冶金自動化范文

導語：如何才能寫好一篇冶金自動化，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

自動化硬件技術仍然以國外產品為主的局面尚未被打破，但是自動化技術應用軟件的發展開始取得了實質性突破。以冶金工業為例，一些核心控制軟件技術已經打破國外封鎖，自主開發出了一批具有世界領先水平的核心控制軟件。如自動化煉鋼技術、高爐專家系統、冶金企業能源管理系統等，其核心算法、主要解法、控制思想、知識法則等，都是由我國技術人員自主創新研制成功。事實證明，在自動化核心技術方面，單靠引進是不成功的，也是模仿不來的，只有自主創新，才是最正確的道路。大型自動化系統的集成與創新，要以自主技術與產品為核心，雖然還沒有取得實質性進展，但已經取得了階段性成果，如自動化煉鋼技術的成功開發并應用于生產實際，就是最好的案例。在實現系統開環控制、系統仿真、局部閉環控制等方面，特別是隨著總線技術、嵌入式技術等方面的推廣應用，取得的成績是比較明顯的。自動化技術在冶金生產流程中已經成為生產工藝中重要的組成部分。同時自動化技術的應用在冶金工業生產工藝文件編制、工藝流程優化、操作手冊的制定等各個方面發揮的作用越來越大。

2存在的問題

我國自動化系統的發展在經歷了PLC(ProgrammableLogicController，可編程控制器)、DCS(DistributedControlSystem，分散性控制器)、FCS(FieldbusControlSystem，現場總線控制系統)、PAC(ProgrammableAutomationController，開放式自動化)等幾個階段后，現在已經開始進入大規模采用數學模型、實現智能控制的新時期。我國自動化信息技術的應用，雖然取得了階段性成果，但和國際領先水平相比，還存在一定距離。要實現真正意義上的兩化融合，還有許多路要走。

（1）我國自動化硬件技術市場，目前國外的產品與技術依然占主要地位，縮小這一差距，還要靠我國硬件生產廠家的努力。

（2）目前許多自動化控制系統還處于開環控制，在局部環節實現了閉環控制，這從客觀上影響了自動化系統效果的發揮。

（3）以自主創新的產品與技術為核心實現自動化系統的集成與創新還有許多工作要做，如與自動化控制系統相關的儀表、傳動等專業的技術水平，也有可能影響到自動化系統的集成與創新工作。

（4）自動化系統的核心技術，有許多還被國外廠商壟斷或封鎖。

（5）作為自動化產業而言，有些方面比較“浮”，商業色彩濃厚，炒作內容較多，這是一個社會問題。應當鼓勵和提倡踏踏實實做事情，認認真真做學問。自動化行業的規模雖然已基本形成，但要做大做強，使之成為我國的支柱產業，還有許多工作要做。

3我國冶金工業自動化技術發展的預測與分析

制造業自動化技術的發展在很大程度上受到制造業本身特點的制約，行業特點比較明顯，冶金自動化技術的發展，離不開冶金工業的發展，我國“兩化融合”政策的推出，為今后我國自動化技術的發展與應用在理論層面指明了方向，在操作層面，要求也更加具體、明確。對于冶金自動化技術的發展，目前完全可以定位于高端核心自動化技術與產品的創新與應用。

3.1物聯網技術在冶金企業中的應用

物聯網是指人們通過各類傳感器實現物與物、物與人、人與人之間按需的信息獲取、傳遞、儲存、認知、分析和使用。

3.1.1物聯網技術在工業領域中的應用

工業是物聯網應用的重要領域。具有環境感知能力的各類終端、基于泛在技術的計算模式、移動通信等不斷融入到工業生產的各個環節，可大幅提高制造效率，改善產品質量，降低產品成本和資源消耗，將傳統工業提升到智能工業的新階段。從當前技術發展和應用前景來看，物聯網在工業領域的應用主要集中在以下幾個方面。

（1）供應鏈管理物聯網應用于企業原材料采購、庫存、銷售等領域，通過完善和優化供應鏈管理體系，提高了供應鏈效率，降低了成本。

（2）冶金生產過程工藝優化物聯網技術的應用提高了生產線過程檢測、實時參數采集、生產設備監控、材料消耗監測的能力和水平。生產過程的智能監控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護水平不斷提高。鋼鐵企業應用各種傳感器和通信網絡，在生產過程中實現對加工產品的寬度、厚度、溫度的實時監控，從而提高了產品質量，優化了生產流程。

（3）產品設備監控管理各種傳感技術與制造技術融合，實現了對產品設備操作使用記錄、設備故障診斷的遠程監控。通過傳感器和網絡對設備進行在線監測和實時監控，并提供設備維護和故障診斷的解決方案。

（4）環保監測及能源管理物聯網與環保設備的融合實現了對工業生產過程中產生的各種污染源及污染治理各環節關鍵指標的實時監控。在重點排污企業排污口安裝無線傳感設備，不僅可以實時監測企業排污數據，而且可以遠程關閉排污口，防止突發性環境污染事故的發生。

（5）工業安全生產管理把感應器嵌入和裝備到礦山設備、油氣管道、礦工設備中，可以感知危險環境中工作人員、設備機器、周邊環境等方面的安全狀態信息，將現有分散、獨立、單一的網絡監管平臺提升為系統、開放、多元的綜合網絡監管平臺，實現實時感知、準確辨識、快捷響應、有效控制。

3.1.2冶金工業領域物聯網應用的關鍵技術

從整體上來看，物聯網還處于起步階段。物聯網在冶金工業領域的大規模應用還面臨一些關鍵技術問題，概括起來主要有兩個問題。

（1）進行關鍵特殊傳感器的研制生產工業用傳感器。工業用傳感器是一種檢測裝置，能夠測量或感知特定物體的狀態和變化，并轉化為可傳輸、可處理、可存儲的電子信號或其他形式信息。工業用傳感器是實現工業自動檢測和自動控制的首要環節。在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，并使產品達到最好的質量。可以說，沒有眾多質優價廉的工業傳感器，就沒有現代化工業生產體系。

（2）進行工廠傳感網的布局和建設工業無線網絡技術。工業無線網絡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(Mesh)網絡，綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，具有低耗自組、泛在協同、異構互連的特點。工業無線網絡技術是繼現場總線之后工業控制系統領域的又一熱點技術，是降低工業測控系統成本、提高工業測控系統應用范圍的革命性技術，也是未來幾年工業自動化產品新的增長點，已經引起許多國家學術界和工業界的高度重視。

3.2過程控制數學模型的開發與應用要實現新突破

數學模型是冶金自動化中的核心技術。“牽牛要牽牛鼻子”，如果掌握了數學模型的這項技術，就掌握了自動化的主動權、話語權。核心技術是買不來的。要生產國家急需的鋼鐵產品，就要有相應的高端自動化技術來做支撐，國外廠商出于自身利益，不會轉讓這類高端自動化技術與產品，他們所能轉讓的技術都是有條件限制的技術或已經過時的產品與技術。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。市場需求非常廣闊，我國的冶金自動化水平已經發展到了一定的水平，一支技術創新的團隊已經基本形成，而且許多冶金企業都有著豐富的實踐經驗，這些都為開展二級數學模型的自主創新創造了極為有利的條件。數學模型是控制對象的表征，是對象可執行的表述，正是由于它與信息技術、自動控制技術、工藝能力的有效結合，發揮了重要的指揮與優化作用，所以數學模型才被稱之為自動化與信息化的核心技術。建立高可用性、高精度的數學模型是我國鋼鐵工業開發和生產出滿足國民經濟發展需要的鋼材品種；提高產品質量、節約能源、降低成本，從而實現可持續發展，提升核心競爭力的技術基礎。審視整個鋼鐵工業自動化信息化的發展趨勢，過程控制數學模型是鋼鐵工業自動化信息化最直接最有效的領域，也是最核心的技術，沒有或者不掌握這種技術，鋼鐵工業的自動化信息化就難免流于形式，難以收到理想的效果。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。發展以數學模型為核心的自動化技術，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。

3.3以國產化創新型產品與技術為核心的自動化系統的集成與創新

經過幾年的努力，我國制造業自動化領域已經擁有了一批自主開發創新的產品與技術。這為今后自動化、信息化技術的發展奠定了堅實的基礎。但這僅僅是開始，堅冰雖然打破，但水下仍然潛藏著巨大的冰塊，所以發展以國產化的創新型產品與技術為核心的自動化系統的集成與創新今后還有許多工作要做。

3.3.1博弈要有實力

要在國際自動化領域取得話語權，就要靠實力。以前，依靠市場換取技術，只是一種低層次的對外開放，而且依靠錢是買不來核心技術的。如果我國在一定程度上掌握了自己的自動化、信息化核心技術，就可以由低層次的對外開放方式上升到較高層次的對外開放與交流。形成你中有我，我中有你的態勢，達到優勢互補、互利共贏的良性局面。我國在引進先進技術與產品的同時也可以對外輸出自己的產品與技術，同時還可以開展聯合研發等科技活動。

3.3.2新型自動化系統的集成與創新要實現全過程的集成與創新

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。其核心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。對于全過程的認識，我國著名自動化專家柴天佑院士曾經有過一段精彩的論述：“采用自動化技術，以計算機和網絡技術為手段，將生產過程的生產工藝、設備運行技術和生產過程管理技術進行集成，實現生產過程的控制、運行、管理的優化集成，從而實現管理的扁平化和與產品質量、成本、消耗相關的綜合生產指標的優化。”以國產化創新型產品與技術為核心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。

3.4能源管控一體化建設是下一階段冶金自動化工作的重點

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。這也是能源實現智能化管控的著眼點，建設一套全新的基于熱值流分析的能源管控一體化系統，實現從計劃層、執行層到控制層的一體化；實現多種能源介質協同一體化；單項能源管控一體化，同時引進先進算法，確定科學的解法。

篇2

1、冶金電氣自動化技術的特點

我國鋼鐵企業自動化水平還不夠高，普及不夠，大部分鋼鐵企業存在生產技術內容太廣，生產工藝太復雜和電氣自動化依賴太強等特點。

1.1冶金生產技術涉及內容太廣

鋼鐵企業冶煉環節多，涉及內容非常廣泛，生產過程中涉及物理變化和化學變化，生產過程中突變因素多，冶煉過程涉及的技術非常復雜，生產過程中要控制好生產原材料，監控物理變化參數和環境的化學參數。電氣自動化控制系統應該能控制或跟蹤生產過程的全過程，電氣自動化控制系統涉及內容非常廣泛，只有這樣的控制系統才能保證生產過程的安全性，提高冶煉產品的產量，提高鋼鐵企業的經濟效益。

1.2冶金生產工藝太復雜

冶金生產工藝復雜，實際生產過程中工藝流程比較全，冶金電氣自動化控制系統要覆蓋全生產過程，實現軟件與硬件的配合，優化生產過程。冶金電氣自動化系統呈現技術難度高，雖然技術人員具有非常專業的知識，掌握專業技巧，這樣才能真正做到提高生產效益。

1.3冶金自動化高依賴電氣技術

隨著我國鋼鐵聯合企業的生產能力的擴大，大部分小鋼鐵企業重新組合，形成更具競爭優勢的聯合企業。這些企業大量引進全自動化生產線，電氣自動化水平不斷提高，幾乎涵蓋了冶金全過程，冶金自動化高依賴電氣技術，通過電氣技術完成信號采集、信號轉換和結果運算等操作，實現鋼鐵企業的全自動化。

2、冶金電氣自動化技術應用現狀

冶金電氣自動化系統是利用智能控制技術、計算機網絡技術、神經網絡技術、監控技術等控制和管理冶金企業生產過程中的各環節。就鋼鐵企業來說，通過冶金電氣自動化控制系統控制軋鋼、高爐、轉爐，鑄造等技術環節，解決冶金過程中高溫，高熱等問題，為鋼鐵企業生產解決了許多實際困難。許多大型鋼鐵企業設計或改造了許多電氣自動化控制系統，這些系統都能實實現人工智能操作，自動化操縱體系是單位操縱體系的主要構成，普遍運用在單位制造管制的每個環節，其中最重要的運用是智能化操縱技術%智能化技術中的專家體系，模糊操縱，神經網絡等技術被運用到鋼鐵行業的軋鋼體系、高爐、轉爐、連鑄車間、軋鋼調節體系等，版型在線監測、冷熱軋薄板、維修保養監控等功能。通過中央計算機系統控制各個子系統，實現子模塊與子模塊之間的轉換。冶金電氣自動化控制系統使用現場總線技術，數據交換傳送技術，電腦合成技術等，推動冶金過程的標準化，程序化；通過人工智能技術，使用機器人手臂特自動化設備提高冶金企業的生產力，讓鋼鐵企業取得長足的發展，提高市場競爭力。

3、冶金電氣自動化技術應用前景

我國許多大型鋼鐵聯合企業通過引進電氣自動化技術，整合行業信息化水平，通過自動化控制系統提高生產控制精度，提高產品質量，進一步壓縮生產成本，降低資源消耗。這些電氣自動化控制系統增加了冶金生產過程的穩定性、可靠性和安全性。從這些電氣自動化控制系統可以總結出我國冶金電氣自動化技術的應用前景，包括低成本自動化、行業信息化、智能控制、冶煉過程控制和綜合一體化控制等方面。

3.1低成本自動化

所謂低成本自動化是利用高精尖技術，通過自動化技術科學合理投資，減少投資成本，降低投資風險。許多中小型鋼鐵企業通過使用微型計算機作服務器，精準的實現對全過程、全流通實現電氣自動化控制，為企業實現了低成本自動化，也解決了中小型企業的約束。

3.2行業信息化

所謂鋼鐵行業信息化就通過計算機系統，實現信息資源共享，實現企業信息化管理的標準化和系統化。大部分鋼鐵企業通過電氣自動化控制系統采集生產過程中的原始數據，利用信息化技術手段分析和研究這些原始數據，使用科學管理決策分析軟件，挖掘潛在數據，為企業的發展提供科學合理的數據支持。

3.3智能控制

雖然電氣自動化控制系統廣泛應用自適應、優化、模型預測等控制策略，但仍然不能滿足技術的要求，因為傳統的PID控制理論是適應數學模型復雜且變化大的特點，而智能控制對總控制程序具有良好的適應性，尤其是對于復雜程度較高的綜合控制系統，能分級控制智能設備，有著很大的發展空間。

3.4冶煉過程控制

電氣自動化控制系統可以對產品質量監督、環保監控及物流跟蹤等多個方而實施全過程監控。電氣自動化控制系統采用新型傳感器、數據融合處理等高精尖技術對原材料質量、鋼水純度、熔渣成分、溫度、固廢監控等環節進行全程控制，提高鋼鐵企業的效益。

3.5綜合一體化控制

電氣自動化綜合一體化控制系統是未來的發展方向，這種系統打破了傳統的計算機、儀表、電氣在控制設備方面的專業界限與分工，實現了邏輯控制對模擬量進行控制的難題，極大地提高了系統的實用性與操作性。簡化了程序，降低了成本，電氣自動化綜合一體化控制系統系統將是鋼鐵行業電氣自動化發展的重要方向。

4、結語

篇3

關鍵詞：冶金自動化；過程控制系統；生產管理控制系統；企業信息化系統

近年來，我國經濟及高新技術的迅猛發展，特別是自動化技術在冶金行業的大范圍應用，促進了我國冶金行業的快速發展，但自動化技術在冶金行業實際應用的過程中仍存在較多問題，需要及時進行更新和改進。

一、冶金自動化技術發展現狀

目前，我國冶金自動化技術發展較快，大多數冶金企業已推廣應用，相關工藝流程不僅配備了先進的單機自動化系統，還安裝了多功能管控一體化系統，尤其是寶鋼股份等企業的自動化技術已達到世界領先水平。自動化技術的大范圍應用，促進了冶金行業生產效率、產品性能、環保水平的提升和能源消耗的降低。目前，在基礎控制和過程控制等方面，很多冶金企業的高爐、轉爐和工業爐已經采用了DCS和PLC處理技術，并結合自身實際構建了企業信息網，且已成為當前冶金企業生產經營的關鍵性設施之一。

二、目前我國冶金自動化應用過程中存在的問題

雖然我國冶金自動化技術發展迅速，但是部分冶金企業在自動化應用過程中仍存在一些問題，可能會制約冶金自動化技術的深入應用，主要體現為以下3方面：——煉鐵系統（鐵、焦、燒）生產流程成本高，且存在大量生產殘渣，影響周邊環境質量；同時，其生產過程可視性差，物料投加及溫度難以精確控制，可能影響生產質量。因此，為了確保煉鐵生產過程的連續化和高效化，就要求相關計劃控制及管理系統針對整體生產流程相關工序之間物流、能源消耗及生產時序進行精確預報，以保證相關信息能夠及時反饋，進而在較短時間內即可對生產工藝及產品方案實施有效調整。——目前，仍有很多冶金企業在生產過程中采用人工經驗控制煉鋼終點的做法，這樣不僅生產效率低、穩定性差、生產成本高，而且難以達到高質量冶金生產的需求。而目前，堅持產品萬能化的傳統冶金廠的生產規模和效益日漸縮減，激烈的市場競爭要求冶金企業產品專業化、生產集成化——產品生產工序少，生產設備可單機匹配，產品生產流程及時間明顯降低——這就需要計算機系統對高復雜性的冶金生產過程進行統一管理，以實現生產信息和決策的及時傳遞。——企業信息化建設存在明顯不足。當前部分冶金企業雖然實現管控一體化，但信息集成度低，且沒有標準化的企業信息系統編碼體系，難以實現對企業運營的實時管理。同時，部分企業銷流程協調性較差，導致在整體流程的執行過程中經常出現各種問題，嚴重影響了運營效率。此外，一些冶金企業缺少市場、成本及質量等方面的相關數據信息和戰略預測方法，限制了企業的發展。

三、冶金自動化技術發展趨勢

針對上述問題，未來冶金自動化技術發展應集中于過程控制、生產管理控制和建立企業信息化系統3個方向。1.過程控制目前，我國冶金行業自動化已普遍實現了對冶金流程的在線連續檢測及監控，未來應集成各種傳感器、軟測量、數據采集及數據處理等諸多技術，提升冶金流程在線檢測及質量監控水平，對金屬成分、溫度尺寸、組織及缺陷等不同指標進行實時監測及判斷；基于我國環保要求的日趨嚴格，未來要重點著手于實現對冶金過程全線廢氣及煙塵的實時監測；此外，集成機理模型、統計分析、預測控制、專家系統、模糊邏輯、神經元網絡、支撐矢量機等各類技術，實現生產過程相關變量高性能閉環控制的目的，例如開發高爐順行閉環專家系統。2.生產管理控制（1）生產流程信息集成冶金企業應重點開發鐵—鋼—軋橫向數據集成及傳遞技術，實現生產過程管理、計劃及控制等諸多方面信息的集成，構建并豐富企業相關數據庫；基于數據挖掘技術，對生產管控過程決策提供信息保障。（2）計算機全流程模擬使用計算機仿真、多媒體、計算力學等技術，參考不同類型的冶金模型，實施流程離線仿真及在線集成模擬，進而提升生產組織、流程的高效性及新產品開發的質量。（3）增強冶金生產智能性冶金企業應從以下3方面著手，提升冶金生產智能性：——生產組織管理。依據事例推理及網絡規則等相關技術，對于生產作業計劃進行及時調整，進而增強生產組織柔性及敏捷性。同時，實現對不同生產工序參數的自動計算，重點針對相關生產計劃實施全線跟蹤及控制。——質量管理。重點集成數據挖掘、統計計算及神經網絡分析等諸多技術，針對產品生產質量實施有效分析及預測，判斷產品在生產過程中是否出現異常情況；基于各種故障診斷技術及相關計算模型，構建高效率設備使用情況預報系統，提升設備維修管理效率。——成本控制。引入數據挖掘及預報技術，構建成本管理、監控、預測模型，全面改進材料配比、能源使用效率，并實現成本動態核算，進而有效降低冶金生產過程的實際成本。3.建立企業信息化系統企業應建立高效的信息化系統，實現信息共享；實現企業信息系統編碼體系標準化、企業異構數據/信息集成、協作制造企業的信息集成和管控一體化，實現企業實時性能管控；對銷流程進行有效協調，實現訂貨合同、生產計劃、制造作業指令、產品入庫及出廠發運等諸多信息的統一，使企業從產品生產至銷售形成有機整體，確保有效的計劃調度及生產控制；確保對企業業務活動的成本及資金實現事前、事中控制；實現知識管理及商業智能等功能——基于企業或行業相關數據信息，依據一定規則構建數據庫，采用在線分析及數據挖掘等方法，獲得市場、成本及質量等方面的信息并進行戰略預測，實現企業管理經驗和集體智慧的形式化，以及對企業運營過程的合理化創新。

四、結束語

綜上所述，目前冶金自動化技術應用范圍大幅擴大，技術研發更新速度不斷提升，市場競爭日益激烈。冶金企業必須推進自動化技術縱深發展，強化冶金生產各環節的質量、成本控制，才能從根本上提升企業的核心競爭力。

參考文獻：

[1]袁尚.冶金自動化技術的發展現狀[J].科技資訊，2014，12（10）.

[2]曾波.自動化技術在冶金行業中的現狀和發展趨勢[J].山西冶金，2014，37（5）.

篇4

關鍵詞: InTouch；轉爐自動化；SQL Server

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

一、引言

冶金企業的生產過程冗長而繁雜，從原料準備到生產出最終產品，其間每道工序都包含有復雜的工藝過程。而繁雜的生產工藝卻使自動化控制領域的各種技術在冶金企業中基本上得到應用。現場設備狀態信息及生產數據是冶金企業轉爐煉鋼生產的基本數據資源。如能將這些核心的數據資源方便快捷且形象地從生產現場送到操作者及決策者的計算機上，就可以為操作者提供操作參考，為決策者整合信息資源、加強管理、實現轉爐冶煉數字化提供可能。由于轉爐冶煉控制設備與生產現場監控平臺的繁雜，轉爐自動化的實現面臨的一個重大問題是缺乏一個快速、高效、簡便且經濟適用的工具來采集這些重要的生產過程數據，并將之轉化為反映轉爐冶煉內部生產流程管理圖形化的集成信息[1] 。由美國Wonderware公司開發的組態軟件InTouch很好地滿足了上述要求。

二、InTouch的特點

目前，有很多工控組態軟件，如InTouch 、iFix 、Wincc, 國產的有“組態王”、“ 世紀星” 等。InTouch 是美國Wonderware公司開發的世界上第一個集成的、基于組件的MMI系統——FactorySuite2000中的一個核心組件。它具有世界領先的HMI(人機接口界面)和面向對象的圖形開發環境，便于高效、快捷地配置用戶的應用程序。

InTouch具有強大的網絡功能，通過傳統的DDE和擴展的NetDDE的方式，可與本機和其它計算機中的應用程序實時交換數據。同時，它支持通過ODBC訪問各種類型的數據庫，便于系統的綜合管理。另外InTouch還支持標準的ActiveX技術, 開發者可以很方便地把各種ActiveX控件或自己編寫的ActiveX控件嵌入InTouch 應用程序中。在性能上，InTouch對核心代碼進行了優化，運行效率比較高。同時，它經過了嚴格的測試，具有相當高的可靠性和穩定性。

三、系統結構

轉爐自動化系統呈兩層分布式體系結構: 數據采集層和監控層。數據采集層主要采用數據通信標準接口；監控層屬于局域網，遵循局域網的協議標準。數據采集層由一臺服器組成，通過Siemens通信網卡(CP1613)與多臺PLC組成的工業以太網通信，進行數據的采集并將數據傳遞到數據庫服務器處理；監控層共享數據庫服務器上的數據。轉爐自動化系統結構如圖1 所示:

圖1 轉爐自動化系統結構

四、軟件設計

(1) 用戶需求

此軟件為實現轉爐冶煉的自動化，主要任務是顯示生產計劃、冶煉鋼種應執行的制造標準以及該鋼種的實際化學成分、采集生產過程數據并存入數據庫、生成并打印各種報表等功能。

(2) 數據通訊

在InTouch中, 數據類型主要分為內存型和I/O型。其中，內存型數據為InTouch程序內部定義的變量，不需要通過IPOServer即可進行訪問；I/O 型數據的來源為PLC數據塊(DB塊) ,數據庫服務器要采集PLC數據，需要一個通訊接口——I/OServer。本系統采用Siemens通信網卡(CP1613)與PLC連接，PLC為Siemens S7產品, 因此選用S7 Ethernet型號的I/O Server。假設要從PLC1的DB303數據塊中讀取一個實型現場數據，PLC1的MAC地址和數據庫服務器IP地址分別為08. 00. 06.6E.E1.D4和172.20.1.1, 則I/O Server中Topic Definition的設置為:

Topic Name——plc1( 任意定義)；

Remote Adrress——08.00.06.6E.E1.D4(PLC的MAC地址)。這樣, I/O Server 就可以從PLC1取得數據了, 而要讓InTouch從IPO Server中取到正確的數據, 還必須為每個I/O 型變量定義Access Name 和Item Name:

其中, Access Name 可任取，如IO，其余參數分別為:

Node Name——172.20.1.1( I/O Server 所在結點的IP地址)；

Application Name——S7(S7 Ethernet的程序名)；

Topic Name——plc1( I/O Server 中定義的Topic Name)。

Item Name根據PLC的不同有所差異，對于Siemens 的PLCS7，開關量用I或O開頭加地址表示, 如: I12.5；模擬量用數據塊名加數據類型表示，如DB303, Real32 等。

(3) 畫面構成

主要監控畫面包括: 轉爐操作畫面、轉爐計劃、化學成份顯示、轉爐實際值顯示、相關工序狀態窗口、報表打印、系統登錄和注銷窗口等。各畫面通過動作按鈕進行切換, InTouch中常用的窗口顯示函數為:

Show“窗口名”或ShowAt(“窗口名” , 橫坐標，縱坐標)。InTouch沒有提供作報表的工具，但用戶可以自己制作報表窗口，并調用窗口打印函數PrintWindow()打印報表。另外，也可以采用其它報表制作工具生成報表, 然后在InTouch 腳本中調用來打印報表。

(4) 數據采集及數據庫訪問

InTouch通過I/O Server采集來的現場數據要存放到數據庫中保存下來, 數據庫是系統管理不可缺少的工具，也是工作報表的數據來源，目前廣泛采用的數據庫管理軟件有Oracle、SQLServer、Informix等，本系統采用了SQL Server。

InTouch支持SQL語句，通過ODBC接口能方便地與SQLServer數據庫進行連接。首先在“控制面板”的ODBC中為自己的數據庫定義一個數據源名，如: DSNDBBOF；InTouch訪問數據庫通常有兩種方法，一種方法是調用SQL Server數據庫中的存儲過程，把現場過程數據寫入數據庫中，例如存儲過程Mixiron的功能為保存轉爐入爐鐵水重量，程序代碼為:CREATE PROCEDURE Mixiron

@MixironWeight real

AS

Begin

Delete from MixironWeight

Insert into MixironWeight(MixironWeight)values(@Mixiron-Weight)

End

如果要采集每一爐鋼的入爐鐵水量，則可在InTouch中通過條件腳本調用上述存儲過程來實現，腳本程序為:

SQLConnect(BOFDB,“DSN=DSNDBBOF；UID=DSNLinkDBBOF；PWD=DSNLinkDB-BOF”)；

SQLSetStatement(BOFDB，“EXEC Mixiron” + Text(L1BRBOF-LDWeight1,“#.000”)；

SQLPrePareStatement(BOFDB, BOFSQLHandle)；

SQLExecute(BOFDB,“MixironWeight”, BOFSQLHandle) ；

SQLClearStatement(DBBOF，BOFSQLHandle) ；

SQLDisconnect( BOFDB) ；

另一種方法是通過綁定列與SQL Server 交換數據，首先在InTouch 的SQL Access Manager\Bind List中為自己在數據庫中定義的某張表(如BOFHistory) 定義一個綁定列(如BOFHistory1), 注意表與綁定列的格式和數據類型應完全一樣。這樣，要往表中插入數據的程序代碼為:

SQLConnect(BOFDB，“DSN= DSNDBBOF”) ；(連接數據庫)

SQLInsert(BOFDB,“BOFHistory”，“BOFHistory1”)；(插入數據)

SQLDisconnect(BOFDB) ;

(5)系統安全

系統安全問題是每一個應用軟件設計人員必須考慮的, In-Touch可以通過帳號管理機制, 限制不同人員的訪問權限, 來實現系統安全。不同用戶登錄之后擁有自己的訪問級別($ AccessLevel), 決定了他對軟件的操作權限。比如系統設置動作按鈕只能讓工程師以上級別的人($ AccessLevel> 6000) 操作, 則可在按鈕動畫鏈接的Miscellaneous\Disable(on) 屬性的條件表達式中寫上$ AccessLevel< 6000。這樣，沒有登錄或訪問級別不夠的人就無法觸發此按鈕了。

五、結論

綜上所述，InTouch確實是一個非常優秀的組態軟件，不僅在設計和實現上非常簡單，而且在功能上也十分強大，同時又具有較高的性能和穩定性。

篇5

關鍵詞：自動化技術；有色冶金工業；應用

前言

有色冶金工業的生產過程要經過選礦和燒結以及高爐等復雜的工序，而且在生產的過程中，使用到化學產品等具有腐蝕性的物品，對與現場工作人員的健康造成極大的危害，同時在一些生產工序時，人力實現不了，所以自動化技術在有色冶金工業中的應用是不可或缺的。由于我國的有色冶金工業的自動化技術是隨著改革開放才發展起來的，與國際的生產技術還有很大的差別。所以應該在有色冶金工業生產中把先進的自動化技術進一步推廣，提高生產時的生產效率和生產效益。

1 我國有色冶金工業自動化發展的現狀和問題

1.1 我國有色冶金工業的自動化現狀

1.1.1 有色冶金工業的生產控制體系

在有色冶金工業的生產過程中，主要是由四大分級結構控制體系完成的，它們分別為：①0級是采集執行層，也就是傳感器和執行器，主要是完成物理量的測量、執行控制命令。②1級是基礎自動化，集中控制生產工藝的過程。③2級是過程自動化，控制生產的優化。④管理自動化，調節個程序之間的工作，使其分工合作。

1.1.2 我國有色冶金自動化技術的現狀

隨著21世紀的發展，我國的有色冶金自動化的程度得到了很大的提高，從有色冶金生產的各個工序現場可以隨處可見自動化的設備，不僅有比較先進的單機操作系統，還有完善的集散式分布系統。目前我國的大型有色冶金企業都從國外引進了先進的自動化控制系統和設備，然后應用這些設備和技術，進行消化吸收和自我創新，改造出適合我國冶金企業的生產實際情況的設備，使我國的自動化水平已經趕上了國際的水平。但是發展是不斷的，所以對我國的有色冶金工業的要求會越來越高，使得一些落后的技術和生產設備被淘汰，配備了很多新的自動化系統和單機自動化系統生產設備。

1.2 我國與國際冶金自動化水平的差距

我國自動化技術產品的生產上面與國際很多大型公司有著很大的差距。如我國的自動化技術沒有自主的知識產權，過分依賴于對國外的生產產品的進口，因為產品的技術是不同國家的生產的系統，有的甚至是國外已經不再使用的系統，這就使的將這些系統集合在一個平臺上帶來了困難。還有就是由于我國的有色冶金技術方面的發展較晚，與國外相比較，沒有在成套技術方面有很多的經驗累積。

1.3 自動化技術在有色冶金工業中應用存在的問題

隨著環境的污染和破壞，資源的缺乏和能源結構的不合理，使得必須進行高效率和低消耗以及污染少的生產，對于落后的設備就要進行淘汰。自動化技術之間的維持和數據診斷以及智能控制技術有一定的差距。

2 自動化技術在冶金工業中的應用

2.1 現場總線技術

現場總線控制技術簡稱FCS，研究并生產應用是在上世紀80年代，距今已經30多年，而經過這些時間的發展，使其在國際擁有60多個不同的生產廠家生產出來的總線產品，如基金會現場總線等。FCS擁有著實現各種系統的無縫集成和控制設備以及企業高層之間的聯系等優勢，特點則是系統開發和各系統之間既可功能自治也可相互操作以及系統結構分數，使其在有色冶金行業中被廣泛運用。

2.2 工業控制計算機的應用

工業計算機簡稱IPC，是指把個人的計算機安裝上系統控制軟件，便于控制工業的生產。IPC的優點是高度開放和價格低廉以及功能更強大等。

2.3 管理信息系統在工業中的應用

企業的管理對與企業來說是十分重要的，一個好的管理模式可以讓企業在發展中有很大的競爭力，得以持續發展。企業信息化系統的自動控制是在冶金工業中把冶金流程的全部信息集成起來，進行管理、技術、生產和控制的信息集成，就可以將生產時產生的數據進行及時采集，對管理者的決策提供數據。在有色冶金質量管理和在線監測以及故障診斷方面提升智能管理，達到動態管理，降低生產成本；通過信息化管理可以實現能源的管理和實時性管理以及商業智能管理，對企業的可持續發展和生產以及技術等方面的創新提供了基礎。

銅冶煉的生產過程：

3 將以太網應用到有色冶金自動化的技術中

3.1 以太網的特點

有色冶金企業的不斷發展，使得有色冶金行業的競爭越加激烈，這就使企業通過改造、新建和淘汰舊的設備以及引進新的設備來提升自身的競爭力。但是隨著一些新技術的更新，導致新技術與一些落后的技術很難在控制系統上達到高度集成。以太網就可以很好地解決這個問題，這是因為在用以太網作為自動化的控制網絡具有很多的優勢，如數據傳輸快，有足夠的帶寬和存在時間長，有統一的標準，有相同的通信協議，在設置、診斷以及維修方面發展的較為成熟，所以才會被技術人員接受。還可以讓不同的通信協議在統一總線上運行，作為企業的公共網絡平臺的鋪墊。

3.2 工業以太網在有色冶金自動化中的應用

在有色冶金工業生產中，應用以太網可以把不同類型的網絡化的儀器儀表與IPC連接在統一總線上運行，把這些系統連接起來，在加以控制。以太網的應用使得一些企業現在都不再需要對原材料的銅礦石進行成分的分析，這些分析多可以通過網絡化實現，檢測出來的數據可以直接傳送到有關部門，而公司的成員和客戶也可以在網上看到或查詢到自己需要的數據，實現了數據的共享。如圖，可以在現場通過以太網網絡進行通訊，以PLC作為主站而其他設備作為從站，這樣就可以保證每個獨立系統的穩定性和可靠性。

4 結束語

隨著經濟的發展，有色金屬的需求量也在增加，而在有色冶金工業中運用自動化的技術不僅可以提高生產效率、產品合格率、降低生產人員的危險系數等，是以后有色冶金企業的發展方向。但是由于我國的改革開放較晚，有色冶金工業的總體自動化水平與國際相比還是有很大的差距，所以應該增加對于自動化技術研發的資金和科研人員，使我國有色冶金工業的自動化水平提高。

參考文獻

[1]鄭華棟.冶金工業自動化技術發展[J].城市建設理論研究，2011（15）.

[2]韓精華.自動化網絡控制技術在冶金工業中的應用[J].中國冶金，2010（12）.

篇6

關鍵詞：冶金自動化系統Profibus現場總線

中圖分類號：TP39文獻標識碼：A文章編號：1007-3973（2012）004-052-02

計算機技術, 網絡技術和數字通信技術的迅速發展引起了工業自動控制系統結構的巨大變化。Profibus作為一種由智能化設備組成的計算機網絡，近年來，憑借其獨特的優勢已成為自動控制領域研究的熱點，應用于眾多領域。在我國冶金工藝中，profibus現場總線主要應用在煉焦配煤優化系統、焦爐加熱計算機控制及管理系統、燒結過程智能控制管理系統、燒結終點判斷與智能控制系統、煉鐵優化專家系統、高爐人工智能系統中，通過對這些子系統的控制，確保了整個冶金工作的自動化流程的實現。

1Profibus現場總線簡介

隨著自動化工業發展，總線分布式機械臂控制系統在工業生產得到了廣泛的應用，隨著機器人自動化程度的提高，控制技術逐步增大，在工業生產環節的機械臂操作需要多個機械臂的相互協調工作，操作之間的機械需要總線控制，采用機器人實現流水工作，可以有效解決生產精密設備的工作，總線控制技術在工業控制中得到廣泛應用，網絡通信與信息管理在機器人工業控制中得到了應用，將分散測控設備組合成變成網絡節點，融合成總線通信網絡，實現設備之間的有效溝通信息、完成自控工作的網絡系統與控制系統，CAN總線分布式機械臂控制是一種有效的實時控制，串行通信網絡，具有性能搞、可靠強、實時交互便利的特點，被廣泛用于控制系統中機械設備之間的數據通信與自動化儀器控制，主要考慮將高速實時處理與分布式工業控制領域中的高可靠性相結合。

PR0FIBUS現場總線是以開放式系統互聯網絡作為參考模型，采用的是德國國家標準DIN19245和歐洲EN50170現場總線標準，定義了物理傳輸特性、總線取協議和應用功能的一種計算機網絡系統，由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、和PROFIBUS-FMS三個兼容部分組成。Profibus-DP是一種高速低成本通信, 用于設備級控制系統與分散的I/O形式的通信；Profibus-PA是專為過程控制自動化設計的, 將傳感器和執行機構接到一根總線上, 并具有本質安全規范，Profibus-FMS是具有令牌結構的監控網絡、具有實時多主的特征。Profibus現場總線的主要的組成硬件是主設備、從設備、網絡網路，其中主設備用以控制總線上的數據的傳輸，即使沒有外部發送的請求信息，仍可對總線進行訪問；從設備是指比較簡單的外部設備，且未被授權訪問總線；網絡網路包括傳輸介質和網絡鏈接器，例如采用具有屏蔽功能的雙絞電纜構成的電氣網絡，或是用塑料或玻璃纖維光纜構成的光纖網絡等。

2Profibus現場總線結構

2.1profibus總線結構

profibus總線分布式機械臂控制系統的機器人的執行由手指、手腕、上臂、前臂、立柱等組成，手部，包括手指、傳動機構等，手指用來抓取物體，傳動采用蝸輪、蝸桿，分布式機械臂機器人實現旋轉，旋轉采用擺桿滑塊方式，操作控制取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，不受負載變化的影響，在速度、位置控分布式機械臂控制變得非常簡單。profibus總線分布式機械臂控制系統現場工作過程中，電磁干擾，電壓起伏，機械振動，環境濕度的變化，有可能導致計算機運行不暢，造成威脅隱患，繼電器控制系統的抗干擾能力強，可是需要眾多的機械觸點，使用壽命短，穩定性差。profibus總線分布邏輯控制器，采用微電路集成技術，采用無觸點的電路集成存儲元件.

profibus分布式機械臂控制器通過接口連接伺服單元和 I/O 單元， 分布式機械臂基于現場總線控制功能，將微處理器和現場總線接口連通，形成數控插補單元，分布式機械臂把帶有通信功能的伺服單元直接掛接在現場總線上，形成控制系統網絡結構，實現分布式機械臂智能獨立操作，添加其他現場控制設備，分布式機械臂的profibus控制器與其接口之間采用了隔離措施，反饋單元使用高精度的光電編碼器，分布式機械臂控制器的控制量輸出采用 WM 輸出，使用濾波器獲得控制電壓送往伺服驅動器，以總線為通信工具設計數控系統，有效降低了控制系統的復雜程度，提高了運算速度，增強了分布式機械臂的控制性能，具有信息處理速度快，開放程度高，控制精確，通用性好的特點。

Profibus采用是OSI分層模型, 它由七個功能獨立的層組成，而且，每層具有標準的定義，如遵守協議則保證通信系統是開放的。在Profibus現場總線中，主要是采用了OSI模型中的物理層、數據鏈路層和應用層。Profibus總線系統一般可分為三種系統結構，為純主—從系統，純主—主系統，以及混合系統。其中一級主站為中央控制器、二級主站為操作員工作站，從站為所有的現場設備。

2.2profibus現場總線控制系統組成

(1)現場總線設備。主要有智能現場儀表、控制器。可分為總線供電和單獨供電式現場設備，這些現場設備不僅有信號變換功能，而且還有組態運算及控制功能。

(2)現場總線線路。其中有連接在總線末端附近的終端器，是一種阻抗匹配元件，能采用反射波原理使信號變形最小，減少了信號的衰減與畸變。每個總線段上有且只能有兩個終端器。還有輸送介質電纜，一般常用的電纜為雙絞線以及用于現場總線與操作站的連接的現場總線網卡和用于擴展網絡的中繼器。

3Profibus現場總線在冶金自動化系統中的應用

3.1冶金自動化系統結構

在冶金自動控制系統，應用profibus現場總線，構成了三級網絡系統, 分別由現場設備控制層、車間監控層和工廠管理層構成。其中現場總線profibus-DP和profibus-PA模塊主要負責現場設備的監控，例如，傳感器、驅動器、傳動裝置和開關設備等，profibus-FMS部分實現運用于車間控制層，實現控制系統的人機對話, 管理者科技通過車間監控計算機對設備狀態進行在線監控、參數設定、故障報警、生產調度等操作，工廠的管理層即為局域網。

3.2冶金自動化系統工作原理

在冶金工業的運作中，profibus現場總線根據現場設備控制層的運作對進行操作，物理層并將相關參數返還車間監控層，該模塊對數據進行相關的處理，達到適宜工作的參數值時，將信息傳給現場設備控制層，令現場設備停止運作。該過程主要是通過profibus現場總線的結構層實現。在信息發送過程中，由于物理層上接數據鏈路層, 下連媒介，具有信息傳輸的功能，通過對數據鏈路層的信息進行編碼和調節，產生物理信號驅動媒介；在信息接收過程中，物理層對來自媒體的信號進行解調和解碼，傳達給數據鏈路層，鏈路層對相關的信息執行總線通信規則, 處理出錯檢測和調度。最終將信息傳達給應用層，利用相關的應用軟件對數據進行處理，掌握數據的結構和意義。主要例子有：通過控制水泵閥位的開度使三容器的液位達到我們的設定值，通過控制變頻器的頻率來改變皮帶傳輸機傳輸速度。通過對立式電爐是雙輸入雙輸出的溫度場控制中，通過控制占空比來控制電爐的溫度，最后將得到的結果通過工廠管理層將數據進行統一的整理并實現信息的共享。對profibus現場總線的控制系統的使用，很好的對冶金工業中的煉焦配煤、燒結過程、煉鐵、轉爐、精煉爐、加熱爐燃燒等流程進行了控制，實現了生產線的有序運行。

總而言之，在冶金自動化系統中，采用Profibus現場總線控制系統，對生產對象進行監控、診斷和維護等，不僅節省大量人力物力，更加快了冶金工業生產運行的效率。而profibus現場總線作為一種國際化開放式總線,具有兼容性強大，接線簡單，結構緊湊的有點被廣泛的應用于各個領域，促進了我國的發展。

參考文獻：

[1]王曉紅,徐立芳,李琳.基于PROFIBUS-DP現場總線監控系統的設計與實現[J].實驗室科學,2010,(01).

篇7

1計算機在冶金過程中的應用

在自動化產品方面，以計算機為基礎的分布式控制系統逐漸開始替代過去的DCS系統，尤其是最近幾年開始應用的現場總線、工業計算機以及網絡信息技術。計算機過程控制系統將工藝知識、數學模型、專家經驗以及智能技術有機的融合在一起，從而構成了一個全面完整的數據信息資源庫，利用分布式控制系統結構，借助于工業以太網和傳感器、控制器等進行連接，能夠實現冶金企業生產情況的實時監控，有效的增強了系統的穩定性與控制型。比如說軋制作業，如下圖1所示，我們在軋線上安裝好板型控制、位置控制、厚度寬度控制等儀器，將獲取到的信息通過PLC控制器傳輸到過程控制計算機中，在計算機進行分析之后，再借助于工業以太網傳送到管理機，管理機根據這些數據信息發出操作指令。這樣一套完整的管控一體化信息系統能夠幫助我們對軋制生產的全過程進行有效控制，在很大程度上增強了冶金企業的自動化控制水平。

2人工智能的應用

所謂人工智能系統即是將神經元網絡、專家系統以及模糊系統聯系組合而成的控制系統，借助于模糊邏輯方式對傳感器獲取的測量數據實施判斷與評價，從而發出相應的控制指令。在冶金自動化控制系統中，借助于計算機網絡的優勢，對冶金企業各方面的專業知識以及核心處理方案進行評價，通過計算機對相關設備實施智能控制。簡要的說，即是將實際生產需要的工藝計算以及實際控制輸入到計算機之內，而計算機通過模糊的邏輯方式對產生的情況作出深入的分析，從而再發出具有更高精確性的操作指令。現階段國內大多數鋼鐵冶金企業都實現了從基礎自動化到網絡信息化的轉變，也實現了冶金生產全過程的自動化控制。在網絡化的技術前提下，我們能夠實現對專家系統的開發升級，從而讓冶金生產過程中的各項數據信息得以共享，作業人員只需要在操控室便能夠進行控制與作出技術決策。

3計算機在企業信息管理中的應用

在冶金企業的生產過程中往往會形成大量的數據信息，若我們通過人工采集的方式不但需要耗費大量的時間，同時也容易出現誤差，這就會對企業的基礎管理工作產生較大的影響。在這一情況下，我們可以利用計算機構建一個性能強大的管理平臺來完成這一任務。現代鋼鐵冶金企業通常來說包含了鐵礦采購、燒結、煉鐵、煉鋼、連軋等復雜的工序，同時在這一過程中還需要供水供電等輔助工作，各個作業流程之間必須要緊密配合，關系到一系列的質量、調度和通訊管理，因此我們借助于計算機技術開發出一個綜合的信息控制管理平臺，在企業內部構建管理信息網絡，把所有的數據信息以及生產工藝流程虛擬平臺包含在內，利用這一系統我們能夠使用計算機來進行更加優化的管理，確保各項管理工作的協調性。另外，信息控制管理平臺還能夠依靠其現代化的管理思路，將鋼鐵冶金企業內部各種資源充分利用起來，針對生產管理過程進行規劃與調度，實現最佳的策略配置。

4計算機生產管理控制系統的主要功能

首先是冶金生產流程的全息集成，能夠有效實現鐵——鋼——軋橫向數據集成與相互傳遞，實現管理——計劃——生產——控制的信息集成，另外還能夠整合生產實時數據與關系數據庫為數據信息倉庫，借助數據挖掘技術來為企業的生產管理活動提供更加科學的決策。其次是計算機模擬技術，讓企業的設計制造更加科學。利用計算機仿真、多媒體技術以及全流程模擬，基于各類冶金模型，實現流程離線仿真以及在線集成模擬，進而讓企業生產組織、生產流程和產品設計開發更加優化。最后能夠讓企業生產制造更加智能化。對于生產組織管理來說，基于事例推理、專家知識的生產計劃和運籌學中網絡規則技術，可以為企業帶來快速調整作業計劃的能力，從而幫助企業增強生產組織的靈敏度。對于生產質量管理來說，借助于數據挖掘技術、統計計算以及神經網絡分析技術，能夠對冶金企業產品質量實施預報、跟蹤和綜合分析，按照生產過程中產生的數據信息，對生產中可能存在的品質異常問題進行判斷。對成本控制管理來說，通過數據挖掘技術的應用，我們建立了動態成本模擬系統來對生產成本進行預測，依靠跟蹤控制技術來實現原材料配比、能源供應以及生產調度的優化，在很大程度上降低了生產成本。

5結語

篇8

關鍵詞: 冶金機械；自動化；發展趨勢

中圖分類號：TV736文獻標識碼：A

隨著我國經濟的騰飛，金屬冶煉工業在國民經濟中所占的地位也越來越重要，為其它行業的發展打下了堅實的基礎。隨著科學技術的不斷進步，特別是自動化技術的發展和不斷的成熟，在冶金工業中發揮的作用越來越重要。冶金機械的自動化極大的提高了企業的生產效率、降低了生產成本，提高了企業的經濟效益。

1冶金機械及自動化發展現狀

隨著我國經濟的迅速發展，國民經濟各個行業的發展都離不開冶金工業的支撐，冶金工業對于我國國民經濟的穩定發展具有十分重要的戰略意義。我國的現代化的冶金工業起步相對較晚，從上個世紀的七十年代開始，通過引進國外的技術和設備，在此基礎之上進行消化和吸收，我國的冶金工業取得極大的成就，逐步建立起了獨立自主的、相對比較完備的冶金工業體系，對于我國國民經濟建設的開展具有十分重要的意義。與此同時，國內對于冶金機械和設備的研究也不斷的取得進步，隨著我國冶金工業的發展和壯大，我國的冶金機械設備的水平以及自動化的程度有了很大程度的提高，已經逐漸朝著大型化、綜合化以及集成化的方向發展。進步新世紀以來，隨著以電子計算機技術為核心信息技術的發展和不斷的成熟，我國的冶金工業的自動化程度又獲得了一次巨大的跨越式的發展。

近年來，我國的冶金機械的研究和開發取得了豐碩的成果，2008年鞍鋼建成2.15米熱連軋機以及2.13米準予連軋機，并投入使用，我國的冶金機械設備制造技術取得了不小的成就，擺脫了對于國外設備的以來，尤其是大型寬厚板軋機已經基本上實現了國產化。當前我國的冶金設備的研究逐漸朝著自主研究的方向發展，冷連軋機組的研發取得了突破性的進展，常規冶金設備已經基本上可以實現國產化。隨著我國冶金機械設備的快速發展，給冶金自動化技術的發展帶來了廣闊的發展空間，打下了堅實的基礎，基本上實現了原料生產、焦化生產的自動化，這極大的促進了我國冶金工業的發展。隨著我國計算機技術的發展以及在各個領域的廣泛使用，我國的冶金自動化生產過程中也大量的引進了計算機技術，提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工業的整體發展水平，為我國國民經濟的穩定快速的發展打下了堅實的基礎。

早在2006年,冶金行業的自動化系統集成項目就以控制（大型PLC為主）和傳動為主。在原料、燒結、焦化、高爐、轉爐、電爐（煉鋼）、精煉爐、連鑄、軋機、加熱爐、均熱爐、鐵合金電爐、鋁電解等環節均涉及自動化系統集成業務。其中PLC已經尤為冶金行業的主流控制系統。在冶金行業中,軋鋼的自動化程度很高,它包含了自動燃燒控制模型、軋制節奏控制模型、粗軋自動寬度控制模型、精軋設定模型、板形設定和控制模型、精軋出口溫度控制模型、卷取溫度控制模型、卷取設定模型等,做好軋鋼自動化,PLC硬件、軟件控制都很重要,為冶金自動化的發展帶來了新的機遇。

計算機技術的發展使現代機械自動化發生了質的飛躍,當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制體系結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能,智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術,網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態以贏利為目刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體,形成嚴密的制造過程閉環控制體系。這種新技術應用于冶金機械制造將會給冶金工業帶來新的發展契機。

2冶金機械及自動化的發展趨勢

以計算機技術以及人工智能技術和核心的信息化技術的發展，給冶金機械的發展帶來了一種新的發展空間。在冶金機械設備中越來越多的集成了可編程的控制系統，大量傳感器的使用極大的提高了信息收集的效率與準確性，這些都推動了冶金工業機械自動化的發展速度，提高了冶金機械的工作效率，降低了設備的損耗，擴展了設備的功能，提高了企業的經濟效益。

“ 十一五”期間,我國冶金工業中的煉鐵設備。煉鋼設備、連鑄設備、軋制設備（板帶鋼軋制設備、型線棒管軋制設備、熱軋鋼材控冷設備）等都有新的突破,為冶金工業的發展補充了硬件設施。未來國際冶金自動化發展趨勢如下。

(1)基于數字模擬和仿真技術的研發,實現冶金全流程動態分析、評估和精準設計。

(2)綜合考慮生產效率、能耗物耗和環境指標的多目標實時優化。

(3)產品指標、運行指標和控制指標協同的全面閉環控制。

(4)數據驅動和知識驅動相結合的復雜過程建模和先進過程控制。

(5)先進傳感技術和軟測量結合的關鍵工藝參數的在線連貫測量。

(6)結合考慮物質流、能量流優化的先進能源管理和控制。

針對國際冶金行業的發展趨勢,我國冶金自動化發展趨勢主要表現在以下幾方面。

(1)過程控制系統的發展。采用先進的電子數控技術和新型傳感器技術、光機電一體化技術、軟測量技術、冶金環境下可靠性技術等,實現冶金流程在線檢測和監控系統。

(2)冶金技術信息化發展。在工業生產控制中,網絡就是中樞神經,以工業生產起到控制作用。在冶金工業中,以計算機技術為先鋒的網絡技術、電子數控技術、計算機仿真技術、多媒體技術、計算力學技術等在冶金流程中實現集成模擬系統,通過人機交流,模擬鋼鐵生產全過程,進而推進冶金工業生產制造的智能化。

(3)生產管理系統的發展。冶金工業的自動化不僅僅的包括機械的自動化，也包括管理的自動化，主要包括地生產進行相應的協調、對產品的質量進行嚴格的把關、對企業的資源以及能源的使用進行優化配置，提高能源的使用效率。通過管理的自動化，將企業的生產人員以及冶金機械設備進行有機的聯合，使其有效地進行運作，從而保證整個企業的生產活動有條不紊的進行，提高人力資源、能源的使用效率，降低成本，提高產品的質量，從而使企業在激烈的競爭中占據優勢地位。

3結語

隨著信息時代的到來以及我國鋼鐵工業在數量和質量方面的發展為冶金機械及自動化技術的發展即提供了機遇,也提出了新的挑戰。面對冶金企業花巨資大量引進的國外軟硬件產品、先進技術和自動化系統,我國冶金機械研制及自動化開發工作者仍然任重道遠。冶金機械的自主研制及冶金自動化技術發展,必須注重將高科技融入其中,注重提升性能,加強過程工藝、工裝設備、企業管理、生產組織、自動化等多專業的產學研聯合攻關,全面提高我國冶金工業經濟效益和綜合競爭力,促進我國冶金自動化軟硬件產業的跨越式發展。

參考文獻：

[1] 我國冶金自動化發展狀況與趨勢分析[J].可編程控制器與工廠自動化,2009, (02).

篇9

關鍵詞：自動化技術；鋼鐵冶金行業；電力保護；PLC控制；鋼廠 文獻標識碼：A

中圖分類號：TF31 文章編號：1009-2374（2015）15-0044-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.022

自動化技術在鋼鐵冶金行業中具有積極的應用價值，其在未來具有良好的發展方向。目前，鋼鐵冶金行業中逐漸意識到自動化技術的重要性，積極對待自動化技術，穩定其在鋼鐵冶金行業中的應用，拓寬自動化技術的應用范圍。鋼鐵冶金行業的發展越來越迅速，增加了自動化技術的應用壓力，也提供了發展的條件，優化自動化技術在鋼鐵冶金行業中的發展。

1 自動化技術在鋼鐵冶金行業中的應用

自動化技術在鋼鐵冶金行業中表現出很大的應用價值，主要體現在兩個方面：一類是鋼鐵冶金的電力保護；另一類是PLC應用。對其做如下分析：

1.1 電力保護

電力保護的重點是鋼鐵冶金電力運行中的繼電保護，利用自動化技術提高繼電保護的水平，及時隔離電力運行中的故障，保障鋼鐵冶金行業的生產效益，降低其在生產中的損耗，維護持續供電的方式。現代80%的鋼廠已經采用了自動化的電力保護，深化自動化技術的應用，提高電力保護的水平，例如：鋼廠運行的過程中，針對供電系統采取自動化的電流電壓保護，根據公式E（t，t0）=f（t）-C=q（t0）和E（t，t0）=E（t，t，0）+E（t，0，t0）（E=熱電勢，t=測量溫度，t0=變化溫度，當t0處于恒定狀態時，即可通過公式監測電力變化），主動消除電力保護中的誤差，一旦電力線路發生動態變化，自動化技術作用下的電力保護，檢測到電流或電壓超出安全值后，保護器會自動斷開，控制線路上的電力故障，避免電力故障影響鋼廠的運行生產，有利于提高電力運行的安全水平。

1.2 PLC控制

PLC是鋼鐵冶金行業自動化技術的典型，因為PLC具有自動化編程的特點，其可按照鋼鐵冶金生產的需求，設計可用的自動化程序，所以其在鋼鐵冶金生產中達到自動化的水平。PLC與鋼鐵冶金生產存在密切的聯系，關系到鋼鐵冶金生產的安全性，列舉鋼鐵冶金行業中比較常見的PLC應用，如：（1）為鋼鐵冶金提供程序化的控制方式，通過PLC改變生產中的工藝參數，如PLC控制鋼鐵生產中的差壓流量，自主運行公式：qf=.e..d2.，qf表示鋼鐵生產中的體積流量，C=流出系數，β=d/D，ρ=差壓值，ρ1=流體密度，如果流體為天然氣，PLC會自動執行公式：qn=As.c.E.d2.FG.ε.FZ.FT.，實現高標準的鋼鐵冶金生產，降低了生產控制的規模和難度，體現了集成控制的優勢；（2）調節相關工藝的速度，保障多項工藝內的機械速度都能處于協同控制的狀態，體現PLC對調節的控制性；（3）編程模擬與控制，針對鋼鐵冶金行業中的機械控制提供了安全的模擬方式，有利于鋼鐵與冶金行業的安全生產，鋼鐵冶金行業中的除塵工藝、加料工藝等均采用了PLC，發揮PLC自動控制的優勢。

2 鋼鐵冶金行業對自動化技術的需求

鋼鐵冶金行業對自動化技術的需求比較大，主要是在科學技術發展的帶動下，體現出了自動化技術的優勢。鋼鐵冶金行業的生產規模越來越大，涉及到的工藝和技術呈現復雜化的發展趨勢，需要利用自動化技術，支持鋼鐵冶金行業的發展，分析鋼鐵行業對自動化技術的需求，如下：

自動化技術的邏輯控制需求，其在鋼鐵冶金行業中發揮準確的控制作用，提供機械化、信息化的控制方式，落實自動化技術的控制途徑，保障鋼鐵冶金行業的生產效率。鋼鐵冶金行業利用自動化技術實現智能控制，輔助智能化的編程，充分應用自動化的技術與系統，為鋼鐵冶金行業提供可靠的技術支持，確保鋼鐵冶金的效率與效益，有利于鋼鐵冶金行業的綜合化發展，通過自動化技術優化了鋼鐵冶金行業的生產環境，保障多學科的融合化發展，滿足鋼鐵冶金行業對自動化技術的實踐需求。

3 自動化技術在鋼鐵冶金行業中的未來發展

自動化技術在鋼鐵冶金行業中起到重要的作用，一方面提高鋼鐵冶金的自動化水平，另一方面改進鋼鐵冶金的生產工藝，體現技術型的控制優勢。自動化技術成為鋼鐵冶金行業的重點，表現出良好的發展趨勢，分析自動化技術的未來發展。

3.1 自動化控制的高效性發展

鋼鐵冶金行業的自動化技術，其對控制性能的要求比較高，需要具備高效性的特點，由此才能適應鋼鐵冶金行業的發展。現代鋼鐵冶金行業中引進了智能化、數字化的技術，增加了自動化控制的負擔，所以針對自動化技術提出高效性的發展要求，促使其在未來發展中達到高效的規范標準，適應鋼鐵冶金行業的發展需求，最大程度地提高自動化的控制效率。高效性是鋼鐵冶金行業自動化技術的基礎發展，輔助鋼鐵冶金行業改進生產工藝，保障自動化生產的效率。

3.2 自動化技術的一體化發展

一體化的自動化技術具有集成的特點，其在鋼鐵冶金行業中涉及到電子、電氣等多項技術，推進自動化技術一體化的融合性發展。一體化的自動化技術解決了傳統技術在鋼鐵冶金行業中出現的應用問題，落實一體化的操作途徑。例如：鋼鐵冶金行業自動化技術中的EIC，聯合了儀表、電氣等技術，明確劃分鋼鐵冶金行業中的生產工藝，充分利用邏輯控制的方式，避免出現邏輯上的問題，EIC還能在自動化技術一體化的基礎上，引進運行軟件的應用，提高EIC軟件控制的能力，按照鋼鐵冶金行業的需求，推進EIC的一體化發展，表明自動化技術一體化的應用價值。

3.3 低成本發展趨勢

低成本是指自動化技術的資源控制，在保障自動化技術準確應用的基礎上，降低鋼鐵冶金行業的資源投入，還要提高自動化技術的運行效益。自動化技術低成本的發展趨勢，需要采用模塊化的發展方式，優化鋼鐵冶金行業的資源配置，而且低成本是現代工業的一種趨勢，其在鋼鐵冶金自動化方面體現出了積極性。例如：冶金行業中的自動化技術，利用IPC模塊，結合CIMS、STD，限制資源投入的規模，有目的的控制成本的投入，打破冶金行業資源高消耗的方式，自動化技術的低成本發展，更有利于自動化技術的應用，展示自動化技術低成本的優勢。低成本已經成為自動化技術在鋼鐵冶金中的一項趨勢，滿足鋼鐵冶金行業的未來需求，體現自動化技術低成本的實踐性。

4 結語

自動化技術改善了鋼鐵冶金行業的發展，促使其在未來具備良好的發展趨勢。鋼鐵冶金行業的自動化發展，提高了對自動化技術的應用力度，也是自動化技術未來發展的因素。自動化技術提升了鋼鐵冶金行業的發展水平，完善鋼鐵冶金制造的環境，體現了自動化技術的應用價值和優勢，緩解了鋼鐵冶金行業的發展壓力。

參考文獻

[1] 袁尚.冶金自動化技術的發展現狀[J].科技資訊，2014，（10）.

[2] 陳勇.變頻控制技術在鋼鐵冶金行業的應用[J].四川冶金，2012，（5）.

[3] 胡艷妮.淺談電氣自動化技術在冶金行業中的應用

[J].科技與企業，2014，（12）.

篇10

【關鍵詞】鐵礦山行業；自動化；進程；研究

1.鐵礦山行業自動化發展現狀

1.1國外發展現狀

國外在鐵礦山的自動化進程中已經有了很大的發展，都取得了很顯著的成績。比如像加拿大Algosys公司在過程控制方面有十分好的優化技術，該技術可以達到很高的過程控制自動化的水平。赫伯恩工程公司（Hepburn Engineering）研究開發的礦井提升機在線控制系統，可以有效提高生產效率，并且大大降低了生產過程中的危險性。隧道無線電（Tunmel Rodio）公司研制的遙控鏟運機已在瑞典LKAB公司的基律納鐵礦中廣泛地試驗了稱為TRAMII的礦山管理系統軟件，它是當今世界上最先進的鐵礦山鏟運機的遙控自動化設備。

1.2國內發展現狀

我國在鐵礦山自動化進程起步較晚，但截至目前也有了一定的成果，比如在選礦技術方面，選礦技術得到很高的重視。球磨機自動控制、旋流器自動控制等技術的廣泛應用不僅提高了選礦廠的管理檔次，還給其帶來了巨大的經濟效益。再如我國在礦井通風自動化的研究中，其中主要有主通風機調速和通風系統的自動控制。我國在主通風調速方面的主要成果有可控硅串級調速和可控硅變頻調速，這些裝置不僅實現了自動化，還大大降低了能源消耗。在通風系統的自動控制方面，錫礦山礦務局南礦成功實現了微機控制的主通風機和通風系統的集中控制。

2.鐵礦山行業自動化過程的發展前景

我國是一個鋼鐵大國，鋼鐵業的發展直接影響著我國經濟的發展。而鐵礦石又是鋼鐵工業的基本原料，因此鐵礦山行業自動化的發展在我國經濟發展進程中占據著舉足輕重的地位。我國與美國是世界上兩大鐵礦石大國，我國有豐富的鐵礦資源，但其品質一般，富礦數量較少。同時，鋼鐵需求量不斷增大，國外進口鐵礦的價格不斷上升，從而刺激了國內鐵礦山開發建設規模不斷擴大。因此，如何以較低的投入獲取較高的利潤對于鐵礦山行業有著更加重大的意義。電氣自動化即可以保證選礦的準確性和高效性，又可以保證采礦的安全性和經濟性，進一步促進我國鐵礦山行業的發展。

在鐵礦山的開采過程中，礦石破碎機和鏟運機是十分重要的重型機械。其形狀尺寸大，操作危險，而又需要經常移動。這就給鐵礦山行業的發展帶來了很大困難。加入可以采用自動化的框式破碎機和鏟運機，不僅保證工作人員的人身安全，還可以大大提高生產效率，提高市場競爭力。這些技術在國外都已經有了很廣泛的使用，因此我國必須盡快實現電氣自動化，才能與世界接軌，提高國家競爭力。

3.鐵礦山行業自動化過程中面臨的問題

在鐵礦山行業自動化進程中我們面臨著很多的困難，這些困難也暴露出我國的自動化進程中存在的諸多問題。比如說，新建的鐵礦山迅速增長，生產規模急劇擴大，但是如何做到礦山的回收以及凈化，這是一個十分嚴峻的問題。此外，我國自產精礦量逐年下降，而進口量逐年上升。品位較高的老礦山資源枯竭，新建的礦山大都品位較低，致使我國對國外的依賴度越來越高。怎樣充分利用品位高的老礦山資源，并且投資建設一系列新的品味較高的新礦山，這是研究者們面臨的最大困難。

3.1理論知識不足

鐵礦山行業與其他行業不同，其工作條件、技術手段、所用設備都與一般行業不同。而在目前我國鐵礦山行業自動化的發展進程中，常常會有將其他行業的自動化成果照搬過來，這不僅得不到預想的成果，反而會出現更多的問題。此外，我們國家還要增強對鐵礦山自動化的重視程度，增加創新性，培養更多的專業人員參與研究，為我國鐵礦山行業電氣自動化打好堅實的理論基礎。

3.2缺乏實踐經驗

實踐是檢驗真理的唯一標準，而在我國鐵礦山自動化進程中，許多研究都停留在了理論階段，而沒有付諸實踐檢驗。有些也僅僅在一次的檢驗中出現故障從而宣告失敗，而沒有及時研究問題的所在。這就大大挫傷了研究人員的信心，導致我國鐵礦山自動化進程發展緩慢，甚至停滯不前。針對這一問題，我們要持有不畏辛苦的精神，充分實驗，做足前期準備后，盡快進入實踐階段。還要注意觀察檢測運行過程中出現的問題，及時改正，進一步優化，從而使鐵礦山自動化有質的飛躍。

3.3管理制度存在缺陷

我國鐵礦山進程已有了一定的發展成果，但是國內卻還沒有一個統一的標準來管理和控制這些設備和系統。正因為如此，大大小小的廠家生產出了各種不同的設備供自己使用，而沒有廣泛的適用性。不同的鐵礦山各種條件又不盡相同，這就導致了研究者們研究出來的自動化成果只適用于某一個或幾個礦山，即時地理條件的改變就會嚴重影響電氣自動化設備的效率。另一方面，實力較強的公司投入大量的人力財力進行科學研究，進而占據了大部分的市場。其他的企業大都直接購買這些研究成果來使用，從而大大降低了自動化設備的創新性研究。鑒于這個問題，各企業要聯合起來共同研究，各部門協力合作，不做重復的研究，也不一心購置其他公司的研究成果，這樣可以大大增快我國鐵礦山行業的自動化進程。

總而言之，要想使礦山行業得到更好的發展，必須要了解礦山行業發展歷程，尤其是發展過程中，存在的一些問題，只有這樣才能更好的完善其中存在的不足。我國鐵礦山行業的自動化在未來的應用中具有廣闊的前景，電氣自動化研究也成為了主流趨勢，我國也在逐漸致力于自動化電氣設備的研究。不可否認，這其中還有很多問題需要我們解決和完善，但我們的信心和決心以及極大的努力，將會使我國的鐵礦山自動化有巨大的發展，躋身世界之列。

參考文獻

[1]羅溪梅，童雄，王云帆.我國鐵礦石選礦技術的新進展[J].礦山機械，2010（7）：93- 99.

[2]焦玉書，牛京考，蔡鴻起.建國60年中國采礦科學技術進步與展望[J].中國冶金，2010（ 2）：5- 14.

[3]蔡尚峰.自動控制設備[M].北京：機械工業出版社，1981.