冶金行業生產中自動化網絡控制技術分析

張儀

摘要：伴隨著國家經濟的高速發展以及科學技術的快速進步，我國的自動化控制技術也得到良好發展，被漸漸運用于各行各業中，冶金行業便是其中之一。在冶金行業生產中應用自動化網絡控制技術有效提升了生產效率及質量，推動了冶金行業的良好發展?；诖?，本文首先簡要剖析了國內冶金行業生產中自動化網絡控制現狀，分析了冶金行業生產中自動化網絡控制技術應用中存在的不足，研究了冶金行業生產中自動化網絡控制技術的應用，以期能夠對冶金行業中自動化網絡控制技術的應用起到一定借鑒意義。

關鍵詞：冶金行業;自動化;網絡控制

引言：冶金工業生產加工過程較為復雜，生產工藝流程中也存在一些危險因素。而采用自動化網絡控制技術，可以簡化冶金工業生產加工工藝流程，有效規避其中的一些危險因素。因此，應高度關注自動化網絡控制技術的實際應用。當前，國內冶金行業生產中自動化網絡控制技術的運用處于初始發展時期，與國外發達國家相比，依然存在不小的差距。另外，自動化網絡控制技術在國內冶金工業生產中的運用也存在很多不足之處，這是亟需解決的問題。

1 國內冶金行業生產中自動化網絡控制現狀

對于冶金企業而言，其控制系統采用分級結構，具體如下表所示：

關于0級采集執行層，主要是測量相關物理量，并實施相應控制命令;關于1級控制層，針對冶金生產加工整體流程實施集中控制;關于2級生產計算模型，主要是針對冶金生產工藝流程的控制實施優化處理;關于3級調動生產及生產管理，主要作用是對各道生產加工工序進行調度協調，確保冶金工業生產加工過程的順利進行;關于企業信息系統層，其是針對企業生產整體過程進行控制。以上這些層都應用對應的網絡使其組建成能夠互為連通的有機整體。1級之下以及1級層面通常是采用專用的網絡，利用專有的軟件和控制設備，2級以及2級之上的層面大多數都是應用以太網。在這其中，各種不同網絡之間的無縫對接是冶金企業信息化建設過程中的難點及重點問題[1]。所以，需要確保管理及控制系統信息的高度集成，有效規避“自動化孤島”情況的出現，如此企業才能真正實現信息化建設，確保自動化控制網絡的作用得以充分發揮。2000年之后，國內鋼鐵工業的自動化程度日漸得到提升，我們可以從鐵礦石貯存場、礦石選取、轉爐等相關場所以及鋼鐵生產加工的各道工序中發現，自動化技術和設備到處可見，不但配置了具有一定先進性的單機操作系統，同時也存在比較健全的集散式分布系統。當前，武鋼、寶鋼等國內大型鋼鐵生產加工企業都由國外引入了比較先進的自動化設備及技術，之后實施技術改革創新，針對自身企業的實際情況加以改進，確保其能夠與企業的具體生產加工需求相契合，自動化網絡控制技術得到高速發展。另外，伴隨著國家之于鋼鐵行業實際要求的逐漸提高，部分比較陳舊的設備漸漸被淘汰，一些新建項目中大部分都配置了單機自動化設備以及自動化控制系統，促進了我國鋼鐵行業自動化網絡控制的良好實現。

2 冶金行業生產中自動化網絡控制技術應用中存在的不足

2.1 設備陳舊，技術不夠完善

當前，能源和資源短缺是世界性問題。在我國的經濟發展中，能源和資源短缺的問題同樣較為明顯。另外，就國內情況而言，我國之所以存在能源和資源短缺的問題，與其不具有科學的結構存在著十分密切的關系，這就要求國家大力推廣使用低能耗、高效率且環境污染相對偏小的綠色清潔能源和資源。與此同時，伴隨著科學技術的日益進步，針對那些相對較為落后的工藝生產設備，應予以淘汰，并逐漸進行更新。從國內冶金行業的發展來看，所使用的相關設備較為陳舊，技術不夠完善，冶金行業生產中的大部分大型機械設備都是從國外進口[2]。由此可見，我國冶金行業有待于進一步發展，發展的道路中依然存在眾多困難需要面對。與此同時，國內冶金行業生產之于相關機械設備的創新不足，相關產品技術保障體系依然有待完善?；诖?，可以將自動化網絡控制技術應用于冶金工業生產中，針對生產質量實施全過程追蹤，并對生產成本進行在線控制，實現生產機械設備的實時檢測，使自動化網絡控制技術的作用得以充分發揮，助力冶金行業的發展。

2.2 冶金過程具有一定復雜性

冶金行業的發展中，冶金工業的發展是基礎，實際冶金過程是較為復雜的。近年來，我國冶金工業的發展中，也應用了國外的一些較為先進的操作軟件，然而這些軟件無法與我國冶金工業生產環境相適應，導致部分比較先進的冶金機械設備在實際使用中無法真正發揮作用?？梢?，以智能技術及數學模型為基礎的自動化網絡控制技術在我國冶金行業中的應用仍需要經過一定時期的發展才能有所適應，為我國冶金行業的良好發展提供有力保障。

3 冶金行業生產中自動化網絡控制技術的應用

1.1 冶金基礎自動化系統

冶金行業生產中，PLC是最為基礎的自動化控制系統。冶金生產加工現場中包含眾多自動化控制設備，如DCS、PLC以及工業控制計算機[3]。關于DCS，主要是對順序功能進行改善;關于PLC，主要針對回路進行控制;關于工業控制計算機，其和DSC系統相同，是冶金工業生產中的基礎性控制系統，在實際生產中起到十分關鍵的作用。

1.2 生產管理控制系統

冶金工業生產中的生產管理控制系統針對冶金整體工藝流程中的全部信息實施集成控制，主要運用于生產質量追蹤、在線監控、工業生產作業的協調等眾多工藝流程中，在整體自動化控制系統中具有關鍵性作用。

1.3 過程控制系統

重點指代傳感器與繼電器在冶金工業自動化控制中的運用。伴隨著冶金生產工藝設備自動化程度的逐漸提升，實際冶金工業生產中，基于數字化計算機的微機繼電保護漸漸得到了普遍運用，這一設備本質上屬于單片機中的一種，生產成本投入較少，具有較高的靈活性。在冶金工業生產系統、電力供應系統以及電氣系統中，可以應用諸如RCS-9600CS系列的裝置對相關機械設備加以保護，實現更加靈活的配置[4]。關于傳感器，其屬于一種檢測裝置，這一裝置可以接收外部信息，將其轉化成相應的電信號，主要運用于保存信息、顯示信息、傳輸信息以及記錄信息等眾多層面，確保了冶金工業生產中自動控制以及自動檢測的良好實現。傳感器從功能上來劃分，可以分為多種不同形式的傳感器，例如，測定溫度的溫度傳感器，檢測壓力和流量的壓力傳感器以及流量傳感器，對應在冶金工業生產中，鍋爐溫度的控制、壓力儀表的控制以及水、蒸汽流量的中斷保護中獲取了十分良好的應用，完成了多方面的控制功能，如針對冶金生產過程的過程控制，針對冶金生產加工的順序控制等，明顯提升了冶金工業生產中的自動化控制。

1.4 企業信息化系統

最近幾年，我國的自動化控制系統中，企業信息化系統逐漸得到發展。在冶金工業生產中應用這一系統，可以針對冶金生產加工工藝流程實施全過程信息的控制，可以集成由管理、計劃到生產乃至控制的縱向信息，收集并管理實際冶金生產加工過程的實時信息內容，同時應用數據挖掘技術給高層管理人員的決策提供大力支持;關于冶金工藝生產中應用的計算機全流程模擬，其主要運用的是多媒體技術及仿真技術，同時融入相關力學技術實施虛擬工廠的模擬運作，利用人機交互功能，確保冶金工藝生產流程設計、新產品研發以及組織優化等眾多功能的實現，令冶金生產加工過程更加智能，針對企業生產調度、在線檢測、故障問題診斷等層面實施動態化管理，有效縮減了企業的實際經營成本。另外，利用信息化管理可以實現知識管理，優化及管理能源，給企業的良好發展以及生產、技術和經營運作管理等諸多層面打下了堅實基礎。

結束語：總而言之，伴隨著科學技術的高速發展，自動化網絡控制技術也逐漸被應用于冶金行業的實際生產加工中，并且運用范圍亦在漸漸加大，顯著提高了冶金行業中相關產品的生產效率及質量，在冶金行業的生產安全中也發揮著關鍵性作用，促進了國內冶金行業的良好發展。與此同時，自動化網絡控制技術的應用，大幅縮減了企業的生產成本，為企業創造了更多經濟收益，相應的也促進了自動化網絡控制技術在冶金行業生產中的良好應用，推動了國家經濟的發展。

參考文獻：

[1]解秀亮，陳志坤.冶金行業生產中自動化網絡控制技術的應用研究[J].山東工業技術，2017（17）：160.

[2]王艷輝.冶金行業生產中自動化網絡控制技術的應用研究[J].技術與市場，2019，26（04）：173.

[3]閆新宏.自動化網絡控制技術在冶金工業綜合控制中的應用[J].電子測試，2013（16）：84-85.

[4]高貴敏.自動化網絡控制技術在冶金工業中的應用研究[J].數字技術與應用，2014（06）：24.

作者簡介：張儀（1987-），男，湖南邵東人，助理工程師，本科，工作方向：冶金工程。