金屬冶金電氣設計中的自動化控制技術創新方案初探

段正華

（云南馳宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655000）

現階段，隨著我國科技技術的不斷向前發展，對我國冶金行業也產生了積極出動性作用，在我國各大金屬冶金行業當中，對各種電氣化技術和自動化控制技術應用程度越來越高，進一步提高金屬冶金生產工作的效率和穩定性，實現金屬冶金工作單位的良好經濟效益和社會效益。不但如此，由于我國正在大力推進節能減排的發展工作理念，金屬冶金行業屬于一個高能耗的行業，如何實現節能降耗生產工作是金屬冶金生產單位所需要考慮的重點問題。

1 金屬冶金電氣自動化技術的特性分析

金屬冶金電氣自動化技術在具體應用過程中具有以下幾個方面特性：

第一，對于企業的生產工作起到非常關鍵的控制作用，所覆蓋的技術層面相對較廣以及企業在整個生產工作流程方面屬于流程型生產模式。在生產工作中所涉及到的生產工藝環節比較復雜，同時具有較高的生產連續性特點，并且金屬冶金生產過程中所涉及到的物理和化學工作流程也相對較多。在具體的生產工作中，金屬冶煉經常會產生性質突變以及各種不確定性因素的影響，對所生產的金屬產品性質產生一定的干擾，其中包含原料成分和金屬生產技術等多種因素影響，同時也會受到外部生產環境的變化的影響。為了有效保證整個金屬冶金生產工作的安全穩定工作和運行，需要對金屬制造各環節的影響因素進行充分考慮，同時還需要制定出科學合理的生產工作計劃[1]。

第二，金屬冶金生產所涉及到的技術比較復雜并且難度相對較高。冶金電氣自動化技術是冶金生產工作過程中非常重要的組成環節，其中重點包含了軟件和硬件設施等，如圖1。因此，在實際的操作過程中整個操作步驟相對比較復雜，需要涉及到很多細節方面的控制，因此在不同的金屬冶煉環節所采用的自動化控制技術和方案也存在一定的差異性。在金屬冶煉過程中，所使用的各種生產設備和控制系統類型相對較多，同時以生產的基礎產品質量層次不同，需要在不同的生產作業環境下來進行作業，同時要保證整個金屬冶煉過程的安全穩定進行，有效提高金屬產品的生產工作效率。因此，在進行自動化技術的應用工作中，相關作業人員需要對各項控制技術進行熟變掌握以及深入了解，對金屬冶金生產工作中的相關操作流程進行進一步控制。

圖1 冶金電氣自動化

第三，金屬冶金生產活動對于電子技術的依賴程度相對較高。在冶金電氣自動化控制系統的工作當中需要以電子技術作為基礎，由于電子信息化技術可以有效提高系統進行的工作效率和穩定性，因此可以進一步提高金屬冶煉生產工作的自動化控制程度。在系統運行過程當中需要對各個不同環節的傳感器信號進行收集和處理，同時需要對信號的控制器進行掌控，從整個監控預算到最終的結果執行都需要基于自動化控制技術來加以保障。隨著我國自動化控制技術的不斷向前發展，對金屬冶金生產活動而言具有更高的工作優勢，可以進一步提高金屬冶金電氣設計的智能化程度，推動我國金屬冶金行業不斷朝著更高目標上發展[2]。

2 冶金電氣自動化技術創新應用

冶金電氣自動化技術是我國鋼鐵冶金行業當中非常重要的組成部分，可以將生產環節當中一些人工操作有效轉化成系統的自動化控制操作，以此來節省大量的人工成本并且提高生產作業效率。除此之外，通過冶金電氣自動化技術的應用，可以進一步控制人工操作過程中存在的失誤問題，不但可以降低人工操作的失物經濟損失，并且還可以進一步提高冶金生產裝置的運行安全性和穩定性，對冶金生產的整個工作流程進行實時性監測，充分保證冶金生產設備的正常穩定工作和運行。對于鋼鐵冶金生產工作單位而言，通過冶金電氣自動化技術的應用，可以為其提供出一個更加安全的工作環境，有效控制冶金生產過程中的各種安全隱患[3]。

冶金電機自動化技術，主要是基于計算機控制程序和網絡通信技術為基礎，充分實現冶金生產設備的自動化運行和控制。通過電子自動化控制技術的應用，實現對整個冶金生產活動的全過程自動化控制，不需要人工進行操作，通過定位和分析計算出其中所需要的相關數據信息，充分結合監控系統平臺的信號自動調節設備，有效保證電氣設備始終處于正常穩定的運行工作狀態。通過這一方式不但可以進一步提高設備的整體運行工作效率，同時還可以保證冶金電氣自動化的生產工作質量和穩定性。

因為金屬冶金生產工作流程相對比較復雜，因此通過自動化控制技術的應用非常關鍵，不但可以充分滿足冶金生產工作的自動化控制要求，同時還可以滿足企業單位的高效化管理工作目標，如圖2所示。當前我國在電氣自動化控制技術的水平上，相比于國外一些發達國家來講，仍然存在一定的差距和不足，重點表現在冶金生產硬件設施和相關控制技術方面的差距，外加上城市化建設發展速度不斷加快，電氣控制技術的整體發展速度無法適應社會經濟的發展要求，進而需要對金屬冶金電氣設計工作中的自動化控制技術進行全面創新和改進，以此有效滿足新時代背景下冶金生產工作的高效安全的生產工作目標。當前，我國在分布式控制系統與可編程控制器等方面的技術已經實現了重大的突破，同時這兩個方面的創新工作，使得冶金電氣自動化控制系統變得更加智能化和信息化[4]。

圖2 金屬冶金生產流程

3 分布式控制技術的創新應用

隨著我國在計算機控制技術、電網系統以及網絡通信技術等方面的不斷進步和發展，為金屬冶金行業的自動化控制管理工作提供出了更多創新性條件，從最傳統的人工抄表以及人工開關掌控的方法發展成為集中式系統控制。現階段，在金屬冶金電氣設計工作當中，需要對傳統的點對點控制工作存在的弊端和不足進行進一步創新和優化。分布式控制系統也被稱之為DCS系統，分布式控制系統作為冶金電氣自動化控制系統當中的重要技術支撐環節，不但可以全面提高金屬冶金生產和管理工作水平，同時還可以進一步保證電氣自動化的控制工作效果。由于分布式控制系統的可靠程度相對較高，同時更加易于編程與控制，在生產工作的監視工作方面具有更大的工作優勢，使得整個眼睛自動化控制程度得到了全面提升，具體表現為以下幾個方面。

第一，系統運行可靠性更高，通過分布式控制系統的有效應用，主要體現在分散系統的功能和位置分散設置工作方面，可以全面提高冶金自動化控制系統的工作可靠性和穩定性。這種新型的控制系統，可以對金屬冶金生產過程中產生的各種危險問題進行控制，同時有效保證設備的正常穩定工作和運行。除此之外，在設備的生產過程中，如果出現設備故障問題可以及時發出相應的故障報警，信號同時配備冗余設備可以在主機設備出現運行故障問題時代替故障設備繼續進行工作，進而可以保證冶金自動化控制系統工作的連續性，防止出現意外中斷，對金屬冶金生產工作質量和穩定性產生不良影響。第二，擴展性能優良。由于具備更加智能的人機交互界面，分布式控制系統在工作過程中可以充分實現，由高智能操作站展開現場操作，同時可以有效保證整個現場操作工作中，可以通過計算機直接進行觀察。除此之外，通過分布式控制系統的使用，可以對地接數據，通訊網絡展開通信分層化處理，因此可以保證分布式控制系統的各項擴展性能得到全面優化和改進[5]。第三，編程工作更加容易并且維護工作方便。分布式控制系統在處理工作過程中，可以通過自動生成文件界面以及控制組態來實現編程，不需要較強的編程工作能力，同時分布式控制系統在冶金自動化運行工作中，可以實現實時性自動診斷功能，其實發現問題可以及時進行預警，保證系統維護工作更加方便快捷。

4 結語

綜上所述，金屬冶金行業屬于一項高能耗的行業，并且在整個生產工作過程中，自動化控制技術也屬于一項比較復雜的控制控制過程。因此，必須要充分了解電氣設計工作中的自動化控制技術要點，進一步提高金屬冶金生產工作的整體穩定性。通過從自動化控制技術的創新應用方面著手，進一步提高自動化控制技術的監測功能和控制管理功能，基于分布式控制系統與冶金自動化控制技術的創新應用，進一步提高金屬冶金行業的整體發展層次。在未來的發展過程中將會融入更多智能化和網絡化技術，為整個金屬冶金電氣設計工作帶來更多先進的技術支撐，實現金屬冶金單位的更高生產經濟效益和社會效益。