冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制分析

宋玉龍

（昆明昆塑塑料有限責(zé)任公司，云南 昆明 650011）

近幾年來，我國(guó)冶金技術(shù)發(fā)展迅速，冶金質(zhì)量和冶金效率均得到了大幅提升。在未研發(fā)應(yīng)用先進(jìn)的冶金技術(shù)以前，國(guó)內(nèi)強(qiáng)大、豐富的勞動(dòng)力對(duì)于冶金行業(yè)的發(fā)展而言無意識(shí)強(qiáng)有力的推動(dòng)條件，而隨著當(dāng)代化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用，運(yùn)用高科技的手段，使用機(jī)械設(shè)施設(shè)備來代替人工勞力來滿足工業(yè)生產(chǎn)需求已然成為全世界范圍內(nèi)的普遍趨勢(shì)。先進(jìn)科技的不斷研發(fā)問世促使了冶金技術(shù)的更新?lián)Q代。在具備新設(shè)備和新技術(shù)的背景條件下，傳統(tǒng)的人力生產(chǎn)和工作模式被取代已成為必然趨勢(shì)，但由于我國(guó)長(zhǎng)久處于傳統(tǒng)人力生產(chǎn)模式中，對(duì)新設(shè)備與新技術(shù)的應(yīng)用水平及掌握熟練度上還有所欠缺，這無疑成為了阻礙我國(guó)冶金發(fā)展的重要問題，為了能夠最大化發(fā)揮新設(shè)備與新技術(shù)在冶金企業(yè)的增益效果，需要對(duì)冶金設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行深入了解和學(xué)習(xí)。電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)作為當(dāng)前冶金領(lǐng)域中重要的設(shè)備與技術(shù)，對(duì)促進(jìn)冶金發(fā)展有著重要作用，對(duì)其進(jìn)行深入探討是具有重要價(jià)值和意義的。

1 冶金行業(yè)中電氣自動(dòng)化儀表的作用

電氣自動(dòng)化儀表在冶金行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，它能夠使DCS 系統(tǒng)的集成能力得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。DCS 系統(tǒng)作為一種分散控制系統(tǒng)，使得它在冶金領(lǐng)域中有著極高的應(yīng)用率。它能夠拆分傳統(tǒng)的冶金過程，從而對(duì)拆分后的組成部分進(jìn)行全新的整合與編排，這種功能主要源自于DCS 集成化控制和分散流程這兩種特質(zhì)。層級(jí)的不同導(dǎo)致所負(fù)責(zé)的工作有著很大的差異，DCS系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌酉到y(tǒng)分配對(duì)應(yīng)的工作任務(wù)和獨(dú)立的目標(biāo)，最終使其擁有一個(gè)完整的冶金過程。DCS 系統(tǒng)對(duì)于硬件設(shè)備的需求度較高，冶金的所有環(huán)節(jié)幾乎都需要硬件設(shè)備來獲取冶煉數(shù)據(jù)，其中包括后續(xù)的計(jì)算工作。在DCS 系統(tǒng)智能化控制理念下，實(shí)現(xiàn)冶金過程的全自動(dòng)控制生產(chǎn)是具有一定可行性的。即便自動(dòng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題也具備自動(dòng)掃描問題、收集問題、解決問題的能力，自動(dòng)排除生產(chǎn)故障，具有很強(qiáng)大的適應(yīng)性，也正是因此，DCS 系統(tǒng)在冶金領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

另一方面，電氣自動(dòng)化儀表的介入可以幫助冶金行業(yè)更為順利的展開自動(dòng)化控制技術(shù)的革新。本身電氣自動(dòng)化儀表就作為一種新設(shè)備，對(duì)該設(shè)備的應(yīng)用實(shí)質(zhì)上就是踏入自動(dòng)化控制的開始，各種先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用能夠輔助相關(guān)工作人員準(zhǔn)確測(cè)得冶金數(shù)據(jù)，并對(duì)系統(tǒng)實(shí)行優(yōu)化管理控制，并結(jié)合先進(jìn)的冶金技術(shù)以及自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境實(shí)行推算，保證冶金作業(yè)是處于最佳環(huán)境下進(jìn)行淬煉，這樣的條件能夠確保高質(zhì)量冶金。并且，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能夠依據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息的持續(xù)更新與變化作出調(diào)整、不斷創(chuàng)新，使得冶金企業(yè)的生產(chǎn)效率大幅提升，并且隨著冶金企業(yè)的持續(xù)改革和發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的方式也會(huì)愈來愈多，進(jìn)而推動(dòng)全國(guó)冶金行業(yè)的有效發(fā)展，為冶金企業(yè)開拓更大的發(fā)展空間。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的模塊組成

2.1 1PLC 控制模塊

PLC 是專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，具有較強(qiáng)的可靠性，尤其是在模型復(fù)雜、計(jì)算量大且難度高、實(shí)時(shí)性要求高的條件下，PLC 控制模塊則更能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)（PLC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成如下）。在PLC 控制模塊內(nèi)，各個(gè)電氣元件都有配備不同的屏蔽裝置，并且對(duì)于任何一個(gè)電氣元件的選取標(biāo)準(zhǔn)也極為嚴(yán)格，不論是質(zhì)量方面，還是電磁輻射的抗干擾性能方面都必須要滿足標(biāo)準(zhǔn)。在PLC控制模板內(nèi)，所有生產(chǎn)流程都會(huì)實(shí)行元件質(zhì)量控制，進(jìn)而使得元件使用性能獲得提高，確保所有PLC 控制模塊都具備優(yōu)良的配置性能。PLC 控制模塊自身體積不大，并且質(zhì)量很輕，在安裝操作時(shí)步驟簡(jiǎn)潔、方便，所以，往往不用耗費(fèi)過多時(shí)間便能結(jié)束其安裝任務(wù)，而且，其操作界面也具備十分人性化的處理方式，配備的顯示面板十分清晰、流暢，在使用方面的講解說明也極為詳盡，即便是安排自動(dòng)化操作能力不高的人員，也能夠輕松、快速、有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC 控制模塊的操作。

2.2 通訊模塊

此模塊主要作用為儲(chǔ)存采集獲取到的信息與資源，并統(tǒng)一儲(chǔ)存至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，在儲(chǔ)存環(huán)節(jié)中，不僅能夠確保資源準(zhǔn)確傳中，而且還能夠?yàn)橘Y源的安全性與準(zhǔn)確性提供有力保障。近幾年，人們逐漸開始嘗試將光纖技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化儀表通信模塊中，因?yàn)楣饫w技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外部環(huán)境中對(duì)通信模塊造成干擾的要素強(qiáng)有效的削弱，防止在信息輸送期間產(chǎn)生錯(cuò)誤代碼的問題。并且局域網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用也為通信模塊的高水平應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持，使得信息可以在第一時(shí)間內(nèi)迅速傳遞，既能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享功能，并且也在信息準(zhǔn)確性方面有了較大突破。

圖1 PLC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 中央控制系統(tǒng)

對(duì)于中央控制系統(tǒng)，可借助微機(jī)的功能來滿足整體的控制需求，隨著微機(jī)的持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新，不論是功能還是性能都獲得了顯著的強(qiáng)化，當(dāng)前微機(jī)具有許多通訊接口，能夠同時(shí)連接數(shù)個(gè)設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)分配任務(wù)的高效率、高質(zhì)量處理。在電氣自動(dòng)化中央控制系統(tǒng)時(shí)，借助計(jì)算機(jī)處理速度快、準(zhǔn)確性好等優(yōu)勢(shì)，能夠讓數(shù)據(jù)處理工作效率顯著提高，并且，中央控制系統(tǒng)的程序具有一定的獨(dú)特性，控制系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)實(shí)行實(shí)時(shí)觀察，進(jìn)而為人工預(yù)案提供充分的準(zhǔn)備時(shí)間。

3 基于冶金企業(yè)中自動(dòng)化控制的改進(jìn)策略

3.1 加強(qiáng)系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性

盡管當(dāng)前我國(guó)冶金企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣自動(dòng)化儀表的應(yīng)用，但是在自動(dòng)化控制上還有很多問題需要解決。首先是硬件設(shè)備與軟件的匹配問題。很多軟件無法與冶金系統(tǒng)中的硬件設(shè)備箱匹配，需要對(duì)其給予針對(duì)性的重視和改善。針對(duì)硬件設(shè)備和軟件匹配度低的問題，可以通過完善的大型自動(dòng)化控制體系，采取借鑒和學(xué)習(xí)的方式，實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新。從而優(yōu)化和借鑒軟件與電氣自動(dòng)化儀表不匹配的問題。另外可以通過對(duì)軟件和設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，嘗試對(duì)不兼容、不匹配的軟件進(jìn)行替換，通過重新組合或設(shè)計(jì)來完善冶金系統(tǒng)框架，并優(yōu)化細(xì)節(jié)處理流程的方案。為了保障后續(xù)技術(shù)層面的需求，應(yīng)當(dāng)加大技術(shù)研發(fā)投入力度，可以保障硬件設(shè)備和軟件能夠?qū)崟r(shí)更新，學(xué)習(xí)世界領(lǐng)先技術(shù)的同時(shí)拉近彼此的差距。

3.2 重視對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)自近幾年開始變得較為流行，并逐漸在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，屬于數(shù)據(jù)挖掘與利用方式的一種。在冶金生產(chǎn)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以實(shí)時(shí)抓取并計(jì)算所需要的各種參數(shù)與指標(biāo)數(shù)據(jù)。通過對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用，通過傳感器搜集并處理冶金工業(yè)生產(chǎn)過程中得到的數(shù)據(jù)，配合先進(jìn)的自動(dòng)化控制算法向控制平臺(tái)系統(tǒng)傳輸相應(yīng)指令，這樣可以使冶金工業(yè)的生產(chǎn)更加的精細(xì)化，為新型冶煉工藝效果帶來可行性的同時(shí)讓冶金工業(yè)從傳統(tǒng)模式順利想信息化模式所轉(zhuǎn)變，這對(duì)冶金工業(yè)后續(xù)發(fā)展的持續(xù)穩(wěn)定性有著重要意義。

4 結(jié)語

通過本次的探討和研究可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)自冶金行業(yè)接觸電氣自動(dòng)化技術(shù)后，我國(guó)冶金技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化，最終迎合時(shí)代發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的本土化，其中包括對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的改良和應(yīng)用選取以及創(chuàng)新升級(jí)等。但在系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性和數(shù)據(jù)信息化等方面還存在很大的提升空間，這些方面的研發(fā)投入和關(guān)注度還需進(jìn)一步加強(qiáng)。