎn)品,必須提高其快速判斷、診斷并迅速處理的實(shí)時能力。
(3)數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用
通過改善自動化控制系統(tǒng)的水平,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的鋼鐵產(chǎn)品,是提高行業(yè)競爭力的關(guān)鍵。在鋼鐵自動化控制系統(tǒng)中,對生產(chǎn)過程的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整合,并通過數(shù)學(xué)模型的優(yōu)化,而達(dá)到對生產(chǎn)過程的精細(xì)化管理以及生產(chǎn)的自動控制。在當(dāng)代的冶金技術(shù)中,對數(shù)據(jù)的挖掘與應(yīng)用也來越完善,而現(xiàn)在技術(shù)中的數(shù)學(xué)模型,控制算法等也廣泛應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)。
2、冶金自動化控制系統(tǒng)優(yōu)秀的服務(wù)
自動化控制系統(tǒng)的服務(wù)已經(jīng)由原來的被動服務(wù)向主動服務(wù)轉(zhuǎn)變,對服務(wù)的質(zhì)量要求與日俱增。第一,現(xiàn)在冶金企業(yè)都在追求一種零故障的目標(biāo),這就要求除了設(shè)備本身的檢修外,不能由于自動化控制系統(tǒng)出問題而影響鋼鐵正常生產(chǎn)過程。第二,自動化控制系統(tǒng)必須具有優(yōu)秀的應(yīng)對突發(fā)事故的能力,這就要求系統(tǒng)本身的性能必須優(yōu)秀。第三,必須提供標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)。為了提高服務(wù)的水平與內(nèi)容,提高標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)是必要的措施,只有這樣才能精細(xì)管理,提高自動化的優(yōu)化。
3、冶金自動化控制系統(tǒng)要不斷開拓創(chuàng)新
自動化控制系統(tǒng)要想長期生存并保持旺盛的生命力,必須不斷開拓創(chuàng)新。在未來一些新技術(shù)比如物聯(lián)網(wǎng)、云計算以及大數(shù)據(jù)概念有可能會融入到自動化控制系統(tǒng)中。而在將來。機(jī)電一體化測量也必將取代現(xiàn)代的測量技術(shù),將測量精度大大的提高。
五、結(jié)語
綜上所述,冶金自動化控制技術(shù)的好壞直接影響著我國冶金行業(yè)發(fā)展的速度和質(zhì)量。在高新科技迅速發(fā)展的今天,城市化進(jìn)程的逐步加快,這使得當(dāng)前冶金的電氣自動化控制技術(shù)的程序和手段還需要進(jìn)一步的提高,加大創(chuàng)新意識,走自主研發(fā)道路,借以促成冶金生產(chǎn)的電氣自動化技術(shù)及其應(yīng)用的更新和發(fā)展,實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)的健康、和諧和可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 郭雨春:《鋼鐵業(yè)信息化的未來》,《中國計算機(jī)用戶》,2003年47期
[2] 周傳典:《我國鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)向品種質(zhì)量為主時期》,《科學(xué)中國人》,1995年02期
關(guān)鍵詞:冶金自動化技術(shù);技術(shù)現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);鋼鐵冶煉 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TP273 文章編號:1009-2374(2016)34-0095-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.047
1 我國冶金自動化技術(shù)的現(xiàn)狀分析
目前,我國已是國際上首屈一指的鋼鐵冶煉大國,連續(xù)多年世界鋼鐵產(chǎn)量第一,出口大量優(yōu)質(zhì)鋼鐵,為有效實(shí)現(xiàn)冶金的品種與結(jié)構(gòu)多樣化,冶金行業(yè)在生產(chǎn)過程中積極應(yīng)用自動化技術(shù),并取得一定成就。為充分發(fā)揮冶金自動化技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的積極作用,近年來,冶金企業(yè)大力發(fā)展冶金自動化技術(shù),積極培養(yǎng)優(yōu)秀的冶金自動化技術(shù)人員,同時引進(jìn)專業(yè)的冶金技術(shù)人員來突破冶金自動化技術(shù)的生產(chǎn)難題。冶金自動化技術(shù)是促進(jìn)我國工業(yè)快速發(fā)展的重要技術(shù),在其應(yīng)用的過程中,必須嚴(yán)格遵循科學(xué)發(fā)展觀,同時要與冶金行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展模式相適應(yīng),積極推動我國冶金行業(yè)朝著可持續(xù)方向蓬勃發(fā)展。
2 我國冶金自動化技術(shù)的系統(tǒng)分析
就目前而言,我國冶金行業(yè)中常見的冶金自動化技術(shù)可分成三個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次,即過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和企業(yè)信息化系統(tǒng)。下面對這三個系統(tǒng)進(jìn)行分析:
2.1 過程控制系統(tǒng)
冶金自動化技術(shù)是一個全面化的控制系統(tǒng),過程控制在這其中發(fā)揮著重要作用。每個自動化系統(tǒng)的控制者都是計算機(jī),所有系統(tǒng)程序都必須由電腦配制而成。利用計算機(jī)編輯制定冶金自動化操作系統(tǒng),不僅可以有效提高冶金生產(chǎn)效率,還有利于獲取精確的自動化控制分析數(shù)據(jù),徹底打破傳統(tǒng)冶金過程復(fù)雜且數(shù)據(jù)記錄不全面的局限,全面提高冶金自動化系統(tǒng)的控制準(zhǔn)確性,便于人員在冶金作業(yè)過程中清楚觀察到全部生產(chǎn)流程,準(zhǔn)備分類記錄每一生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)。
我國冶金生產(chǎn)過程中應(yīng)用過程控制系統(tǒng),能精確計算高爐、電爐、軋機(jī)、轉(zhuǎn)爐等運(yùn)行狀態(tài)參數(shù),但事實(shí)上我國的冶金行業(yè)數(shù)據(jù)庫仍存在適應(yīng)性差的問題,無法達(dá)到預(yù)計的目的,盡管有些企業(yè)已經(jīng)積極引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,但仍難以充分發(fā)揮冶金過程控制系統(tǒng)的作用。
2.2 生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)
隨著我國冶金行業(yè)的不斷發(fā)展,我國冶金企業(yè)充分認(rèn)識到生產(chǎn)管理的重要性,積極構(gòu)建良好的生產(chǎn)管理控制系統(tǒng),全面管理冶金生產(chǎn)流程,切實(shí)提升冶金生產(chǎn)質(zhì)量。目前,我國絕大多數(shù)冶金項目都會應(yīng)用生產(chǎn)管理控制系統(tǒng),對冶金生產(chǎn)的信息進(jìn)行收集,對冶金生產(chǎn)的日常事務(wù)進(jìn)行管理,在冶金生產(chǎn)過程中綜合應(yīng)用統(tǒng)籌分析學(xué)、專家系統(tǒng)化、仿真生產(chǎn)等新技術(shù),全面協(xié)調(diào)冶金生產(chǎn)線的各個環(huán)節(jié),取得一定成效。但事實(shí)上,由于冶金自動化技術(shù)人員的操作技術(shù)尚未成熟,生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)尚未完善,導(dǎo)致在實(shí)際的冶金自動化生產(chǎn)管理過程中還難以充分發(fā)揮其積極作用,生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用也與企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)發(fā)展不太適應(yīng),無法很好地提高生產(chǎn)效率,影響冶金生產(chǎn)工作的正常開展。
2.3 企業(yè)信息化系統(tǒng)
21世紀(jì)是信息科技發(fā)展時代,受計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的影響,冶金行業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理過程也朝著信息化方向發(fā)展。我國絕大部分冶金企業(yè)都會結(jié)合自身發(fā)展需求在冶金生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用信息化管理系統(tǒng),通過建立完善的企業(yè)信息數(shù)據(jù)庫,提高企業(yè)內(nèi)部管理水平,促進(jìn)整個冶金行業(yè)信息化管理水平的提升。
例如,我國著名的寶鋼集團(tuán)有限公司積極落實(shí)企業(yè)信息化管理,大力建設(shè)冶金生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)庫,及時收集、記錄和分享冶金生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息,同時積極研發(fā)應(yīng)用綜合數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、冶金數(shù)據(jù)質(zhì)量分析技術(shù)等智能化信息數(shù)據(jù)系統(tǒng),取得良好的企業(yè)信息化管理成效,為我國其他冶金行業(yè)提供了良好的參考。
3 我國冶金自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢分析
總之,冶金自動化技術(shù)在促進(jìn)我國冶金行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,為更好地滿足冶金行業(yè)的技術(shù)需求,必須采取有效措施推動冶金自動化技術(shù)的發(fā)展。針對我國冶金自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,下文將深入探究我國冶金自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
3.1 全面完善冶金過程控制系統(tǒng)
我國越來越多冶金企業(yè)采用過程控制系統(tǒng)監(jiān)管冶金生產(chǎn)的全過程,但我國當(dāng)前應(yīng)用的過程控制系統(tǒng)仍是試驗品,與國外先進(jìn)的冶金自動化系統(tǒng)相比仍存在一定差距。為更好地促進(jìn)我國冶金自動化技術(shù)的發(fā)展,我國冶金自動化系統(tǒng)必將全面應(yīng)用傳感技術(shù)、光感一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)等先進(jìn)的新型技術(shù),在冶金生產(chǎn)過程中推廣在線連續(xù)監(jiān)測與監(jiān)控系統(tǒng),切實(shí)做好產(chǎn)品物流跟蹤、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)境保護(hù)監(jiān)控等工作,保證冶金企業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)順利達(dá)成,切實(shí)執(zhí)行冶金企業(yè)生產(chǎn)的全過程監(jiān)控管理,綜合分析冶金生產(chǎn)過程中的原材料、殘渣成分,有效監(jiān)控冶金生產(chǎn)的溫度、濕度,全面監(jiān)督控制鋼材質(zhì)量,及時檢測冶金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物及煙塵。
3.2 優(yōu)化冶金生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)
在冶金自動化生產(chǎn)中應(yīng)用模擬化方法對冶金生產(chǎn)管理進(jìn)行全過程研究分析是冶金自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢之一,通過模擬化控制管理,能有效提升冶金生產(chǎn)和管理過程中的科學(xué)性。合理運(yùn)用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多媒體模擬技術(shù),在現(xiàn)有的冶金生產(chǎn)模型上全面模擬冶金生產(chǎn)流程,優(yōu)化冶金行業(yè)的生產(chǎn)管理,提高冶金生產(chǎn)組織的科學(xué)性,為冶金新產(chǎn)品的開發(fā)提供良好的條件。
另外,冶金行業(yè)要通過各種途徑提升冶金行業(yè)的生產(chǎn)智能化。首先,在冶金生產(chǎn)管理過程中要從實(shí)例借鑒、推理應(yīng)用、專家分析策略、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)等方面來逐步提升冶金行業(yè)自動化技術(shù)水平,提高冶金生產(chǎn)效率和質(zhì)量,從而增強(qiáng)冶金企業(yè)的生產(chǎn)能力;其次,利用冶金行業(yè)中各個生產(chǎn)流程所提供的參考數(shù)據(jù),科學(xué)分析冶金生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的異常情況,采取合理措施及時處理生產(chǎn)異常問題。此外,在冶金生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的管理上,應(yīng)采用故障診斷與預(yù)報相結(jié)合的新型技術(shù),真正實(shí)現(xiàn)對冶金機(jī)械設(shè)備故障問題的預(yù)報診斷模擬處理,并將試驗結(jié)果應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中,科學(xué)維護(hù)冶金生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備。對于冶金企業(yè)的成本管理,應(yīng)積極建立成本動態(tài)管理模型,全過程監(jiān)控成本管理質(zhì)量,提升成本管理成效;最后,在冶金生產(chǎn)實(shí)際中要采用先進(jìn)的高科技跟蹤服務(wù)系統(tǒng),不斷優(yōu)化原材料的配比和使用,有效降低冶金生產(chǎn)的成本費(fèi)用,提高冶金企業(yè)生產(chǎn)效益。
3.3 健全企業(yè)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
3.3.1 行業(yè)信息集成化。冶金行業(yè)信息化建設(shè)的最終目的是實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的信息資源共享,在有效競爭的市場環(huán)境下趨利避害,因此冶金企業(yè)應(yīng)積極建設(shè)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的信息化編碼管理系統(tǒng),不僅進(jìn)一步推廣冶金行業(yè)信息化基礎(chǔ)管理系統(tǒng)的應(yīng)用,還能加快整個冶金行業(yè)信息化管理系統(tǒng)的信息集成,加快建設(shè)冶金行業(yè)中的信息數(shù)據(jù)庫,為冶金企業(yè)提高精確的信息數(shù)據(jù)資料,提高冶金生產(chǎn)質(zhì)量。
3.3.2 監(jiān)管控制一體化。冶金企業(yè)信息化系統(tǒng)監(jiān)管控制一體化的發(fā)展,能實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化系統(tǒng)的實(shí)時性能管理,協(xié)調(diào)企業(yè)產(chǎn)品供銷流程,真正實(shí)現(xiàn)從企業(yè)訂單合同到生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)作業(yè)指令、產(chǎn)品入庫、產(chǎn)品出廠發(fā)運(yùn)的信息化管理,使冶金生產(chǎn)與銷售形成一個有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計劃調(diào)度和生產(chǎn)控制的協(xié)調(diào)銜接;同時,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計到生產(chǎn)制造的質(zhì)量跟蹤與控制,逐步構(gòu)建完善的PDCA質(zhì)量循環(huán)體系。此外,冶金生產(chǎn)的成本管理應(yīng)在線覆蓋整個生產(chǎn)流程,使資金控制實(shí)時貫穿企業(yè)生產(chǎn)的所有業(yè)務(wù)活動,采用預(yù)算、預(yù)警、預(yù)測等手段做好冶金生產(chǎn)的事前控制和事中控制工作。
3.3.3 知識管理和商業(yè)智能化。冶金企業(yè)信息化管理系統(tǒng)朝著知識管理和商業(yè)智能化方向發(fā)展,能充分利用企業(yè)信息化系統(tǒng)收集積累的大量信息數(shù)據(jù),根據(jù)企業(yè)各類決策主題分別構(gòu)建不同的信息數(shù)據(jù)庫,然后通過信息在線分析和數(shù)據(jù)挖掘,有效實(shí)現(xiàn)關(guān)于市場環(huán)境、企業(yè)成本、產(chǎn)品質(zhì)量等多方面的“數(shù)據(jù)―信息―知識”的遞進(jìn)發(fā)展,同時將企業(yè)多年的管理經(jīng)驗和集體智慧成果統(tǒng)一結(jié)合起來,促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營管理的創(chuàng)新發(fā)展,推動企業(yè)朝著可持續(xù)方向健康發(fā)展。
4 結(jié)語
鋼鐵工業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)行業(yè),與社會各行各業(yè)的正常生產(chǎn)運(yùn)營息息相關(guān),由于我國正處于社會主義經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要發(fā)展階段,各行各業(yè)對高品質(zhì)的鋼鐵需求日益增加。冶金自動化技術(shù)的應(yīng)用能有效提高鋼鐵冶煉產(chǎn)量和質(zhì)量,滿足人們對高品質(zhì)鋼鐵的使用需求。最近幾年,我國冶金自動化技術(shù)水平不斷提高,但與發(fā)達(dá)工業(yè)國家相比仍存在著一定差距。針對于此,我國冶金企業(yè)必須充分借鑒國外優(yōu)秀的冶金自動化技術(shù)研究成果,采取有效措施積極優(yōu)化冶金生產(chǎn)技術(shù),有效提高冶金生產(chǎn)效率,從根本上推動我國冶金行業(yè)自動化技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展,切實(shí)提高我國工業(yè)化發(fā)展水平。
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當(dāng)前國際主流自動化控制技術(shù)廠商生產(chǎn)的控制器都提供以太網(wǎng)TCP/IP接口,這是因為以太網(wǎng)TCP/IP技術(shù)以及協(xié)議是完全公開的,并且已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)互連的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此,以太網(wǎng)控制技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、材質(zhì)選用、產(chǎn)品強(qiáng)度、可互操作性、可靠性等方面能夠滿足冶金工業(yè)的生產(chǎn)需要。
(1)數(shù)據(jù)傳輸率高。
數(shù)據(jù)傳輸率高的特點(diǎn)為以太網(wǎng)控制技術(shù)在冶金工業(yè)中的運(yùn)用奠定了重要基礎(chǔ),通信速率的提高不僅可以減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷,而且可以顯著提高時間確定性。一般來說,10Mb/s的以太網(wǎng)傳送1518字節(jié)需要用1.2s,而1000Mb/s的以太網(wǎng)僅需要12μs,而隨著百兆網(wǎng)、千兆網(wǎng)的廣泛使用和萬兆網(wǎng)的出現(xiàn),冶金工業(yè)中以太網(wǎng)控制技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸率將會更快。
(2)交互式和開放的數(shù)據(jù)存取技術(shù)。
由于具有開放式和交互式數(shù)據(jù)提取及存儲技術(shù),以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的終端設(shè)備以及交換機(jī)端口之間可以采用全雙工通信線路,在交換機(jī)內(nèi)部多對端口之間采用并行交換,這樣不僅有助于消除以太網(wǎng)用于工業(yè)控制時所受到的制約,滿足生產(chǎn)過程中實(shí)時控制的要求,而且可以支持虛擬局域網(wǎng),降低組網(wǎng)成木,提高網(wǎng)絡(luò)控制的靈活性。
(3)性能可靠,維護(hù)方便。
由于以太網(wǎng)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)以及相同的通信協(xié)議,Ethernet和TCP/IP很容易集成到信息系統(tǒng)。所以在設(shè)置、診斷以及維護(hù)等方面的技術(shù)比較成熟,并且已經(jīng)被廣大技術(shù)人員所接受和熟練掌握。因此,以太網(wǎng)控制技術(shù)就為冶金工業(yè)建立公共網(wǎng)絡(luò)平臺奠定了基礎(chǔ),并可以構(gòu)成各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為冶金工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的運(yùn)行提供可靠保障。例如,在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上,采用星形連接及交換式Hub,可以提供數(shù)據(jù)緩沖以及具有確定接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)段智能,降低數(shù)據(jù)沖撞及重發(fā)機(jī)會??傊?,以太網(wǎng)技術(shù)具有高傳輸速率、高傳輸安全性和可靠性等優(yōu)勢,為解決冶金工業(yè)的控制、管理以及系統(tǒng)集成等問題提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。例如,ODVA(DeviceNet供應(yīng)商協(xié)會)就已經(jīng)了在工廠基層使用以太網(wǎng)服務(wù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)??梢?,以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)自動化控制領(lǐng)域已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。把以太網(wǎng)控制技術(shù)與現(xiàn)場總線結(jié)合起來,使冶金工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)集中到統(tǒng)一的自動化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,這樣就可以顯著提高冶金工業(yè)的生產(chǎn)效能。
2自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用
自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)的應(yīng)用,不僅可以對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)整和檢測,及時發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出指示信號,而且可以根據(jù)要求進(jìn)行自動化工作。以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的廣泛應(yīng)用,不僅可以解決冶金工業(yè)生產(chǎn)中的系統(tǒng)控制等問題,而且可以有效提高冶金工業(yè)的生產(chǎn)效益。
(1)構(gòu)建冶金基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)。
在冶金工業(yè)中,以PLC、DCS、工業(yè)控制計算機(jī)為代表的計算機(jī)控制,是對冶金生產(chǎn)現(xiàn)場級設(shè)備的控制,構(gòu)成了冶金基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中,PLC控制占據(jù)主導(dǎo)地位,是最基礎(chǔ)的自動化控制系統(tǒng),其作用的發(fā)揮將會對冶金工業(yè)綜合控制系統(tǒng)產(chǎn)生直接影響。在冶金基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)中,PLC發(fā)揮著回路控制的功能,DCS主要是用于改善順序控制功能,它們與工業(yè)控制計算機(jī)等設(shè)備構(gòu)成了冶金工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的基本控制系統(tǒng),發(fā)揮著極其重要的作用。
(2)構(gòu)建冶金生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)。
在冶金工業(yè)過程中,借助于生產(chǎn)管理控制系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對冶金生產(chǎn)流程進(jìn)行集成控制,使其在協(xié)調(diào)工序、質(zhì)量監(jiān)控以及在線監(jiān)測等方面發(fā)揮積極作用。這是冶金工業(yè)自動化綜合控制系統(tǒng)的重要組成部分。因此,必須構(gòu)建冶金生產(chǎn)管理控制系統(tǒng),促進(jìn)冶金生產(chǎn)橫向數(shù)據(jù)的集成與相互傳遞,同時推動計劃—生產(chǎn)—控制等縱向的信息集成。在此基礎(chǔ)上,整合冶金生產(chǎn)中的實(shí)時數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫,為冶金生產(chǎn)管理控制提供決策支持。
(3)構(gòu)建過程控制系統(tǒng)。
在冶金工業(yè)生產(chǎn)中,采用光機(jī)電一體化、軟測量以及數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)處理等技術(shù),以關(guān)鍵工藝參數(shù)控制、物流跟蹤、能源控制以及產(chǎn)品質(zhì)量全過程控制為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)對冶金工業(yè)流程的在線監(jiān)控。通過構(gòu)建過程控制系統(tǒng),借助于繼電器、傳感器等設(shè)備的應(yīng)用,不僅可對冶金工業(yè)進(jìn)行自動檢測和控制,而且可充分實(shí)現(xiàn)對冶金自動化的順序控制、過程控制、傳動控制以及運(yùn)動控制,有效改進(jìn)冶金工業(yè)自動化系統(tǒng)的效能。例如,采用RCS-9600CS系列裝置來保護(hù)測控產(chǎn)品,具有較高的靈活度,可有效對冶金工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行自動檢測和自動控制。
(4)構(gòu)建企業(yè)信息化系統(tǒng)。
建立企業(yè)信息化系統(tǒng)的目的在于實(shí)現(xiàn)信息共享,不斷提升冶金工業(yè)的制造智能,以有效實(shí)施質(zhì)量管控、實(shí)時監(jiān)測、生產(chǎn)調(diào)度等的動態(tài)管理,這樣不僅可以降低冶金工業(yè)的生產(chǎn)成本,而且可以做到對能源的有效管控與性能管理,為冶金工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展以及冶金工業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營管理等的創(chuàng)新奠定堅實(shí)的信息基礎(chǔ)。例如,利用計算機(jī)仿真技術(shù)及其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)對冶金工業(yè)生產(chǎn)流程的模擬,可以實(shí)現(xiàn)對故障分析、在線監(jiān)測等多方面的智能管理,降低冶金工業(yè)的生產(chǎn)成本,提高企業(yè)利潤。
3結(jié)語
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