金属冶金电气设计中的自动化控制技术创新方案初探

段正华

（云南驰宏锌锗股份有限公司，云南 曲靖 655000）

现阶段，随着我国科技技术的不断向前发展，对我国冶金行业也产生了积极出动性作用，在我国各大金属冶金行业当中，对各种电气化技术和自动化控制技术应用程度越来越高，进一步提高金属冶金生产工作的效率和稳定性，实现金属冶金工作单位的良好经济效益和社会效益。不但如此，由于我国正在大力推进节能减排的发展工作理念，金属冶金行业属于一个高能耗的行业，如何实现节能降耗生产工作是金属冶金生产单位所需要考虑的重点问题。

1 金属冶金电气自动化技术的特性分析

金属冶金电气自动化技术在具体应用过程中具有以下几个方面特性：

第一，对于企业的生产工作起到非常关键的控制作用，所覆盖的技术层面相对较广以及企业在整个生产工作流程方面属于流程型生产模式。在生产工作中所涉及到的生产工艺环节比较复杂，同时具有较高的生产连续性特点，并且金属冶金生产过程中所涉及到的物理和化学工作流程也相对较多。在具体的生产工作中，金属冶炼经常会产生性质突变以及各种不确定性因素的影响，对所生产的金属产品性质产生一定的干扰，其中包含原料成分和金属生产技术等多种因素影响，同时也会受到外部生产环境的变化的影响。为了有效保证整个金属冶金生产工作的安全稳定工作和运行，需要对金属制造各环节的影响因素进行充分考虑，同时还需要制定出科学合理的生产工作计划[1]。

第二，金属冶金生产所涉及到的技术比较复杂并且难度相对较高。冶金电气自动化技术是冶金生产工作过程中非常重要的组成环节，其中重点包含了软件和硬件设施等，如图1。因此，在实际的操作过程中整个操作步骤相对比较复杂，需要涉及到很多细节方面的控制，因此在不同的金属冶炼环节所采用的自动化控制技术和方案也存在一定的差异性。在金属冶炼过程中，所使用的各种生产设备和控制系统类型相对较多，同时以生产的基础产品质量层次不同，需要在不同的生产作业环境下来进行作业，同时要保证整个金属冶炼过程的安全稳定进行，有效提高金属产品的生产工作效率。因此，在进行自动化技术的应用工作中，相关作业人员需要对各项控制技术进行熟变掌握以及深入了解，对金属冶金生产工作中的相关操作流程进行进一步控制。

图1 冶金电气自动化

第三，金属冶金生产活动对于电子技术的依赖程度相对较高。在冶金电气自动化控制系统的工作当中需要以电子技术作为基础，由于电子信息化技术可以有效提高系统进行的工作效率和稳定性，因此可以进一步提高金属冶炼生产工作的自动化控制程度。在系统运行过程当中需要对各个不同环节的传感器信号进行收集和处理，同时需要对信号的控制器进行掌控，从整个监控预算到最终的结果执行都需要基于自动化控制技术来加以保障。随着我国自动化控制技术的不断向前发展，对金属冶金生产活动而言具有更高的工作优势，可以进一步提高金属冶金电气设计的智能化程度，推动我国金属冶金行业不断朝着更高目标上发展[2]。

2 冶金电气自动化技术创新应用

冶金电气自动化技术是我国钢铁冶金行业当中非常重要的组成部分，可以将生产环节当中一些人工操作有效转化成系统的自动化控制操作，以此来节省大量的人工成本并且提高生产作业效率。除此之外，通过冶金电气自动化技术的应用，可以进一步控制人工操作过程中存在的失误问题，不但可以降低人工操作的失物经济损失，并且还可以进一步提高冶金生产装置的运行安全性和稳定性，对冶金生产的整个工作流程进行实时性监测，充分保证冶金生产设备的正常稳定工作和运行。对于钢铁冶金生产工作单位而言，通过冶金电气自动化技术的应用，可以为其提供出一个更加安全的工作环境，有效控制冶金生产过程中的各种安全隐患[3]。

冶金电机自动化技术，主要是基于计算机控制程序和网络通信技术为基础，充分实现冶金生产设备的自动化运行和控制。通过电子自动化控制技术的应用，实现对整个冶金生产活动的全过程自动化控制，不需要人工进行操作，通过定位和分析计算出其中所需要的相关数据信息，充分结合监控系统平台的信号自动调节设备，有效保证电气设备始终处于正常稳定的运行工作状态。通过这一方式不但可以进一步提高设备的整体运行工作效率，同时还可以保证冶金电气自动化的生产工作质量和稳定性。

因为金属冶金生产工作流程相对比较复杂，因此通过自动化控制技术的应用非常关键，不但可以充分满足冶金生产工作的自动化控制要求，同时还可以满足企业单位的高效化管理工作目标，如图2所示。当前我国在电气自动化控制技术的水平上，相比于国外一些发达国家来讲，仍然存在一定的差距和不足，重点表现在冶金生产硬件设施和相关控制技术方面的差距，外加上城市化建设发展速度不断加快，电气控制技术的整体发展速度无法适应社会经济的发展要求，进而需要对金属冶金电气设计工作中的自动化控制技术进行全面创新和改进，以此有效满足新时代背景下冶金生产工作的高效安全的生产工作目标。当前，我国在分布式控制系统与可编程控制器等方面的技术已经实现了重大的突破，同时这两个方面的创新工作，使得冶金电气自动化控制系统变得更加智能化和信息化[4]。

图2 金属冶金生产流程

3 分布式控制技术的创新应用

随着我国在计算机控制技术、电网系统以及网络通信技术等方面的不断进步和发展，为金属冶金行业的自动化控制管理工作提供出了更多创新性条件，从最传统的人工抄表以及人工开关掌控的方法发展成为集中式系统控制。现阶段，在金属冶金电气设计工作当中，需要对传统的点对点控制工作存在的弊端和不足进行进一步创新和优化。分布式控制系统也被称之为DCS系统，分布式控制系统作为冶金电气自动化控制系统当中的重要技术支撑环节，不但可以全面提高金属冶金生产和管理工作水平，同时还可以进一步保证电气自动化的控制工作效果。由于分布式控制系统的可靠程度相对较高，同时更加易于编程与控制，在生产工作的监视工作方面具有更大的工作优势，使得整个眼睛自动化控制程度得到了全面提升，具体表现为以下几个方面。

第一，系统运行可靠性更高，通过分布式控制系统的有效应用，主要体现在分散系统的功能和位置分散设置工作方面，可以全面提高冶金自动化控制系统的工作可靠性和稳定性。这种新型的控制系统，可以对金属冶金生产过程中产生的各种危险问题进行控制，同时有效保证设备的正常稳定工作和运行。除此之外，在设备的生产过程中，如果出现设备故障问题可以及时发出相应的故障报警，信号同时配备冗余设备可以在主机设备出现运行故障问题时代替故障设备继续进行工作，进而可以保证冶金自动化控制系统工作的连续性，防止出现意外中断，对金属冶金生产工作质量和稳定性产生不良影响。第二，扩展性能优良。由于具备更加智能的人机交互界面，分布式控制系统在工作过程中可以充分实现，由高智能操作站展开现场操作，同时可以有效保证整个现场操作工作中，可以通过计算机直接进行观察。除此之外，通过分布式控制系统的使用，可以对地接数据，通讯网络展开通信分层化处理，因此可以保证分布式控制系统的各项扩展性能得到全面优化和改进[5]。第三，编程工作更加容易并且维护工作方便。分布式控制系统在处理工作过程中，可以通过自动生成文件界面以及控制组态来实现编程，不需要较强的编程工作能力，同时分布式控制系统在冶金自动化运行工作中，可以实现实时性自动诊断功能，其实发现问题可以及时进行预警，保证系统维护工作更加方便快捷。

4 结语

综上所述，金属冶金行业属于一项高能耗的行业，并且在整个生产工作过程中，自动化控制技术也属于一项比较复杂的控制控制过程。因此，必须要充分了解电气设计工作中的自动化控制技术要点，进一步提高金属冶金生产工作的整体稳定性。通过从自动化控制技术的创新应用方面着手，进一步提高自动化控制技术的监测功能和控制管理功能，基于分布式控制系统与冶金自动化控制技术的创新应用，进一步提高金属冶金行业的整体发展层次。在未来的发展过程中将会融入更多智能化和网络化技术，为整个金属冶金电气设计工作带来更多先进的技术支撑，实现金属冶金单位的更高生产经济效益和社会效益。