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自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中的應用論文
摘要：隨著(zhù)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)開(kāi)始重視自動(dòng)化控制技術(shù)的建設，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前鋼鐵自動(dòng)化控制系統已經(jīng)逐漸完善。文章研究的主要內容之一是對在鋼鐵工業(yè)領(lǐng)域被應用的CIMS技術(shù)、交流傳動(dòng)和現場(chǎng)總線(xiàn)及智能化控制等技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)；鋼鐵工業(yè)；應用
自動(dòng)化控制技術(shù)涵蓋了多種學(xué)科的內容，屬于一種綜合性的技術(shù)，涉及到的學(xué)科包括機械、自動(dòng)化控制、傳感測試、電子和接口、信號轉換以及微電子等。是一種典型的三C技術(shù)，也就是將計算機、控制和通信技術(shù)這三種技術(shù)進(jìn)行融合而形成的一種綜合性技術(shù)。
1當前鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展現狀
當前，為了提升生產(chǎn)效率，大多數鋼鐵企業(yè)開(kāi)始加大引入先進(jìn)的自動(dòng)化控制裝置，并對鋼鐵企業(yè)所有生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。此類(lèi)控制系統不僅包括了單機操作系統，分布式系統同樣也被包括其中。我國這些自動(dòng)化控制技術(shù)雖然能夠基本滿(mǎn)足國內的生產(chǎn)需求，可是相對于國際一流水平還有不小差距。鋼鐵企業(yè)為了增強自身的技術(shù)水平，開(kāi)始積極引入新技術(shù)，淘汰落后技術(shù)，并基本實(shí)現了分級管理。對于鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)，實(shí)施的自動(dòng)化控制系統主要有四層模塊，也就是采集層、控制層和生產(chǎn)管控調度層以及信息管理層。這四級層次相互具有一定的獨立性，同時(shí)也具有一定的影響性。其中采集層主要是完成無(wú)理數據的檢測以及執行相關(guān)的命令。而控制層則重點(diǎn)對生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行集中控制，完成生產(chǎn)控制的優(yōu)化。而生產(chǎn)管控調度層則主要是針對鋼鐵企業(yè)諸多的生產(chǎn)工序進(jìn)行優(yōu)化調度。而企業(yè)信息層則是對諸多不同的信息系統進(jìn)行集中管理，進(jìn)而提供網(wǎng)絡(luò )化控制功能。通常，采集執行層主要基于的技術(shù)為傳感裝置，而其他相關(guān)層則建立在以太網(wǎng)環(huán)境中，不同層級之間的交互順暢度還不夠高，而這也是當前在鋼鐵企業(yè)中需要發(fā)展和解決的核心技術(shù)問(wèn)題。只有將控制系統和管理系統進(jìn)行有效集成，鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化控制才能夠得到完全體現，也只有這樣才能夠充分發(fā)揮自控系統的重要作用。
2自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)的具體應用分析
在鋼鐵企業(yè)應用自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)，能夠對生產(chǎn)的全部工序進(jìn)行實(shí)施監控，同時(shí)還能夠對環(huán)境參數進(jìn)行優(yōu)化，完成自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)可能發(fā)生的故障，并根據故障信號來(lái)進(jìn)行及時(shí)修復。因此，這項技術(shù)不僅可以提升鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)管控效率，還能夠促進(jìn)鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟效益的提升，進(jìn)而有助于企業(yè)的信息化管理水平的提升。
2.1在基礎自動(dòng)化系統中的主要應用
在鋼鐵基礎自動(dòng)化系統中，PLC和DCS技術(shù)是目前最為常見(jiàn)的一種控制技術(shù)。前者是針對生產(chǎn)裝備進(jìn)行控制，而后者則是針對鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行管控。其中PLC控制技術(shù)是基礎自動(dòng)化系統的核心，通過(guò)對生產(chǎn)設備的自動(dòng)化控制，來(lái)實(shí)現自動(dòng)化控制系統的諸多功能。而DSC則更多起到一種輔助控制作用，可對生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而促進(jìn)鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。
2.2在生產(chǎn)管理控制系統中的主要應用
為了提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，讓鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的縱橫兩個(gè)方向上的集成得以實(shí)現，就需要注重鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的數據能夠進(jìn)行迅速的交換或者管理，進(jìn)而為決策者的管理提供重要的數據依據。在生產(chǎn)管控系統中應用自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)，主要就是為了對生產(chǎn)過(guò)程加以協(xié)調，提升質(zhì)量監控和檢測力度，進(jìn)而實(shí)現信息資源的實(shí)時(shí)共享及生產(chǎn)管理的控制。
2.3在生產(chǎn)過(guò)程控制系統中的應用分析
鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程控制是自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制系統的核心內容，只有在這方面的控制能力較高，才能夠真正實(shí)現生產(chǎn)的全自動(dòng)化。對于生產(chǎn)過(guò)程的控制往往需要借助傳感器以及中繼器等設備，對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監控和控制。例如RCS-9600CS裝置就能夠對自動(dòng)化過(guò)程中相關(guān)的順序、傳動(dòng)以及運動(dòng)和過(guò)程進(jìn)行控制。自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)將軟測量、數據處理和光機電一體化技術(shù)綜合成一體，進(jìn)而起到能源控制、參數優(yōu)化、物流實(shí)時(shí)跟蹤以及質(zhì)量檢測等諸多作用。
2.4在企業(yè)信息化系統中的主要應用分析
為了促進(jìn)企業(yè)的持續健康發(fā)展，增強企業(yè)信息處理能力和共享水平，通過(guò)對企業(yè)信息化系統的管理和實(shí)施進(jìn)行實(shí)施監測，并利用信息化系統科學(xué)合理的調度生產(chǎn)，對降低企業(yè)運營(yíng)生產(chǎn)成本起到重要的作用。另外還能夠有助于鋼鐵企業(yè)對能源的高效管控，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)管理的創(chuàng )新。比如通過(guò)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制系統對鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的流程進(jìn)行模擬，并通過(guò)數學(xué)建模技術(shù)可實(shí)現故障的智能化分析，這無(wú)疑能夠極大的提升企業(yè)的管理效率。
3鋼鐵自動(dòng)化發(fā)展趨勢
3.1低成本自動(dòng)化（LCA）
實(shí)現低成本的自動(dòng)化，并不是說(shuō)需要將自動(dòng)化簡(jiǎn)單化，而是通過(guò)運用合理的投資，采用先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)而達到低投入高收益、低風(fēng)險的效果。此種LCA技術(shù)主要應用的領(lǐng)域在于中小企業(yè)的分級自動(dòng)化過(guò)程控制以及監控。整個(gè)系統的開(kāi)發(fā)采用了模塊開(kāi)發(fā)技術(shù)，系統開(kāi)放度高，而且可進(jìn)行靈活的配置，從而確保系統能夠實(shí)現低成本。目前STD總線(xiàn)工控計算機是實(shí)現LCA技術(shù)的關(guān)鍵，目前在我國已經(jīng)得到普遍的應用。IPC實(shí)際上就是工業(yè)計算機，這也是實(shí)現LCA技術(shù)的另一個(gè)重要產(chǎn)品。當前LCA技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)域主要包括控制技術(shù)、IPC控制系統以及軟測量技術(shù)。另外低成本自動(dòng)化技術(shù)在過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化以及CIMS等應用領(lǐng)域也是重要的發(fā)展方向。
3.2高級控制策略
當前主要使用的控制方法為PID，不過(guò)優(yōu)化控制及自適應控制和模型預測控制等先進(jìn)技術(shù)也已經(jīng)得到應用。只是某些控制過(guò)程具有模糊性，構建數學(xué)模型十分困難，再加上十分復雜，難以應用傳統的控制理論，但是應用先進(jìn)的智能控制技術(shù)卻效果顯著(zhù)。尤其是那些綜合性的復雜性的控制系統，將其進(jìn)行分解處理，應用遞階智能控制技術(shù)，能夠起到良好的效益。也正是如此，智能控制將會(huì )成為重要的發(fā)展方向，應用前景廣闊。
3.3EIC綜合一體化系統
傳統的電器、儀表以及計算機三者之間互聯(lián)互通難度很大，而EIC一體化控制裝置則能夠徹底打破這三者之間的界限以及分工，進(jìn)而可完成DCS和PLC等控制系統難以解決的問(wèn)題，比如針對模擬量的控制就具有良好效果。能夠將數據處理、順序和模擬控制進(jìn)行融合來(lái)對對象進(jìn)行整體性的控制，從而有助于整個(gè)系統的實(shí)用性及可操作性。將三電統一之后，之前的分離式系統所對應的軟硬件裝置可以在系統中得到共享，進(jìn)而有效降低系統建設的成本。由此可見(jiàn)，運用自動(dòng)化技術(shù)能夠顯著(zhù)提升系統的實(shí)用性以及可操作性，同時(shí)還可以將軟硬件進(jìn)行共享，不會(huì )浪費原先的投資。對于鋼鐵企業(yè)而言，為了有效提升自身的核心競爭力，就必須要加快自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，大力發(fā)展自動(dòng)控制和人工智能技術(shù)，并由此對新設備、智能診斷以及檢測技術(shù)的發(fā)展起到一并由此實(shí)現持續健康發(fā)展。
參考文獻
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