摘 要 随着我国冶金行业的快速发展,钢铁的产量日益增多,电气自动化控制技术在冶金行业的生产过程中,发挥着越来越重要的作用。冶金企业的生产过程冗长而繁杂,从原料准备到生产出最终产品,其间每道工序都包含有复杂的工艺过程。繁杂的生产工艺既促进了自动化控制技术在冶金行业的应用,又在不断发展中对自动化控制技术提出了更高的要求。
关键词冶金行业,电气自动化,控制
一、前言
进入二十一世纪以后,我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效,其发展和应用前景,将更趋向于信息技术的持续创新应用,进一步提高冶金生产集成控制水平,提升生产自动化程度、信息化和工业化深度融合,向智能化方向发展。
二、冶金电气自动化技术的基本特点
冶金电气自动化技术的特点主要表现在：
1、适应冶金企业生产需要,技术涵盖面很大
冶金企业的生产基本属于流程型,生产过程工艺环节多、连续性强,而且包含有复杂的物理和化学过程,生产流程存在着各种突变和不确定因素,包括原燃料成分和生产技术条件等都经常发生波动。为确保冶金生产的顺利进行,生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等,制定最优的生产作业计划,并进行动态的调整。为提高产量、质量和效益,就必须在生产过程中,推行自动化管理,在方方面面引入电气控制设备,全方位的应用电气自动化控制技术,才能满足生产控制和管理需要。
2、技术程度高,应用复杂
冶金电气自动化技术应用比较复杂,既有软件,又需要有硬件,而且不同的环节、细节,要用到不同的技术控制方案,这样才能适应冶金生产设备种类多、工艺过程长、产品质量要求高等状况,真正提高工作效率。这样,就需要工作人员熟悉这些技术,有宽广的知识面和娴熟的技术技巧。
3、对电子技术依赖性强
冶金生产的电气自动控制系统,整个过程都需要用到电子技术,否则无法提升其自动化程度。从采集信号的传感器,到信号处理运算的控制器,从监控运算,到结果执行,都与电子技术紧密相关。每个环节都不能离开电子技术的进步。
基于这些特点,冶金电气自动化技术的应用,特别强调与时俱进,既要加强冶金企业的基本建设,引入高新技术,又要加大人力资源管理,提升员工技能水平,才能真正驾驭这些高新技术,提高冶金生产绩效。
三、冶金电气自动化技术的重要作用
冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用,至少表现在下述几个方面。
1、大幅度降低人工操作故障率
冶金生产应用电气自动化技术以后,可以在很多环节和细节,变人工操作为自动化操作,使所用相关设备按照程序逻辑,按部就班的进行。这样可以大幅度地减少人力,从而不但有效节约生产成本,而且能减少人为操作失误对机械设备的影响,保证设备正常运转,提高工作效率。还能增强管理的科学和规范程度,综合性地提高冶金生产的现代化水平。此外,应用高新自动化技术,还能为员工提供良好的工作环境。
2、有效提升设备运行效率
冶金生产的电气自动化技术应用,主要引入电子计算机技术,利用电子计算机的功能,实现了对冶金生产设备及其各项控制的自动化操作,从而使主要的生产过程实现自动化,这就极大地节约人力资源,减低生产成本,提高生产流程及其各个环节的工作效率。电子自动化技术,既能直接干预生产操作,实现无人操作,还能对整个工作系统进行局部和综合监控,实施定位分析,得出生产的电能负荷、机械负荷、过程规范程度、原材料数量和质量控制等方面的监测数据,提供报警和故障信号,或者自动实施相关调整,以保证设备和过程都能在最佳状态下运行,这样就可以大幅度提升设备运作效率,提高产品质量。
3、推进冶金生产的规模化和现代化
冶金生产过程包括了复杂的工艺流程和生产技术,只有借助电气自动化技术,才能促进生产过程实现自动化。随着冶金生产的改革和发展,生产人员对工艺设备及其控制提出了越来越多的方案,对工艺控制的要求也越来越细致。所有这些都需要引入高新技术,才能推进提高其电气自动化水平,满足生产的需要。例如,在某轧钢厂高线生产车间,光纤环网通讯技术,现场总线控制技术,生产现场在线监控系统,电机测温在线巡检等都得到了很好的应用,其他冶金生产环节也应用到了大量的继电保护技术、传感器技术、PLC技术、DCS系统集成技术等。这些高新技术被引入冶金生产,有效地推进了冶金生产的规模化和现代化。
随着我国现代化进程的加快,电气自动化技术继续发展,冶金生产的电气自动化技术,也得到更为广泛和深刻的应用,其功能作用更为显著。随着科技发展和应用的潮流,借以促成冶金生产的现代化,这正是广大产业工人和技术人员的使命所在。
四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势
虽然我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展,但是受到很多因素的影响,我国各地的冶金技术水平还存在很大的不平衡,而这种不平衡是未来亟待解决的问题。自主研发创新已经成为未来发展的趋势。
1、提高并改善自主集成数字化控制系统的水平。很多的冶金企业都有过做自动化集成项目的经历,但是笔者阐述的集成系统与一般集成项目是有一定不同的。
（1）自主集成要以,我’为本
以我为本就要求核心技术是自己创造的。虽然会在创新的路上经历一些磨难挫折,但是也要先人一步早行动,笨鸟先飞,坚持不懈,创造出属于自己的技术。首钢创造出的数字化炼钢就是一个很好的例子,数字化炼钢在坚持原有钢铁工艺流程的基础上,对生产过程进行改善,改进控制系统的同时,也提高了生产效率。控制系统有很强的仿真能力,保持其他生产过程不变,对历史生产过程调整模拟,然后通过仿真计算,得到调整后的最优效果。同时也可以在脱离冶炼过程下改变参数与模型,调整到最好然后进行上线冶金。
（2）整套系统要实现实时控制
该技术必须拥有超强的实时性,不但在数据采集方面利用最新的,而且要对数据进行分析处理并且实时对其控制。如果对产品的要求不是很高,则对实时性没有太高要求,如果要生产高端钢铁产品,必须提高其快速判断、诊断并迅速处理的实时能力。
2、冶金自动化控制系统优秀的服务
自动化控制系统的服务已经由原来的被动服务向主动服务转变,对服务的质量要求与日俱增。第一,现在冶金企业都在追求一种零故障的目标,这就要求除了设备本身的检修外,不能由于自动化控制系统出问题而影响钢铁正常生产过程。第二,自動化控制系统必须具有优秀的应对突发事故的能力,这就要求系统本身的性能必须优秀。第三,必须提供标准化的服务。为了提高服务的水平与内容,提高标准化服务是必要的措施,只有这样才能精细管理,提高自动化的优化。
3、冶金自动化控制系统要不断开拓创新
自动化控制系统要想长期生存并保持旺盛的生命力,必须不断开拓创新。在未来一些新技术比如物联网、云计算以及大数据概念有可能会融入到自动化控制系统中。而在将来。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术,将测量精度大大的提高。
五、结语
综上所述,冶金自动化控制技术的好坏直接影响着我国冶金行业发展的速度和质量。在高新科技迅速发展的今天,城市化进程的逐步加快,这使得当前冶金的电气自动化控制技术的程序和手段还需要进一步的提高,加大创新意识,走自主研发道路,借以促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展,实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。
参考文献：
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[3]林行辛王东涛：《钢铁工业自动化的进展与展望》,《河北冶金》,1998年01期
[4]周传典：《正视钢铁工业第三次革命的来临》,《科技导报》,1994年02期
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编辑：北方有色网
来源：刘永乐
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