發布時間:2022-07-13 04:14:56
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇冶金工業自動化技術探討,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘 要:科學技術的發展給各行業均帶來了諸多變化,在冶金工業中運用PLC技術對于冶金工業的發展有著巨大的推動作用。通過PLC技術的應用能有效地改善冶金工業的自動化水平,將基于計算機技術與互聯網技術的PLC技術應用于冶金工業自動化中,對于生產過程的控制有著不容忽視的作用,并且可增強運行的穩定性,促進冶金工業的發展。文章將對冶金工業自動化中PLC技術的應用進行分析,探討PLC技術在冶金工業自動化中的作用,并對其發展前景進行論述,以期促進PLC技術在冶金工業自動化中的優化及應用。
關鍵詞:冶金工業;自動化;PLC技術
隨著冶金工業的發展,自動化水平的提高也顯得越來越重要。而科技的發展為這一目標的實現提供了契機,PLC技術的應用能給冶金工業自動化的進一步提高提供技術支持,促進冶金工業自動化水平的提高。但在PLC技術的應用過程中,由于在設備應用上重視程度上的差異,因而PLC技術的應用水平也不盡相同。目前,仍然有相當多的冶金工業并未真正的將PLC技術利用好,PLC技術應用的廣度與深度尚且有待提高。
1 PLC的構成
PLC實質上是一種基于計算機技術發展而來的工業控制裝置,主要在邏輯控制、數據處理等方面有著突出的作用。隨著PLC技術的發展,PLC已成為自動化的三大支柱之一,在工業控制中相當普及。而PLC主要是由CPU、電源、存儲器、I/O電路及接口電路組成如圖1所示,其中最主要的是CPU(中央處理器),對于邏輯及數學運算有著重要的作用,可以協調整個工作的運行。而存儲器主要是存儲系統的監控、邏輯變量、信息存儲、用戶程序等;電源主要是由掉電保護系統及備用系統構成;接口電路主要是由鍵盤和顯示接口相連接、I/O接口與通信接口相連接構成的現場設備及外圍設備;最后輸入電路可以將輸入信號進行隔離和電平轉化,輸出電路可以將輸出的結果進行放大與電平轉化,從而對現場設備進行驅動[1]。
2 PLC的應用
2.1 控制開關中的應用
PLC技術的應用已遍及多個行業,在鋼鐵、石油、化工、機械制造等方面都有所應用。在具體的PLC技術應用中,控制開關的應用最為基本。在過去的開關控制中應用的是繼電器邏輯控制電路的方法,但隨著科技的發展,已逐步被開關邏輯控制所取代。基于PLC技術的開關邏輯控制能實現數字量控制與順序控制,因而使得開關的控制能更高靈活,無論是對單臺設備的控制還是多機的自動控制都方便有效。
2.2 閉環過程控制與運動控制
PLC技術能在應用的過程中用模擬量模塊實現模擬量與數字量的轉換,從而在主機系統中應用不同的控制算法程序對模擬量進行處理,完成閉環過程控制。而在運動控制中,PLC技術的控制運用途徑較多,不論是在圓周運動中還是在直線運動都能進行有效的控制,因而在許多領域中都能得到廣泛的應用。但在通常情況下PLC技術應用的是可驅動步進電機及伺服電機中的單軸或多軸位置的專用運動控制模塊。
2.3 數據處理及通信聯網中的應用
在冶金這種大型的工業生產中,數據處理的效率是提高生產的重要方面。PLC技術能利用矩形運算、函數運算、邏輯運算、排序、查表等對數據進行采集、分析與處理,提高數據處理的效率。通信聯網的發展使得PLC技術的應用已突破了時間與空間的局限,在運用的過程中能實現遠程通信、監控及維修等,進一步提高智能化、自動化水平。
3 冶金行業中的具體應用情況
3.1 煉鐵除塵中的應用
在冶金工業中對于PLC技術的需求主要體現在產品的性能、安全性能、擴展的靈活性及維護方面。PLC作為冶金行業的主控系統,在鋼鐵生產中的多個環節都要用到PLC技術,在采選礦、燒結、鑄造、等方面都有所應用。在具體的應用上,可以除塵站的利用為依據,除塵器主要由控制柜、水箱、壓力罐、空壓機和水泵構成,運用PLC技術可以對水箱中的水位、水溫、壓力、電磁閥門的開關進行自動的控制。在運行的過程中用水泵將水箱中的水抽到水管中,并用壓力罐將水壓出形成高壓水柱,最終將灰塵洗凈。因而在整個的冶金工業自動化中PLC技術的應用已相當普及[2]。
3.2 電動機變頻調速中的應用
隨著PLC指令系統的優化,在電動變頻調速的控制中主要是利用PWM對電動機發出指令,這種控制不僅在接收信號下能控制電機的運轉還能對電機進行調速,從而滿足高爐除塵風機的工藝要求,如圖2所示。在高爐中出鐵場的除塵系統就具備PLC的這種功能,在高爐出鐵的時候,在爐臺前安裝的紅外感應器就會給PLC發出高溫信號,而后對這種信號進行自動的處理將其傳輸給變頻器,在變頻器發出的指令下,除塵機電機就能在工頻下自動地工作將粉塵吸出;而在出鐵完成后,鐵場紅外測溫器將給PLC發出低溫信號,改變運行的頻率,在低頻狀態下運行,繼而避免無論在出鐵與否的狀態下都處于工頻的高耗能情況,達到節能的目的,降低工業生產成本。
3.3 電氣自動化控制中的應用
鋼鐵企業屬于高耗能企業,在生產的過程中,環境相對比較惡劣,不論是對人體健康還是對機器設備都會造成一定危害。由于生產環境中的金屬粉塵多,而腐蝕性氣體也會出現泄露的情況,在這種情況下傳統電氣的連接線常會因為腐蝕作用產生故障,常導致電路的短路、開路、接地等問題。同時,在電控盤之間的電控連接線上,線路一旦出現問題,會給維修造成很大的困難,因為控制線路一般較長并且線路復雜,維護量也較大,會給安裝和調試帶來不便,浪費大量的人力物力。而運用PLC技術可以解決傳統電氣連接線上的線路問題,PLC中的存儲器可以用于內部程序的存儲,在邏輯運算、順序控制、定時、計數等方面能直接給出指令,從而在數字化的模擬輸入或輸出中控制各種類型的生產設備與生產過程,達到自動控制的目的,這種自動化的控制不僅方便有效,還有助于提高控制的效率,節約大量人力物力的支出,降低生產成本[3]。
3.4 配料系統中的應用
在冶金自動化生產線中的自動配料系統主要是在配料的過程中針對不用的物料進行輸送、配比、加熱、混合等,從而完善配料流程,在鋼鐵冶金的應用相當普及。但在物料配比中對于材料的配比控制卻是一大難題,其原因就在于不同的狀態下,控制的情況也存在較大差異。在手動的狀態下,不僅要根據生產的情況計算各種物料的配比,還要根據配比計算出具體物料的用量,并對設備進行設定,由此完成配比的工作。但是,一旦生產配比的參數發生改變或生產設備發生變動時,又需要對設備進行重新的設定,而這時又需計算各種物料的配比及用量,因而整個的操作流程繁瑣復雜,準確性不高,并且會給工作帶諸多的不便。而使用PLC技術,可以使用變頻調速喂料機構以及配料控制軟件包,從而完成物料的傳送、配比控制、數據管理等工作,并通過網絡將多個配料系統進行集合控制,實現高效率的控制。PLC技術的應用,有利于提高配料的效率,提高其配料的準確性,在各種惡劣的環境下進行自動化的操作,具有抗干擾能力強的特點,并且可以大大減少人力的投入,保障生產環節的高效、安全。
4 PLC技術在冶金工業自動化應用中的前景
在國家高速發展的建設時期,鋼鐵的需求量仍在不斷地增加,因而實現生產的自動化,提高生產效率將是鋼鐵行業的現實需要。PLC技術在冶金工業中的應用對提高自動化的生產有著重要的作用,而在未來不論是運用微小型的PLC,還是大型的PLC ,在自動化的控制上均將會進一步提高,并且將綜合更多的應用功能,使PLC技術的應用能更加廣泛,在實際的運用中把整個的自動化控制網絡進行連接,大大提高自動化控制水平。
5 結束語
PLC技術在冶金工業自動化中的應用優勢可謂是有目共睹,對于實現冶金工業的高效、安全生產具有重要作用。因而在冶金工業高速發展的當下,應當針對PLC技術的應用優勢及冶金工業的生產特點,提高冶金工業的自動化生產水平。在具體的生產過程中,要優化冶金工業的工藝線,促進生產設備技術水平的提高,并對PLC技術的應用給予重視,從而促進整個冶金工業的可持續發展。
【摘要】在過去的幾年間,我國家在自動化技術發展上獲得了較為顯著的成果,同時自動化技術也逐漸的被愈發廣泛的運用在制造業等行業中。在本篇文章中就冶金工業自動化技術進行簡單的分析與探究。
【關鍵詞】冶金,工業,自動化,發展
引言:隨著我國改革開放步伐的推進冶金工業得到了較好發展,而對冶金這樣龐大而系統的生產過程,技術是關鍵。工業自動化技術在冶金行業的運用可以使生產過程變得更加高效,產品質量也會更高,冶金工業自動化的發展前途決定了冶金行業的未來發展前景。
一、冶金工業自動化技術的分析
1、物聯網技術與冶金工業自動化。隨著技術的不斷更新,物聯網技術在冶金工業自動化中的應用越來越廣泛,相對也出現了較多的問題,主要表現為以下兩個方面:一個是工業傳感器的研制與生產。研制與生產工業傳感器要以工業自動管理與自動控制為前提,才可以保證工業設備和機器的正常運行,同時使產品獲得最好的質量,生產物美價廉的工業傳感器有利于現代化冶金工業的發展。另一個是構建工廠傳感網。工業無線網絡技術可以將傳感器技術、現代化的無線網絡通信手段、嵌入式的計算技術以及分布式的信息處理技術有機的結合起來。
2、數學模型與冶金工業自動化。為了可以滿足我們國家對鋼鐵產品的需要,提高鋼鐵產品的質量和生產技術水平,務必要提高冶金工業自動化的水平。我們國家的自動化水平已經發展到較高的領域,實現冶金高度自動化數學模型的創新具有較為成熟的條件,可以較為廣泛地滿足社會發展的需要。要將數學模型與現代化信息技術、工藝水平以及自動化技術進行緊密結合,才能夠充分地發揮數學模型的優勢之處。
3、過程控制系統與冶金工業自動化。對于冶金自動化來說,對于其生產過程中的檢測與控制是相當重要的。物流跟蹤技術,對于能源的平衡控制,在冶金環境下進行有效的環境排放實時監測技術等,都立足于對冶金產品的全生產過程控制目標,進行有自動化應用與實踐。為提高整個過程控制的有效性,自適應智能控制的應用對于提高對冶煉過程中關鍵變量的高性能閉環控制作用明顯。
4、信息化系統與冶金工業自動化。信息化系統的目的是通過信息共享與數據采集,把冶金流程中的所有信息進行集成處理,從煉鐵、煉鋼到軋鋼進行全面的信息收集與傳達。通過建立以計算機為基礎的全流程模擬信息化系統,對各種冶金模型進行流程性離線仿真系統設計,把其生產過程中產生的所有信息進行全面的收集與及時的上傳,并納入仿真系統的環節中去,通過人機交互達到對于數據的監測與生產過程的全面監控目的。信息化系統不僅可以提高整個鋼鐵生產的智能化,同時還可以利用專家系統中的理論與案例知識,對生產組織與管理進行設計與優化。
二、自動化技術在冶金工業中的應用
在冶金生成過程中,原料場生成、焦化生成、燒結生產、球團生產、石灰生產等生成過程的自動化技術應用是關鍵。各個生成過程中的自動化技術應用又各不相同,其涉及的內容和技術應用將直接影響著整個冶金工業的自動化技術發展。
1、原料場生產自動化技術。現代冶金工業原料場的生產自動化主要有具有基礎自動化和過程自動化并上聯制造執行級的三級自動化系統、基礎自動化系統兩種。在基礎自動化中有含有過程量的檢測與控制,電器轉動控制等內容。儀表和控制系統主要是原料輸送系統和配料系統中的料槽的料粒計、稱量裝置等。電控設備中也有相應的儀表,但主要是對膠帶機進行檢測和對卸料機的定位控制等。
2、焦化生產自動化技術。在焦化生產自動化過程中,多用L2級小型計算機為過程計算機實現對生產過程的自動化控制,但也采用多臺控機為過程計算機的方式。其中可分為生產基礎自動化和生產過程自動化。首先,生產基礎自動化是對備煤配煤、干餾、焦炭處理等生產過程進行檢測和控制,這些生產過程一般以常規檢測儀器和傳感器即可完成。其次是生產過程自動化,計算機主要是實現計劃輸入、料倉控制、系統運轉控制等功能,而數字模型及人工智能則對加熱、配煤優化、配煤過程、干熄焦(CDQ)最優等進行控制。
3、燒結生產自動化技術。燒結的目的是為了讓燒結過程中為融化的燒結顆粒粘結為多空質塊礦。燒結生產自動化包括基礎自動化和過程自動化兩個內容。在基礎自動化過程中,主要是對儀表的檢測和控制,對電氣轉動的控制和人機接口的控制。在燒結生產過程的自動化過程中,計算機要對配料槽槽位進行掌控,對配料混合和返礦料粒槽位進行控制,對混合料水分、燒結臺車料層厚度等進行控制。數字模型及人工智能則實現配料模型和質量預測、燒結礦優化配料、燒結OGS操作制導、燒結機機速過程控制等模型的系統控制。
4、球團生產自動化技術。在球團生成中一般按三個步驟進行:首先是進行原料(如細磨精礦粉、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礦。
5、石灰生產自動化技術。相對于冶金工業中的其他生產過程而言,石灰生產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。首先就石灰豎窯自動化控制而言,在當前的石灰窯控制系統中,多采用PLC進行控制,一般不會設上位機或工作站進行檢測和監控。其次是石灰回轉窯自動化。在石灰回窯自動化中,主要是完成檢測和控制、數據顯示、數據記錄、數據通信等功能。自動化系統可分為電器邏輯控制系統和儀表調節回路。具體可包括預熱機供料系統、大布袋除塵系統、預熱機下輸送系統、小布袋除塵系統、成品搬出系統、煤氣流量調節回路、空氣調節回路等。
三、總結
鋼鐵需求的快速增加為冶金工業的發展提供了調節,自動化技術在冶金工業中的發展和應用為冶金工業的發展提供了技術支撐。在冶金工業中,上述的幾個自動化技術只是框架式的系統,其中還包括多個子系統,對各個系統及子系統的自動化研究是冶金工業發展中不可或缺的部分,這還需結合生產實踐和自動化技術發展而進行。
【摘要】在過去的幾年間,我國家在自動化技術發展上獲得了較為顯著的成果,同時自動化技術也逐漸的被愈發廣泛的運用在制造業等行業中。在生產鋼鐵的工藝中,我們不再為外國先進技術而擔憂,而是建立了以國有化為基礎的自動化體系,使得一大批新產品新技術逐漸投入到市場中。并且被廣泛地運用在國內許多鋼鐵領域中。而且以計算機技術為基礎的自動化技術在經濟領域以及社會領域中取得了矚目的成就。在本篇文章中我們將就冶金工業自動化技術進行簡單的分析與探究。
【關鍵詞】冶金;工業;自動化;發展
引言
伴隨我國改革開放的不斷深入,冶金工業自動化技術的發展越來越成熟。面對冶金工業如此龐大的生產體系,技術可以說是相當重要的。工業自動化技術在冶金行業的運用可以使生產過程變得更加高效,產品質量也會更高。一些冶金企業越來越追求高回報低消耗的發展目標,所以生產過程中的節能減排成為冶金行業需要重點關注的焦點。可以說,冶金工業自動化的發展前途決定了冶金行業的未來發展前景。
一、冶金工業自動化技術的分析
1、物聯網技術與冶金工業自動化
物聯網技術是信息時代的產物,在第三次科技革命中孕育而生。物聯網技術具有很大的發展空間,它實現了信息的快速傳播和高效利用,為冶金工業自動化技術的發展提供了保障。可是當前對物聯網技術的探究也只是出于概念階段。許多企業甚至沒有物聯網的概念。隨著技術的不斷更新,雖然物聯網技術在冶金工業自動化中的應用越來越廣泛,但是也出現了較多的問題,主要表現為以下兩個方面:一個是工業傳感器的研制與生產。所謂工業傳感器是指可以對物體的狀態和轉變進行感知,并且將得到的感知轉變成計算機可以讀懂的電子信號。研制與生產工業傳感器要以工業自動管理與自動控制為前提,才可以保證工業設備和機器的正常運行,同時使產品獲得最好的質量。工業傳感器就是對不同參數進行查看和管理。因此,生產物美價廉的工業傳感器有利于現代化冶金工業的發展。另一個是構建工廠傳感網。工業無線網絡技術可以將傳感器技術、現代化的無線網絡通信手段、嵌入式的計算技術以及分布式的信息處理技術有機的結合起來。工廠傳感器網是由很多隨機分布的、能夠進行實時感應和自動組織能力的傳感器節點構成的網絡。工業無線網絡技術在冶金工業領域中的運用是現代化工業的一大突破,能夠將工業領域的檢測費用降到很低,同時又可以使工業領域的運用范圍得到最大程度地擴大。可以說,工業無線網絡技術是國內外相關領域非常重視的技術。
2、數學模型與冶金工業自動化
要知道,冶金自動化的快速發展狀況與過程數學模型的運用程度有很大的聯系。要是能夠把數學模型這個技術運用得很熟練,那么就可以增加工業實現高度自動化的可能性。所以,為了可以滿足我們國家對鋼鐵產品的需要,提高鋼鐵產品的質量和生產技術水平,務必要提高冶金工業自動化的水平。我們知道,一些歐美國家冶金工業的自動化水平很高,可是由于某些原因,他們不愿意或是不肯將這種自動化技術與其他國家分享,他們與其他國家進行的技術轉讓的產品大部分是落后的或是有較大缺陷的產品。不過如今,我們國家的自動化水平已經發展到較高的領域,實現冶金高度自動化數學模型的創新具有較為成熟的條件,可以較為廣泛地滿足社會發展的需要。還有就是,我們國家已經建立一個富有創新意識和創新能力的組織,從而為過程控制數學模型的自主創新提供了智力支持。要將數學模型與現代化信息技術、工藝水平以及自動化技術進行緊密結合,才能夠充分地發揮數學模型的優勢之處。可以看出,數學模型是自動化技術和信息化技術的關鍵技術。我們國家鋼鐵企業為了可以生產出市場所需要的鋼鐵材料與品種,就構建了實用性和準確性很高的數學模型。實用性和準確性很高的數學模型可以從本質上保證鋼鐵產品的質量和節約能源的效果,從而推進鋼鐵產品的長久性發展。
3、過程控制系統與冶金工業自動化
對于冶金自動化來說,對于其生產過程中的檢測與控制是相當重要的。在實際應用中,新型傳感器的應用,結合軟測量技術的數據處理,對于其中的關鍵性工藝參數的掌握是相當有效的。其中,物流跟蹤技術,對于能源的平衡控制,在冶金環境下進行有效的環境排放實時監測技術等,都是立足于對冶金產品的全生產過程控制目標,進行有自動化應用與實踐。特別是對于冶金過程中的檢測與在線監控技術,對于冶煉中的鐵水、鋼水、溶渣進行實時的溫度與元素檢測,通過進行鋼水的純凈度監測,達到提前預知預控生產的目標。而對于鋼材產品的溫度、尺寸、元素值范圍、組織缺陷等相關關鍵參數進行的檢測與分析,也是貫穿于整個冶金生產全過程中的。而在對廢氣、煙塵也有著全線的監控,為了提高整個自動化控制的閉環控制度,冶金自動化技術在發展中已經形成了基于機理模型、專家系統、神經元系統、統計分析、支撐矢量機等技術于一體的生產過程控制系統。為了提高整個過程控制的有效性,自適應智能控制的應用對于提高對冶煉過程中關鍵變量的高性能閉環控制作用明顯。而整個過程控制技術都是立足于采用新型電力電子元件,通過交直變頻、高中壓變頻、與交交變頻進行傳動。如有副槍轉爐動態數學模型、連鑄二冷水優化設定、軋機智能過程參數設定、電爐供電曲線優化、智能鋼包精煉爐控制系統、高爐煉鐵過程優化與智能控制系統等等。
4、信息化系統與冶金工業自動化
信息化系統的目的是通過信息共享與數據采集,把冶金流程中的所有信息進行集成處理,從煉鐵、煉鋼到軋鋼進行全面的信息收集與傳達。在這一過程中,也就是一個橫向的信息集成與整合過程。通過建立以計算機為基礎的全流程模擬信息化系統,對各種冶金模型進行流程性離線仿真系統設計,把其生產過程中產生的所有信息進行全面的收集與及時的上傳,并納入仿真系統的環節中去,通過人機交互達到對于數據的監測與生產過程的全面監控目的。而協同計算的參與,對于優化冶金過程組織安排,強化生產智能與人工監控有著重要意義。而信息化系統對于鋼鐵產品的流程設計與新產品開發上,具有著無可比擬的虛擬集成優勢。不僅可以提高整個鋼鐵生產的智能化,同時還可以利用專家系統中的理論與案例知識,對生產組織與管理進行設計與優化。
信息化作為冶金自動化的重要組成部分,不僅可以根據所采集到的數據對生產作業安排作出最快速的調整,同時還可以提高整個冶金生產過程中的智能化程度。通過信息化系統,可以對冶金各工序進行參數臨近,對各工序的參與順序與計劃作業方面進行自動計算與安排,進而自動調整各工序間的作業時間與等待時間。而當出現不可抗力影響時,冶金自動化中的信息化系統可以在最快的反應時間內進行調度與技術工藝重組。通過人機協同動態生產調度,及時判定生產故障與生產過程中發生的品質異常情況。其中,在設備故障方面,不僅可以進行設備壽命預報,還可以進行自動計算與安排維護時間的工作。在冶金成本信息化方面,動態成本控制系統可以對整個原材料與能源介質進行動態全程跟蹤,通過對產線進行自動化檢修與定修、對生產調度情況進行以生產情況為優秀的動態調整與安排,達到優化原材料配比,降低冶金生產成本的目的。
二、冶金工業自動化發展分析
1、自動化控制方面
目前來說,我國應正視與提高自身對于高端控制設備的研發與生產,多進行自主知識創新,對智能控制與高性能控制器的設計與開發進行進一步的實踐與生產。考慮到冶金現場的環境情況,對檢測儀表的應用上還多進行加強,提高檢測儀表的數據真實性,提高檢測儀表壽命,進一步對其在測量與預報方面進行技術探索。對于冶金來說,自動化技術的基礎是數學模型的適用性,為了提高其適應性,我國應多考慮把工藝與數學模式,把專家經驗與新時期的冶金自動化技術發展進行有效結合,把煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程進行有效優化。
2、信息化應用方面
信息化的有效應用取決于其長期的落實與實踐,就這一點來說,在應用中,冶金企業應多立足于現有基礎,對自身已有的基礎自動化進行優化,逐步進行信息化與基礎自動化的銜接。重視對整個生產流程的工序梳理與優化,信息化應用的帶頭人應重視對信息化使用者的培訓與有效溝通,確保在生產中,信息化應用發揮其應有作用。
三、結束語
總而言之,冶金自動化的技術對于以往手工系統與現場監控來說,擁有著更高的智能性與預知性。作為耗能大戶,冶金工業自動化發展趨勢受限于其成本因素與人力管理壓力,自動化技術會從以往的粗放型向精細化轉型。通過對耗能的全過程控制與計算,達到對于產能的預估與預控。通過自動化技術的發展與革新,對實現冶金工業的節能減排,降低其生產成本,最終達到增加冶金工業生產效率,建設綠色工廠的目標。
【摘要】在建國初期,我國的冶金自動化的技術水平較低,基礎也較為薄弱。但是隨著我們國家自動化技術的飛速進步,冶金行業的自動化水平已經達到了較高的層次。本篇文章主要簡單分析物聯網技術、數學模型以及自動化體系等在冶金行業的發展情況。
【關鍵詞】冶金行業;自動化技術;發展情況
在最近幾年,我們國家在自動化技術上的發展取得了一定的成就,而且自動化技術已經被廣泛地運用在制造業等行業中。在生產鋼鐵的工藝中,我們不再為外國先進技術而擔憂,而是建立了以國有化為基礎的自動化體系,使得一大批新產品新技術逐漸投入到市場中。并且被廣泛地運用在國內許多鋼鐵領域中。而且以計算機技術為基礎的自動化技術在經濟領域以及社會領域中取得了矚目的成就。本篇文章就是對冶金工業自動化技術進行簡單的分析與探究。
一、物聯網技術與冶金工業自動化
物聯網技術是信息時代的產物,在第三次科技革命中孕育而生。物聯網技術具有很大的發展空間,它實現了信息的快速傳播和高效利用,為冶金工業自動化技術的發展提供了保障。可是當前對物聯網技術的探究也只是出于概念階段。許多企業甚至沒有物聯網的概念。隨著技術的不斷更新,雖然物聯網技術在冶金工業自動化中的應用越來越廣泛,但是也出現了較多的問題,主要表現為以下兩個方面:一個是工業傳感器的研制與生產。所謂工業傳感器是指可以對物體的狀態和轉變進行感知,并且將得到的感知轉變成計算機可以讀懂的電子信號。研制與生產工業傳感器要以工業自動管理與自動控制為前提,才可以保證工業設備和機器的正常運行,同時使產品獲得最好的質量。工業傳感器就是對不同參數進行查看和管理。因此,生產物美價廉的工業傳感器有利于現代化冶金工業的發展。另一個是構建工廠傳感網。工業無線網絡技術可以將傳感器技術、現代化的無線網絡通信手段、嵌入式的計算技術以及分布式的信息處理技術有機的結合起來。工廠傳感器網是由很多隨機分布的、能夠進行實時感應和自動組織能力的傳感器節點構成的網絡。工業無線網絡技術在冶金工業領域中的運用是現代化工業的一大突破,能夠將工業領域的檢測費用降到很低,同時又可以使工業領域的運用范圍得到最大程度地擴大。可以說,工業無線網絡技術是國內外相關領域非常重視的技術。
二、數學模型與冶金工業自動化
要知道,冶金自動化的快速發展狀況與過程數學模型的運用程度有很大的聯系。要是能夠把數學模型這個技術運用得很熟練,那么就可以增加工業實現高度自動化的可能性。所以,為了可以滿足我們國家對鋼鐵產品的需要,提高鋼鐵產品的質量和生產技術水平,務必要提高冶金工業自動化的水平。我們知道,一些歐美國家冶金工業的自動化水平很高,可是由于某些原因,他們不愿意或是不肯將這種自動化技術與其他國家分享,他們與其他國家進行的技術轉讓的產品大部分是落后的或是有較大缺陷的產品。不過如今,我們國家的自動化水平已經發展到較高的領域,實現冶金高度自動化數學模型的創新具有較為成熟的條件,可以較為廣泛地滿足社會發展的需要。還有就是,我們國家已經建立一個富有創新意識和創新能力的組織,從而為過程控制數學模型的自主創新提供了智力支持。要將數學模型與現代化信息技術、工藝水平以及自動化技術進行緊密結合,才能夠充分地發揮數學模型的優勢之處。可以看出,數學模型是自動化技術和信息化技術的關鍵技術。我們國家鋼鐵企業為了可以生產出市場所需要的鋼鐵材料與品種,就構建了實用性和準確性很高的數學模型。實用性和準確性很高的數學模型可以從本質上保證鋼鐵產品的質量和節約能源的效果,從而推進鋼鐵產品的長久性發展。
三、把國產的創新型產品與技術作為自動化系統的中心
當前,我們國家冶金工業自動化系統的構建仍然處于局部閉環控制或者是開環控制的領域。但是我們知道,要實現本質的集成與創新就要構建一個完全閉環的自動化系統。不過,這需要相關的實施部門、檢查部門等的配合。自動化系統的集成與創新其中心是國產的技術,同時引進國外優秀的技術和產品,來確保自動化系統的質量。如果自動化系統仍然處于開環或是部分閉環的控制階段,那么就沒辦法實現真正的集成與創新。在管理系統、控制工程設計、工業通信體系、實施軟件、組態軟件等的基礎上,以國產化的產品為中心的自動化系統其集成和創新能夠保證真正的生產管理控制為一體的智能化建設。
四、能源管理控制一體化的構建
我們知道,冶金行業是一個耗費資源和能源較多的行業,耗費的這些能源和資源會嚴重阻礙到冶金工業的不斷發展。當前,我們國家的冶金工業逐漸從粗放型的生產模式轉化為精細型的生產模式,用耗費的能源和資源作為核定產能的標準在未來可能成為現實。因此,能源的節約與利用對冶金工業的發展有相當重要的意義。其中自動化技術在冶金工業中的廣泛運用,可以為節能減耗、低碳減排做出很大的貢獻。冶金行業的能源管理控制一體化的構建,要是只處于數據采集階段的話,那么作用并不大,但這也是目前普遍存在的現象。根據冶金工業在能源管理控制方面的特點,也就是耗費大量的能源與資源以及在冶金生產過程中所產生的氣體,我們將能源控制與管理的重點放在了建設能源控制與管理中心。能源控制與管理中心主要是以控制模型與管理模型的建立為基礎。可以看出,能源控制與管理的工作重點是能源運用的合理化、二次能源運用得合理化、多種能源介質共同運行、轉變過去的能源計算方式以及能源安全警告等內容。
五、結束語
總的來說,伴隨我國改革開放的不斷深入,冶金工業自動化技術的發展越來越成熟。面對冶金工業如此龐大的生產體系,技術可以說是相當重要的。工業自動化技術在冶金行業的運用可以使生產過程變得更加高效,產品質量也會更高。一些冶金企業越來越追求高回報低消耗的發展目標,所以生產過程中的節能減排成為冶金行業需要重點關注的焦點。可以說,冶金工業自動化的發展前途決定了冶金行業的未來發展前景。如果沒有了自動化技術的支持,生產鋼鐵就沒辦法高效的進行下去。
摘要:我國自動化技術發展非常迅速,在冶金業中的應用我國已經自主開發出了具有世界領先水平的優秀控制軟件。本文從物聯網技術、數學模型、自動化系統的集成與創新以及能源管控一體化對冶金工業自動化技術作了更深入的分析。
關鍵詞:冶金;自動化技術;發展
近些年我國自動化專業技術的發展得到了很大的成就,已經被推廣至制造業的應用中。并且基于計算機技術的自動化技術應用在經濟效益和社會效益中有很顯著的成果。本文主要以冶金工業自動化技術為主進行分析。
物聯網技術在冶金企業中的應用
繼計算機、互聯網與移動通信網之后,物聯網被認為是世界信息產業的第三次浪潮,其具有廣闊的發展前景。但是目前對物聯網的研究也僅僅停留在概念階段,物聯網在冶金工業領域的應用存在很多問題,主要表現在以下兩個方面:(1)研制生產關鍵特殊傳感器――工業用傳感器。工業傳感器能夠對物體的狀態和變化進行測量或者感知,并將其轉化為計算機能夠處理的電子信號。工業自動檢測和自動控制實現的首要環節就是研制生產工業用傳感器。在現代工業自動化生產中,必須注重自動化生產過程中的各個參數的監視和控制,從而確保設備能夠正常工作,并且使產品的質量達到最佳效果,而對各個參數的監視和控制就是通過各種傳感器來實現的。因此,質優價廉工業傳感器有助于現代化工業生產體系的構建。(2)通過工業無線網絡技術布局和建設工廠傳感網。工業無線網絡將傳感器技術、現代網絡及無線通信技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術等結合起來,它是一種由大量隨機分布的、具有實時感知和自組織能力的傳感器節點組成的網狀網絡。繼現場總線之后,工業無線網絡技術是工業控制系統領域又一熱點技術,它能夠使工業測控系統成本得以降低并且能夠使工業測控系統應用范圍得以提高。工業無線網絡技術引起許多國家學術界和工業界的高度重視。
過程控制數學模型在冶金自動化中的應用
冶金自動化的不斷突破是離不開數學模型的。如果把數學模型這項技術掌握了,就拿到了自動化的主動權和話語權。因此,要想生產國家急需的鋼鐵產品,就需要高水平的自動化技術做支持,而發達國家在自動化技術發展上比較成熟,他們為了某種目的是不會將其高端技術轉讓出去的,他們所轉讓的技術基本上都是過時的要不就是有條件限制的技術。到目前為止,我國的冶金自動化已經發展到一定的水平,開展高端冶金自動化領域數學模型的自主創新條件基本成熟,能夠滿足市場的廣泛需求。另外,我國已經構建了一個富有技術創新能力的團隊,為數學模型的自主創新創造了良好的基礎條件。數學模型是對象表征的控制,是對象可執行的表述,數學模型與信息技術、工藝能力以及自動化技術進行有機結合,從而使得數學模型的優勢更能充分的發揮出來,因此,數學模型通常被稱為自動化與信息化的優秀技術。我國鋼鐵工業要想生產出國民經濟發展需求的鋼材品種,就需要建立高可用性和高精度的數學模型。高可用性和高精度的數學模型能夠確保產品的質量以及節能效果,促進產品可持續發展。
過程控制數學模型在國內鋼鐵行業的應用與發展,目前還剛剛起步,方興未艾,隨著需求的發展,未來的數學模型還有著極大的發展空間。從現在起,形成社會的關注,這對數學模型的未來發展,會起到一定的積極作用。打破數學模型的神秘感。相信自己的力量,鼓足自己的信心,模型應用從低級向高級逐步發展,不斷積累技術,不斷培養人才,踏下心來,抓上幾個項目,就一定能搞出名堂來,收到明顯的經濟效益與社會效益。發展以數學模型為優秀的自動化技術,是落實“科技創造未來”的具體體現,也是我國鋼鐵工業實現新的騰飛的助推器。在過程控制數學模型的研發與應用上,要實現重點突破,開發出有中國特色的數學模型產品與技術,走出一條“研制一批,儲備一批,生產一批”以科研促生產、以生產出產品、以產品保應用的新的可持續發展之路來。
以國產化創新型產品與技術為優秀的自動化系統的集成與創新
目前,我國冶金工業自動化系統的建設,許多都處于開環控制或局部閉環控制階段。而要實現真正意義的自動化系統的集成與創新就要在全過程方面實現真正的閉環。當然,這還要涉及到有關執行機構、檢測單元等方面的支持與配合。其優秀是國產化的技術與產品,并廣泛采用國內外其他先進技術做支持,以保證整套系統的品質與質量。如果仍然還是停留在實現局部閉環控制上,就不能真正稱之為系統的集成與創新。以國產化創新型產品與技術為優秀的自動化系統的集成與創新是在控制系統、控制工程設計和組態軟件、工業通信網絡、制造管理和執行軟件等多方面的基礎上,通過集成與優化,實現真正意義上的生產管控一體化和生產過程控制智能化。
能源管控一體化建設
冶金工業是耗能大戶,能耗將制約冶金工業的發展,我國冶金工業也正面臨著由粗放型向精細化轉型。以耗能來核定產能,或許將成為可能。所以整個冶金工業的節能降耗、低碳減排工作十分繁重,利用自動化技術來實現降低能耗,是冶金工業節能減排、實現綠色工廠的重要手段之一。
冶金企業能源管控一體化建設,如果只停留在數據采集階段,那么意義不大。這也是目前已經普遍實現的事實。針對冶金工業能源管控的特點,一是耗能大戶,二是在冶金生產過程中,又伴生出大量的可燃性氣體,如焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣等。所以能源管控的工作重心是能源使用管理的優化、二次能源的安全合理使用、多種能源介質統一平臺操作、改變傳統的能源計量方式以及能源安全管理預警等。能源管控中心建設的特點是控制模型和管理模型的融合。