基于智能有色金属工业互联网的自动化控制体系研究

2019-05-24郭建红

世界有色金属 2019年3期

郭建红

（中国铝业股份有限公司连城分公司，甘肃兰州 730000）

近年来，随着智能化互联网技术的广泛应用，各行各业的发展都有了显著地变化，智能化、高效率、自动化成为每个行业追求的目标。在有色金属行业中，由于有色金属种类繁多、工厂管理难度大、产业链分散等问题，一直没有系统化的自动控制体系[1]。因此，本文基于智能化背景下的有色金属工业互联网技术，提出了一种自动化控制体系并进行研究。

1 有色金属互联网自动化控制体系研究

对于智能化的有色金属行业互联网，自动化控制系统的研究构成主要分为三个部分。主要包括有色金属互联网自动化控制体系集中化监管分析，有色金属互联网自动化控制体系远程控制分析以及有色金属互联网自动化控制体系场监管模式分析[2]。

1.1 有色金属互联网自动化控制体系集中化监管分析

智能化有色金属行业内互联网的自动化控制系统大多运用集中化监管系统，集中化监管模式能够确保整个自动化控制体系对各个子程序和体系的有效控制，同时，该系统较传统监管系统具有更高的稳定性和可靠性，便于前期的安装和后期的维护调节[3]。针对有色金属种类繁多、工厂分散的问题，进行有色金属互联网自动化控制体系集中化监管分析。

通过集中化监管系统，有色金属工业互联网的自动化控制能够将不同种类或不同地区的有色金属工业集中起来进行分析处理，这样不仅能够大大减轻逐个逐区分析的负担，更能显著提高自动化控制系统的工作效率和工作质量。随着有色金属冶炼技术的进一步提高，自动化控制系统要处理的数据必将大幅增加，相应的对自动化集中监管系统的要求也随之增加。考虑到可能今后会发生这种情况，我们还在原有的集中化监管系统中加装了智能分析软件和数据自清洁模块。智能分析系统能够基于有色金属现状进行分析，筛选出有效信息并将垃圾信息归入数据垃圾箱中，再通过数据自清洁模块进行对垃圾信息的定期清理，确保系统的正常、高效运行[4]。

1.2 有色金属互联网自动化控制体系远程控制分析

智能有色金属工业互联网要实现自动化控制，关键步骤是实现远程控制。本文基于有色金属互联网的自动化控制系统采用了红外图像远程控制系统。红外成像远程控制借助安装的红外感应器，对有色金属工厂实时状况进行图像传递，通过远程控制台对现场的设备进行操作控制，达到远程检查控制的效果，同时也能保证设备与机器的稳定运行和正常工作。红外成像控制系统较传统的电信号控制系统，具有较少的电路设计、安装费用低、灵活性高和反应速度快等特点，从而能够极大地改善当前有色金属互联网不够及时、快速反馈信息的缺点[5]。

1.3 有色金属互联网自动化控制体系场监管模式分析

有色金属互联网自动化控制体系场监管模式中，现场监管模式是最终确保自动化控制系统能够正常运作的保障。通常一个自动化控制命令的完成，最终都以现场监管系统的运转作为结束指令。基于有色金属工业互联网的现状，本文的自动化控制系统选用了多种的现场监管模式进行综合监管，确保在多种情况下都能对现场状况进行有效控制。我们采用了现场总线监管模式、单因素监管模式、突发状况监管模式以及隔离设备和端子柜设备组件的综合运用，实现不同模式的监管效果，达到有色金属互联网的自动化控制系统的运行。

2 自动化控制体系的实际应用模拟

为了检验本文建立的基于智能化有色金属工业互联网的自动化控制体系能够进行有效地运转操作，我们对中国铝业某家大型电解铝业生产企业的互联网进行自动化控制的实际应用分析。

2.1 实际应用模拟的操作流程

我们对该公司的实际数据进行了采集，并在仿真模拟软件SIMNWORKS上进行了自动化控制体系的过程模拟。模拟的项目主要包括：监管系统的反应时间、自动化流程的占比、自动化控制反馈时间、自动化控制耗能和应急情况下的自动控制等。

2.2 实际应用模拟的结果分析

通过在SIMNWORKS软件上的模拟，我们得到的数据结果及工厂实际数据进行对比，结果如表1所示。

表1 自动化控制体系模拟结果

通过分析得到的自动化控制体系模拟结果和实际情况下的普通控制体系的数据，我们可以得到结论：本文建立的基于智能技术的有色金属工业互联网的自动化控制体系能够大大减少整个系统的反应时间，使得整个自动化控制过程能够快速反馈现场信息并发出正确指令；同时，自动化控制体系反馈时间大幅度减少，能够减少控制系统的能耗，实现短时间大量数据的运算，产生巨大的经济效益；应用本文建立的自动化控制系统，可以有效预防紧急情况，并能够及时对紧急情况进行正确的判断和处理。