冶金电气自动化控制技术的应用

苗慧博

[摘    要 ]近些年来我国冶金行业等重工业行业发展较为缓慢，然而通过自动化控制技术与相关手段实现对冶金生产的控制也成为了一个重要地发展方向与发展形势，只有通过冶金电气自动化控制技术的创新与突破，充分发挥出电气自动化控制技术在冶金生产中的作用，才能更好的挖掘出冶金行业的未来发展潜力，提高冶金生产效率。本文就着重针对冶金电气自动化控制技术的应用与发展进行讨论分析，明确冶金电气自动化控制技术的应用方向与应用特点，旨在为我国冶金电气自动化控制技术的应用发展提供更多可供参考的理论建议。

[关键词]冶金电气;电气自动化;自动化控制;技术应用

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]In recent years， the development of heavy industry such as metallurgical industry in China has been relatively slow.However， the realization of metallurgical production control through automatic control technology and related means has also become an important development direction and development situation.Only by innovating and breaking through metallurgical electrical automation control technology and giving full play to the role of electrical automation control technology in metallurgical production can we better tap the future development potential of metallurgical industry and improve metallurgical production efficiency.This paper discusses and analyzes the application and development of metallurgical electrical automation control technology， and clarifies the application direction and application of metallurgical electrical automation control technology  The purpose of this paper is to provide more theoretical suggestions for the application and development of metallurgical electrical automation control technology in China.

[Keywords]metallurgical electrical; electrical automation; automation control; technology application

冶金生产中所涉及的工艺种类较多，技术较为复杂，在综合控制与应用的过程中需要通过对电气自动化控制技术的有效控制，保证钢铁工业的进一步发展与完善。近年来，我国的电气自动化控制技术不断发展，通过电气自动化控制手段保证冶金行业的生产效率与生产质量也成为了冶金企业生产的主要方式。因此，企业应当加大对自动化控制技术的应用创新研究，真正在生产效率、质量、安全性等方面发挥出自动化控制技术的作用与价值。

1 近些年来我国冶金工业电气自动化控制技术的应用与发展现状

1.1 DCS系统集成能力得到了较大的改善

电气自动化控制系统经过了几十年的不断发展与研究，已经从单纯的技术控制水平拓展到了全领域、大范围内的技术控制工作，尤其是在系统的集成与对核心技术的结构处理中，其智能性手段与自动化特点较为明显。基于DCS系统技术，较强的集成能力推动着工艺流程的研发与发展，系统也从点到面实现了转化，进而从根本上提高了冶金工业的自动化控制水平，使得DCS系统的集成能力得到了较大的改善。

1.2 冶金工业自动化控制软件技术的创新与发展

冶金工业自动化控制技术基于软件化的发展也形成了转变，在自动化软件控制方面，通过对三级MES软件的应用，有效的实现了能源系统的控制与管理工作，同时在许多国际先进的软件辅助之下，自动化控制的效果也得到了明显的提高，控制水平也得到了进一步发展。

2 钢铁工业环保与冶金自动化技术分析

2.1 基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计与流程优化设计

在工业作业生产中，电气自动化控制技术不仅仅停留在简单的质量、性能的控制管理中，对于成本、效率以及环保型等多方面也进行了灵活的控制，基于钢铁制造流程及其整体性，从功能结构、效率质量等多方面进行改善处理，保证计算机仿真技术的顺利进行，提高环保性，实现绿色生产。

2.2 钢铁生产过程中排放量的自动化控制技术

减少排放量，实现环保控制也是自动化生产控制中的重点，基于建模技术与优化控制技术来说，通过对产品额的在线检测与生产可以保证机动性控制技术的水平与质量，应对不合格的产品进行处理，避免出现不必要的浪费情况。同时，在设备诊断技术与控制技术中，通过对排放量的自動化控制可以进一步保证设备的效率，使得生产出来的产品质量更高，更具有环保价值。

2.3 钢铁生产过程中清洁生产的自动化控制技术

冶金生产过程中会排放出较多的污染物，污染物对环保工作会造成影响，因此就需要控制污染物的排放量情况，针对自动化控制技术的应用，形成对清洁生产的控制效果，可以通过分析检测监控技术进行高功率电气的转化、谐波治理等方式对废水、废弃物等污染源进行处理，保证钢铁生产的质量与环保价值。

2.4 对钢铁生产过程废物循环利用的自动化控制技术

冶炼过程中必然产生煤气、钢渣等，因而研发出使煤气、钢渣循环利用的自动化控制技术。高炉、转炉更在高温冶炼时必然产生一部分可以循环利用的固体废弃物，所以研发出一套实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术。

3 冶金电气自动化控制技术的主要特点

3.1 适应冶金企业的生产需求，技术范围广泛

电气自动化控制技术在冶金企业的生产过程中应用较为广泛，主要是由于冶金企业在生产过程中需要涉及到的环节较多，涉及的技术范围较为广泛，而在生产过程中所包含的各种不确定性因素只有得到有效的控制才能确保其顺利进行与完成。

生产人员在保证系统计划完善的同时只有加强动态管控效果，才能提高生产质量与生产效益，实现自动化管理。而在各个环节中，对于电气设备的控制与生产都需要通过电气自动化控制技术进行实现，进而满足冶金产品生产的需求。

3.2 技术程度较高，应用复杂

冶金生产过程中涉及的工艺较为复杂，许多工艺技术的应用程度较高，这也导致了在不同的环节中技术控制方案存在差异，只有适应了不同种类的冶金生产设备，提高冶金生产的效率质量，才能充分发挥冶金电气控制技术在冶金生产过程中的应用效果与应用价值。因此，在冶金生产过程中，操作人员不仅需要充分掌握不同的生产流程与工艺环节，同时还要掌握电气控制技术，这样才能在不同的技术流程中灵活的应用自动化控制手段，保证应用质量与技术应用程度。

3.3 对电子技术的依赖性强

冶金电气自动化控制系统对于电子技术的依赖性较高，只有通过高质量、高效率的电子技术支持，才能提高电气自动化控制技术的效果与作用。基于传感器中的信号处理情况，进行对各个环节中电子技术信号的处理，在各个环节中如果少了电子技术都难以开展冶金自动化控制工作，因此，冶金电气自动化控制技术与控制手段对于电力技术的依赖性较高。

4 冶金电气自动化控制技术的重要意义

4.1 提升设备运行效率

冶金生产的过程中对于电气自动化技术的应用最直观的价值就是提高设备的运行效率，基于电子计算机技术可以实现电气自动化控制，针对冶金行业的发展与进步，节省更多的人力资源成本，在生产过程中保证生产效率与生产质量，然后针对监控系统进行定位、确认，机械设备在应用过程中的各项数据情况也能得到实时的监控，监控过程中如果发现各种异常情况系统就会立刻报警，报警后数据相应的进行调整与检修，优化设备系统的状态，提升设备的运行效率。

4.2 降低人工操作失误率

人工操作与控制方式不仅效率较低，同时容易出现各种疏漏情况，导致故障或者生产失误，为生产工作造成不必要的损失。而在许多的环节中，自动化操作可以保证机械设备在生产过程中的逻辑运行，进而保障了人力资源的稳定与生产成本的投入，降低由于操作失误而造成的故障问题，保证设备可以正常运行发展，提高工作的效率与质量。另外，通过自动化控制可以有效的保证冶金电气的科学性与规范性，工作人员的实际操作压力相应降低，失误率也会降低。

4.3 推进冶金生产规模与现代化

冶金生产的工艺较为复杂，在生产与发展的过程中生产人员不仅需要制定控制方案，还需要基于各种生产需求应用不同工艺手段。只有引入高新技术，才能真正保证电气自动化水平，进而实现对生产需求与生产规模的满足。因此，通过冶金电气自动化控制技术手段可以推进冶金生产规模的扩大与现代化发展，比如说在轧钢厂车间的生产过程中，通过光纤环网通信、现场总线控制德国技术的配合生产，可以保证生产过程中的稳定高效，同时配合继电保护技术、PLC技术等可以保证生产的安全性，避免故障情况的出现，这些自动化控制技术保证了生产的规模与质量，同时也进一步推进了冶金生产的现代化发展。

4.4 冶金电气自动化控制技术的应用原则

冶金工业电气自动化控制技术的发展一直是我国冶金事业发展的重要方向，但是在目前我国与国际发达国家的冶金水平相比仍然存在一定的差异，并且国内的大部分冶金企业水平也存在差异，这就需要企业加强自主研发投入，在保证控制系统的实用性与可靠性的基础上尊重實际发展情况与行业需求。在自动化控制技术的应用过程中，企业应当坚持自主研发，加强对人才与资金的投入，培养并引进先进的人才技术，研制属于自身的核心产品，这样才能充分发挥出自动化控制技术在冶金生产及数据收集过程中的质量效果，促进我国冶金行业的发展与进步。

5 冶金电气自动化控制技术未来发展趋势的探究

5.1 提高并改善自主集成数字化控制系统水平

现阶段我国冶金电气自动化控制技术及其系统应用已经取得了一定的成果，但是由于冶金行业自动化控制技术依然受到制约与局限，因此在未来的发展过程中依然需要优化其控制系统水平，提高并改善自主集成数字化控制系统的整体水平，自主集成的主体应当以冶金行业的实际发展情况为主体，保证数字化冶金工艺可以更好的应用在工艺流程中，提高控制系统的仿真能力与模拟效果，在保障其生产质量不变的条件下，通过仿真计算与调整实现结果的最优化，保证在脱离冶金的过程下实现对参数与模型的改变，为实际上线冶金做足准备工作。同时，控制系统应当保证其实时性特点，不仅在数据采集方面，同时要做好对数据的分析与处理工作，对于数据的实时性不应抱有太高的需求，对于冶金产品质量与问题情况进行快速的判断与诊断，提高实时处理能力。

在冶金电气自动化控制技术系统中，对于数据进行挖掘应用也是非常重要的内容，若想更好的保持行业竞争力，控制钢铁自动化控制系统质量，形成对数据的整合处理，就需要通过数学模型进行优化，进而达到精细化的数据挖掘与数学模型、控制算法的建立，保证自动化控制系统的效率与作用。

5.2 冶金自动化控制系统的服务优化

在现阶段我国的冶金电气自动化控制技术的服务内容主要是被动服务，而在未来的发展应用过程中，应当针对性的优化服务状态，改被动为主动，保证冶金企业的零故障情况。除了冶金设备本身的检修之外，还不能根据自动化控制系统中存在的问题进行改变，在自动化控制系统中实现对优秀突发事故的处理，保证系统本身的质量与效果，实现精细化管理与自动化优化。

5.3 创新冶金自动化控制系统

随着近些年来互联网、云计算、大数据等技术手段的发展，自动化控制技术也应当寻求技术融合发展，在自动化控制系统中可以融入物联网、大数据、云计算等技术，推动机电一体化测量技术的发展与应用，提高测量精度，优化自动控制效果，使得冶金自动化控制系统从根本上得到创新发展。

6 结语

总而言之，随着我国科技手段与自动化技术的不断发展，在冶金企业生产发展过程中应用并创新电气自动化技术也成为了一个重要的发展方向。而在应用的过程中，冶金企业应当明确自动化控制技术的特点，基于生产的实际需求，加大对资金、技术、人才的投入力度强调自主研发与创新，借助电子自动化控制技术保障生产的质量与效率，进而推动企业及行业的进步与发展。本文着重分析了冶金电气自动化控制技术的应用情况与未来发展方向，为我国电气自动化控制技术及冶金企业的未来发展提供思路与建议。

参考文献

[1] 杜文奎.探析人工智能在冶金行业电气自动化控制中的应用及发展[J].中国设备工程，2019（18）：184-186.

[2] 王磊.“云”技术在冶金自动化领域的应用——浅谈工业自动化未来发展趋势[A].中国钢铁工业协会、中国钢研科技集团有限公司、河钢集团有限公司.2019年第二届钢铁工业智能制造发展论坛会议论文集[C].中国钢铁工业协会、中国钢研科技集团有限公司、河钢集团有限公司：《冶金自动化》杂志社，2019：2.

[3] 王曦茜.冶金自动化虚拟展示设计中的三维视觉表现方法[J].自动化与仪器仪表，2018（1）：147-149.

[4] 全国冶金自动化信息网尧中国计量协会冶金分会2017年会在广东湛江召开[J].工业计量，2017，27（6）：1-2.

[5] 孙彦广，梁青艳，李文兵，等.基于能量流网络仿真的钢铁工业多能源介质优化调配[J].自动化学报，2017，43（6）：1065-1079.

[6] “混合流程工业自动化系统及装备技术国家重点实验室”北方工业大学研究基地在我校揭牌[J].北方工业大学学报，2017，29（2）：143.

[7] 马启青.冶金电气自动化控制技术的应用[J].电子技术与软件工程，2019，156（10）：133.

[8] 赵学天.浅析冶金企业电气自动化控制技术应用研究[J].中国金属通报，2018（4）：84，86.

[9] 刘凤平.电气自动化技术在冶金行业的应用研究[J].轻松学电脑，2019（9）：1.

[10] 王海芳.淺谈电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].通讯世界：下半月，2015（9）：146-147.