有色金屬工業(yè)自動化技術開發(fā)與應用

李富宇

摘 要 在當前我國科學技術不斷發(fā)展的環(huán)境下，我國金屬冶煉工業(yè)也實現(xiàn)了突飛猛進地發(fā)展，尤其是有色金屬冶煉工業(yè)，在自動化技術的加持下能夠實現(xiàn)對溫度的合理控制，保證了有色金屬的冶煉效率，降低了冶煉過程中的能耗?；诖耍疚膶⒅饕槍τ猩饘俟I(yè)中的自動化技術開發(fā)與應用展開分析，希望能為從業(yè)同行提供參考。

關鍵詞 有色金屬;冶煉工業(yè);自動化技術;應用

前言

有色金屬冶煉工業(yè)生產中有著復雜工序，其中包含選礦、燒結、高爐等等，需要通過熔煉、精煉、電解等方法從有色金屬原料中提煉出常用金屬，而且在整個生產過程中會用到大量具有腐蝕性的化學產品，所以會對工作人員的身體健康帶來一定程度的傷害。正因為在有色金屬工業(yè)生產中危害性較大，所以某些工序無法以人工形式完成，則不得不應用自動化技術。隨著社會時代的發(fā)展，我國的有色金屬工業(yè)自動化技術也取得快速發(fā)展，但相較于發(fā)達國家的先進水平而言還存在不小差距。本文將主要針對有色金屬工業(yè)自動化技術開發(fā)現(xiàn)狀與具體應用展開分析。

1 我國有色金屬工業(yè)自動化技術開發(fā)現(xiàn)狀

隨著社會時代的發(fā)展，我國有色金屬工業(yè)自動化程度有了明顯提升，在有色金屬冶煉生產中的眾多工序中能夠看到越來越多的自動化設備，除了有先進的單機操作系統(tǒng)以外，更有許多完善的集散式分布系統(tǒng)[1]。不過當前我國許多大型先進自動化控制系統(tǒng)與設備仍然依賴進口，在這些設備與技術的應用基礎上去改造創(chuàng)新，當然隨著技術升級發(fā)展以及對有色金屬工業(yè)的要求不斷提高，許多落后的設備與技術也將面臨淘汰，需要配備更多自動化系統(tǒng)生產設備。當前我國有色金屬工業(yè)生產可分為如下分級結構控制體系：①采集執(zhí)行層，也即是傳感器與執(zhí)行器，負責測量物理量與執(zhí)行控制指令;②基礎自動化，控制生產工藝過程;③過程自動化，控制生產優(yōu)化;④管理自動化，調節(jié)各程序之間的工作，保證協(xié)調配合。

2 有色金屬工業(yè)自動化技術的應用

2.1 管理信息系統(tǒng)的應用

在有色金屬冶煉工業(yè)生產中，為了能夠更安全且高效地改善環(huán)境污染問題，會用到自動化分成廢氣處理管理信息平臺。詳細來講，在有色金屬工業(yè)生產過程中不可避免需要面臨粉塵排放委托，通過應用自動化管理信息平臺對粉塵廢氣進行處理，能夠良好把控過濾煙道中的粉塵顆粒，實現(xiàn)攔截智能化，高效去除塵埃。此外，在自動化管理信息系統(tǒng)應用中，能夠實現(xiàn)對機械設備的自動化控制，形成對粉塵顆粒的第一道過濾，起到良好隔離與過濾作用，設備表面會形成非常穩(wěn)定的濾床網(wǎng)絡結構，再加上其使用的是過濾袋，所以在有色金屬工業(yè)中能夠隔離絕大部分的灰塵。同時，在自動化管理信息平臺的應用下，布袋除塵器能夠實現(xiàn)自動化作業(yè)，這種智能化的自動技術能夠非常高效地捕捉到細小、干燥的非纖維狀灰塵。

2.2 現(xiàn)場總線技術的應用

現(xiàn)場總線控制技術（Fieldbus Control System，簡稱FCS），經(jīng)過了四十余年的發(fā)展，由全球不同制造商共同生產出了60余種總線產品[2]。這種自動化技術有著自身顯著特點，其有著眾多不同系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)設備與全面的無縫集成，在不同系統(tǒng)應用中能夠實現(xiàn)功能自洽，也能實現(xiàn)相互操作，同時能夠執(zhí)行系統(tǒng)結構分數(shù)，所以在有色金屬工業(yè)生產中得到廣泛應用。

2.3 以太網(wǎng)的應用

有色金屬工業(yè)的持續(xù)發(fā)展也促使整個行業(yè)的競爭愈發(fā)激烈，許多企業(yè)會通過對老舊設備的升級或更換去不斷提高自身核心競爭力。然而在技術更新過程中，會出現(xiàn)新技術與老技術難以在控制系統(tǒng)中實現(xiàn)高度集成的問題。而以太網(wǎng)作為自動化控制網(wǎng)絡有著諸多優(yōu)勢，比如數(shù)據(jù)傳輸速度快、帶寬足夠、保準統(tǒng)一、通信協(xié)議相同等等，而且在設置、診斷、運維等方面有著極高成熟度，并且還能讓不同通信協(xié)議運行在同一總線上，所以能夠用在解決有色金屬工業(yè)新舊技術高度集成的問題方面。

在有色金屬冶煉生產中，許多不同類型的聯(lián)網(wǎng)設備儀器能夠借助以太網(wǎng)與工業(yè)計算機進行連接。比如，數(shù)字化超聲波探測儀與自動化探測系統(tǒng)便能通過以太網(wǎng)實現(xiàn)有效連接，從而滿足使用者的不同需求[3]。其中，有色金屬管材超聲波探測系統(tǒng)能夠借助多通道超聲與以太網(wǎng)進行結合，便能實現(xiàn)對鋼制品與有色金屬物質的超聲波探測，不僅能夠記錄下自動探測的整個過程，而且過程中的整體曲線、波高曲線都能同步顯示。應用有色金屬自動化檢測技術，在屏幕中全方位觀察工件的長度、波高曲線，并且在以太網(wǎng)的連接下，有色金屬數(shù)據(jù)會實時傳送至計算機終端，為工程師對有色金屬加工參數(shù)的調整提供便利，大大提高冶煉效率與產品合格率。

3 有色金屬工業(yè)自動化技術的開發(fā)展望

相較于國外發(fā)達國家而言，我國在自動化技術與相關產品方面還存在一定差距，沒有足夠的自主知識產權，相關產品嚴重依賴進口，甚至要花重金去購買國外不再使用的系統(tǒng)，所以也就導致這些系統(tǒng)難以集成在同個平臺上。再加上我國有色金屬工業(yè)生產起步較晚，所以技術完善度與成熟度方面略顯不足。

因此，我國在有色金屬工業(yè)自動化技術開發(fā)研究方面需要加大資金與人才的投入。一方面，需要實現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術的全面應用，通過向國外購置更多先進自動化控制設備，借鑒其中的先進技術，生產出更適合本國有色金屬工業(yè)生產的設備，與當前信息化技術、大數(shù)據(jù)技術進行結合，解決當前我國自動化技術發(fā)展與客戶需求之間的矛盾;另一方面，要對有色金屬冶煉過程優(yōu)化控制，選用更為先進的傳感機械集成數(shù)據(jù)處理技術以及參數(shù)閉環(huán)控制技術等等，完善我國企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)。

4 結束語

綜上所述，在如今的社會經(jīng)濟發(fā)展中，眾多領域生產對有色金屬的需求量不斷增大，在有色金屬冶煉工業(yè)中應用自動化技術不僅能夠提高冶煉效率、產品合格率，同時也能降低能耗與對生產人員的人身危害，可見自動化技術一定是有色金屬工業(yè)的發(fā)展方向。通過本文對目前我國的有色金屬工業(yè)自動化技術開發(fā)與應用現(xiàn)狀來看，技術水平與國外發(fā)達國家還有不小差距，所以我們還需要加強在這方面的資金與人才投入，助力我國有色金屬工業(yè)自動化水平的提高。

參考文獻

[1] 李松宇.自動化技術在有色冶金工業(yè)中的應用[J].中國金屬通報，2019（8）：78，80.

[2] 張冬梅.有色冶金工業(yè)中自動化技術的運用研究[J].世界有色金屬，2019（7）：13-14.

[3] 曾波.自動化技術在冶金行業(yè)中的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].山西冶金，2014，37（5）：6-7，66.