電氣自動化在冶金工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用探究

陳亮

[摘? ? 要]現(xiàn)如今，我國科學(xué)技術(shù)取得了飛速發(fā)展，在冶金工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域也有了新的突破，電氣自動化技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，極大地提高了冶金生產(chǎn)效率，為中國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。當(dāng)前，需要保證電氣自動化控制技術(shù)在冶金工業(yè)生產(chǎn)過程中得到科學(xué)合理的應(yīng)用，進(jìn)一步提高企業(yè)的整體工作效率，保證生產(chǎn)的規(guī)范化運(yùn)行。同時，需要關(guān)注冶金行業(yè)生產(chǎn)過程中仍然存在的問題，著力討論與探究問題的根源所在。文章重點討論和分析電氣自動化在冶金工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的具體應(yīng)用，希望能夠為相關(guān)研究人員帶來幫助。

[關(guān)鍵詞]冶金控制;電氣自動化;應(yīng)用研究

[中圖分類號]TF30;TM921.5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）07–00–02

Application of Electrical Automation in Control Technology of Metallurgical Industry

Chen Liang

[Abstract]Nowadays， our science and technology have made rapid development and made a new breakthrough in the control technology of metallurgical industry. Electrical automation technology has been more and more widely used， greatly improved the metallurgical production efficiency， and laid a solid foundation for the sustainable development of China's steel industry. We should ensure that the electrical automation control technology has been scientific and reasonably applied in the production process of metallurgical enterprises， further improve the overall work efficiency of enterprises， and ensure the standardized operation of production. At the same time， we should pay attention to the problems still existing in the production process of the metallurgical industry， and discuss and explore the root causes of the problems. Therefore， the following focus focuses on the discussion and analysis of the specific application of electrical automation in the field of metallurgical industry control technology， hoping to bring some help to other researchers.

[Keywords]metallurgical control; electrical automation; application research

1 電氣自動化在冶金工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的作用體現(xiàn)

隨著我國現(xiàn)代科技的穩(wěn)步發(fā)展，我國冶金工業(yè)也得到了快速發(fā)展，取得了許多成就。尤其是隨著電氣自動化技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展，其在冶金工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用優(yōu)勢，促進(jìn)了冶金工業(yè)實際生產(chǎn)效率，工作流程也在不斷優(yōu)化^[1]。結(jié)合電氣自動化控制技術(shù)在冶金行業(yè)的具體應(yīng)用，通過分析和觀察，可以充分看出，該技術(shù)在具體應(yīng)用過程中可以不斷優(yōu)化和改進(jìn)冶金行業(yè)的控制工作，確保系統(tǒng)運(yùn)行更加規(guī)范化。按照相應(yīng)的要求和規(guī)范化的操作，在更大程度上提高管理效率，最大限度地降低人為錯誤發(fā)生頻率和故障發(fā)生的概率，對保證進(jìn)一步提高運(yùn)營效率、提高運(yùn)營水平和質(zhì)量監(jiān)控具有重要作用。這樣能夠充分保證冶金企業(yè)實現(xiàn)效益最大化和大力發(fā)展，對企業(yè)的發(fā)展和核心競爭力的提升有很大的幫助。通常，冶金企業(yè)會將這項技術(shù)與具體的工作流程進(jìn)行有效的集成，由手工操作向自動化標(biāo)準(zhǔn)操作的轉(zhuǎn)變，使操作符合相應(yīng)的工藝和設(shè)計要求，使工作效率得到顯著提高。此外，逐步取代原有的軟件，生產(chǎn)現(xiàn)場使用的冶金機(jī)械設(shè)備與既定的程序和工藝相結(jié)合，能夠有效運(yùn)行。通過這項技術(shù)的有效運(yùn)用，使設(shè)備在多方面不斷優(yōu)化和完善，充分體現(xiàn)了相關(guān)軟硬件的優(yōu)勢，從而使復(fù)雜的工藝流程更加合理化，減少了人力、物力和財力的使用，降低了投資成本，節(jié)約了資源，企業(yè)在更大程度上實現(xiàn)了成本控制和物資管理效益，從而提高了企業(yè)的競爭力和冶金行業(yè)的盈利能力。

2 電氣自動化在冶金工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用梗概

一般情況下，在冶金行業(yè)的實際作業(yè)環(huán)節(jié)過程中，會使用大量的冶金機(jī)械和相應(yīng)的數(shù)字化機(jī)械設(shè)備，因為冶金設(shè)備的實際規(guī)模特別大，這也為自動控制技術(shù)有效應(yīng)用空間的奠定了堅實的基礎(chǔ)^[2]。目前，我國冶金行業(yè)可以采用的自動化控制技術(shù)和系統(tǒng)有很多種，其中，智能控制技術(shù)和計算機(jī)設(shè)計技術(shù)在具體應(yīng)用過程中顯示出巨大的應(yīng)用優(yōu)勢，應(yīng)用范圍也更廣。具體主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

2.1 計算機(jī)設(shè)計技術(shù)

計算機(jī)設(shè)計技術(shù)主要是針對具體的設(shè)計環(huán)節(jié)，以計算機(jī)為主要設(shè)計工具以及輔助工具，通過設(shè)計模有效地指導(dǎo)和幫助設(shè)計者在具體設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行有效設(shè)計的應(yīng)用技術(shù)的總和，通常在相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中較為常用，同時也可以有效地應(yīng)用于電路設(shè)計、零件設(shè)計等一系列環(huán)節(jié)，顯示出極大的應(yīng)用優(yōu)勢。

2.2 智能控制技術(shù)

通常所說的智能控制技術(shù)，主要是指由智能機(jī)器自動操作而不需要任何人工操作的技術(shù)。通過該技術(shù)可以實現(xiàn)相關(guān)目標(biāo)的自動控制效果。該技術(shù)是控制理論進(jìn)一步研究和發(fā)展的一種新型技術(shù)。智能控制技術(shù)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，傳統(tǒng)的手段無法處理和解決的運(yùn)行問題，它能智能地解決相關(guān)問題，顯著提高問題的解決效率，保證相關(guān)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 電氣自動化在冶金工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用探究

3.1 在繼電保護(hù)環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

隨著冶金工業(yè)的不斷發(fā)展，在實際生產(chǎn)過程中，各種機(jī)械設(shè)備也日益呈現(xiàn)出自動化的發(fā)展趨勢^[3]。其中，微機(jī)繼電保護(hù)在越來越多的冶金行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。一般所說的微機(jī)繼電保護(hù)主要是指，在盡可能有效地利用各類計算機(jī)和數(shù)字計算設(shè)備的前提下建立起來的一種全新的繼電保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能有效實現(xiàn)對冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中使用的機(jī)械設(shè)備完成嚴(yán)格監(jiān)控和保護(hù)的目的。

3.2 在作業(yè)控制環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

當(dāng)前在冶金企業(yè)的發(fā)展過程中，有效利用電氣自動化技術(shù)可以不斷優(yōu)化和完善冶金企業(yè)的生產(chǎn)管理和控制系統(tǒng)保證整個生產(chǎn)過程的自動化控制，構(gòu)建自動化控制系統(tǒng)，使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加順暢，有效銜接。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，過程控制系統(tǒng)的不斷更新和完善，保證了全息集成的有效實現(xiàn)。大多數(shù)冶金企業(yè)加強(qiáng)和完善了運(yùn)籌學(xué)、過程模擬、專家系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用^[4]，冶金企業(yè)的每條生產(chǎn)線在科學(xué)合理的狀態(tài)下安全平穩(wěn)運(yùn)行，保證了各項工作的有效推進(jìn)。提高生產(chǎn)運(yùn)行效率，有效實現(xiàn)全線物流跟蹤的實時控制，有效進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和成本質(zhì)量控制。目前，該技術(shù)的有效應(yīng)用已顯示出非常顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，并取得了許多成果。

3.3 在作業(yè)環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

現(xiàn)階段是信息時代，在冶金企業(yè)的生產(chǎn)線和各工序中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，可以充分實現(xiàn)各工序的自動化和信息化，有效減少人力物力的投入，降低人工成本，提高工作效率，從而保證生產(chǎn)線和各生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息的有效集成和充分共享，使冶金企業(yè)的生產(chǎn)信息得到橫向傳播，有效建立冶金企業(yè)的作業(yè)數(shù)據(jù)庫，為冶金工業(yè)長期高質(zhì)量發(fā)展提供更多的技術(shù)支持，顯著提高冶金企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

3.4 在安全管理工作環(huán)節(jié)中的運(yùn)用

自動化技術(shù)在冶金行業(yè)安全管理中的應(yīng)用具有很大的潛力。在金屬冶煉過程中，需要使用大量的化學(xué)試劑和大型電氣設(shè)備，將自動化技術(shù)應(yīng)用于相應(yīng)的安全管理環(huán)節(jié)，可以有效降低冶金行業(yè)安全事故的發(fā)生概率。在實際應(yīng)用中，可以在冶金工業(yè)自動化系統(tǒng)中增設(shè)相應(yīng)的電氣保護(hù)裝置，如漏電保護(hù)器、機(jī)械保護(hù)裝置等。利用自動化技術(shù)，可以對大型設(shè)備進(jìn)行及時有效的監(jiān)控，保證金屬冶煉環(huán)節(jié)的所有設(shè)備都能正常運(yùn)行^[5]。當(dāng)相關(guān)設(shè)備在金屬冶煉過程中出現(xiàn)不安全因素或相關(guān)問題時，可利用自動化設(shè)備中的報警系統(tǒng)及時有效地提醒相關(guān)人員，在第一時間有效處理各種風(fēng)險因素、安全隱患和突發(fā)事件，從而保證冶金企業(yè)更加安全穩(wěn)定的生產(chǎn)，獲得更大的生產(chǎn)效益。

3.5 在鋼鐵冶煉廢料回收中的應(yīng)用

鋼鐵冶煉能夠產(chǎn)生許多廢料，例如煤氣和鋼渣。因此，發(fā)展自動控制技術(shù)能夠合理利用煤氣和鋼渣以便達(dá)到對廢料的回收使用。高溫冶煉中的高爐和轉(zhuǎn)爐等機(jī)器也可以生成許多廢料，自動控制技術(shù)的發(fā)展和使用對廢料的回收利用非常有效。

4 冶金行業(yè)自動化控制技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

4.1 提升冶金自動化控制技術(shù)核心技術(shù)的獨(dú)創(chuàng)性

科學(xué)是技術(shù)的源泉，也是技術(shù)行業(yè)的源泉。技術(shù)創(chuàng)新必須要以科學(xué)理論的研究和發(fā)展為根本，而工業(yè)創(chuàng)新則通常以技術(shù)創(chuàng)新為根本。自從中華人民共和國成立以來，在冶金工業(yè)的科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域已經(jīng)獲得了許多歷史性的發(fā)展，有些技術(shù)已經(jīng)到達(dá)了在國際上名列前茅的水平。因為基礎(chǔ)弱、開始晚、科學(xué)技術(shù)人才不足、科學(xué)研究資金匱乏等一些原因，和日本、美國等一些發(fā)達(dá)國家在整體技術(shù)實力方面仍然無法抗衡。我國科研人員必須利用他人的優(yōu)勢來彌補(bǔ)自身的不足，發(fā)揮出自身的優(yōu)點，并研究開發(fā)先進(jìn)的冶金行業(yè)自動化控制技術(shù)系統(tǒng)。軟硬件配套，生產(chǎn)，教育，科研相結(jié)合，進(jìn)行控制系統(tǒng)的改進(jìn)以及提升了生產(chǎn)技術(shù)水平，走自由發(fā)展之路。首都鋼鐵集團(tuán)創(chuàng)建的數(shù)字化煉鋼模式便取得了良好的成績。改進(jìn)了生產(chǎn)工藝，把智能仿真技術(shù)應(yīng)用于控制系統(tǒng)的計算比較，并且通過仿真計算進(jìn)行調(diào)整，直到出現(xiàn)最優(yōu)的控制結(jié)果。

4.2 提升整個控制系統(tǒng)的實時性和可靠性

自動化控制技術(shù)的實時性和可靠性是其最大的特長，有必要收集最新資料，對各種數(shù)據(jù)開展綜合分析及科學(xué)決策，以實現(xiàn)實時性，可靠性和高效率。針對鋼鐵行業(yè)，假使僅生產(chǎn)低端產(chǎn)品，例如：生鐵和粗鋼，那么實時性要求相對較低。假使制造鍍鋅板，有色涂層的焊接管，五氧化二釩，釩氨合金，釩鐵合金等這些細(xì)致、特殊和前沿的鋼鐵商品，整個系統(tǒng)的計算速度則一定要提升，增加及時診斷，及時計劃和控制，以及及時處理功能，方便可以實時地將出現(xiàn)的問題解決，實時調(diào)動參數(shù)比率并實時改進(jìn)生產(chǎn)流程。

4.3 實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用

提高整個控制平臺系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量以及水平，來制造高質(zhì)量的鋼鐵最終產(chǎn)品，是提升鋼鐵企業(yè)以及冶金企業(yè)角逐力的關(guān)鍵。鋼鐵生產(chǎn)流程的自動控制著眼于實時數(shù)據(jù)參數(shù)的搜集和分類。在整個過程中，分析、優(yōu)化數(shù)字模型，然后實現(xiàn)對生產(chǎn)各個過程的自動控制以及精細(xì)化管理。在現(xiàn)在的冶金工程技術(shù)研究和開發(fā)中，數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用正變得逐漸普遍和完善。數(shù)字模型和控制算法的引進(jìn)及使用將為所有的鋼鐵行業(yè)的自動化控制系統(tǒng)帶來更加廣闊的進(jìn)步空間，對企業(yè)的發(fā)展和冶金工業(yè)的未來帶來強(qiáng)勁的動力。

5 結(jié)語

通過以上的分析和討論，能夠充分看到，我國科技取得了快速發(fā)展，社會經(jīng)濟(jì)取得了較大進(jìn)步，在基礎(chǔ)上，冶金行業(yè)的技術(shù)和裝備也不斷創(chuàng)新和優(yōu)化。在冶金行業(yè)，電氣自動化控制技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于大多數(shù)冶金企業(yè)的具體生產(chǎn)經(jīng)營過程中。在冶金企業(yè)的實際生產(chǎn)中合理應(yīng)用電氣自動化控制技術(shù)，不僅能夠有效地提高生產(chǎn)效率，而且可以盡可能地保證生產(chǎn)質(zhì)量，還可以從根本上有效地保證冶金企業(yè)在具體生產(chǎn)過程中的安全穩(wěn)定。提高冶金企業(yè)的生產(chǎn)效率，從而在更大程度上提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，促進(jìn)冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為我國國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、健康、持續(xù)發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。

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