淺析鋼鐵工業中的自動化網絡控制技術

周宗革

【摘要】 “十二五”期間我國鋼鐵工業進行了大量的自動化生產建立，自動化水平取得了飛速的發展。本文在介紹我國鋼鐵工業自動化現狀的基礎上，分析鋼鐵工業中的自動化網絡控制技術，包括現場總線技術、工業控制計算機和工業以太網，為自動化控制鋼鐵冶煉提供了技術支持。

【關鍵詞】 鋼鐵工業 自動化 工業以太網

鋼鐵生產過程繁雜且冗長，一般包括選礦、燒結、高爐、轉爐、軋鋼等等工序。鋼鐵生產過程中的高溫、高輻射和粉塵對鋼鐵工人的健康影響較大，有些鋼鐵生產過程還對鋼鐵工人的人生安全帶來威脅。例如經常發生爆炸或鐵水四濺，造成鋼鐵工人皮膚灼燒等現象。如何充分發揮自動化網絡控制技術的優勢，引進國際先進的控制系統來提高鋼鐵生產的生產效率，保證鋼鐵工人的生命安全是每個大型上市鋼鐵企業急切解決的難題。新余鋼鐵集團作為國內的上市企業，投入了大量的人力、物力和財力，引進自動化控制系統，實現現代企業的自動化管理。

一、我國鋼鐵工業自動化現狀

目前，我國大部分鋼鐵企業都引進先進的自動化控制系統或設備，控制鋼鐵生產的全過程，這些先進的自動化控制系統不僅包括單機操作系統，還包括分布式系統，基本上能滿足正常的生產需求，但離國際先進水平還有一定的差距。為滿足進一步的需求，一些新建的鋼鐵項目淘汰了一些過時的自動化控制系統，引進單機自動化設備，實現自動控制分級管理。

鋼鐵工業自動化控制系統一般包括四級，分別是采集執行層、控制層、生產管理和調度系統和企業信息管理層，每層實現相互獨立的管理，又相互集成。采集執行層實現物理量的測量及執行具體的控制命令；控制層集中控制鋼鐵生產工藝過程，優化生產控制；生產管理和調度系統完成鋼鐵生產過程中各工序的協調管理；企業信息系統層則完成各子系統的集成管理，實現網絡化控制。一般來說，采集執行層采用傳感器技術等，而其它層則采用以太網，不同層的網絡之間的無縫集成不是非常順暢。如何實現這些層之間的集成一直是未來鋼鐵企業發展的重點和核心。只有真正做到控制系統與管理系統的信息集成，鋼鐵工業自動化才真正實現了，也才能發揮鋼鐵企業自動化控制系統的真正作用。

二、鋼鐵工業中的自動化網絡控制技術

2.1現場總線控制技術

現場總線控制技術起源于上世紀80年代，使用現場總線控制技術設計的自動化控制系統稱為現場總線控制系統，包括德國BOSCH公司的CAN，基金會公司的現場總線等等。這些系統的子系統之間獨立性比較明顯，同是各子系統之間又是可集成的。所謂現場總線控制系統就是指一個全分散、全數字化、全開放和可互操作的生產過程自動控制系統，各子系統均采用不同儀表實現人機互動操作。現場總線控制系統全球非常多，包括60多個不同廠家生產的現場總線控制系統，在實現各種系統的無縫集成、溝通生產現場、控制設備、企業更高的系統管理層之間的聯系等方面有其獨特的優勢。現場總線控制系統在鋼鐵工業中的應用非常廣泛，貫穿鋼鐵工業生產的全過程，包括選礦、燒結、高爐、轉爐、軋鋼等等工序，以現場總線控制技術為支撐的自動化控制系統具有精確性好，維護性和擴展性好，子系統之間的集成度高等特點。

2.2工業控制計算機

所謂工業控制計算機就是將個人計算機應用到工業過程控制中，通過軟件控制生產過程。工業控制計算機高度開放，系統集成度也更高，更加靈活、更加低廉地實現了工業過程控制。工業控制計算機通過集成通信、人機界面和功能軟件，實現PLC功能和DCS功能，通過價格低廉的PC機，使用一般的硬件平臺，安裝各種各樣適合程序開發的軟件，實現工業控制管理。例如工業控制計算機上可以安裝Windows-NT和 Windows-CE等操作系統。新余鋼鐵集團公司將許多DCS或單回路數字式調節器統一使用工業控制計算機來實現生產控制，節約了企業的生產成本，取得了顯著的經濟效益，并且大大節約了調節器或傳感器的維護困難。

2.3工業以太網

近幾年，工業以太網廣泛用于鋼鐵工業中的自動化控制，通過遵循以太網的的TCP/IP協議，將鋼鐵工業生產過程中的各種控制器連接起來，通過工業控制計算機進行控制管理。工業以太網技術發展已趨成熟，許多鋼鐵工業自動化控制器都具有了TCP/IP協議接口，或RS232、RS486或IEEE1394等等，通過這些接口技術可以將許多鋼鐵工業過程中的傳感器接入INTERNET網，實現系統集成化，企業信息化管理。

三、結語

綜上所述，我國鋼鐵工業自動化網絡控制技術包括現場總線技術、工業控制計算機和工業以太網，通過自動化網絡控制技術可以提高鋼鐵的生產效率，降低能耗，是世界工業生產的一部分。雖然我國的自動化網絡控制技術起步比較晚，但最近幾年工業控制計算機和工業以太網在鋼鐵工業中的應用發展迅速，非常理想的解決了鋼鐵工業過程控制，實現了鋼鐵工業過程的一體化問題，鋼鐵企業的經濟效益得到了顯著的提高。

參 考 文 獻

[1] 黃運杰.探討鋼鐵廠的電氣自動化控制技術[J].中國科技縱橫，2014（8）：79-79.