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自動化網絡控制技術在鋼鐵工業(yè)中的應用
隨著控制技術的不斷進步,越來越多的鋼鐵企業(yè)開始重視自動化控制技術的建設,經過多年的發(fā)展,目前鋼鐵自動化控制系統(tǒng)已經逐漸完善。下面是小編搜集整理的相關內容的論文,歡迎大家閱讀參考。
摘要:隨著控制技術的不斷進步,越來越多的鋼鐵企業(yè)開始重視自動化控制技術的建設,經過多年的發(fā)展,目前鋼鐵自動化控制系統(tǒng)已經逐漸完善。文章研究的主要內容之一是對在鋼鐵工業(yè)領域被應用的CIMS技術、交流傳動和現場總線及智能化控制等技術進行簡要的介紹。
關鍵詞:自動化網絡控制技術;鋼鐵工業(yè);應用
自動化控制技術涵蓋了多種學科的內容,屬于一種綜合性的技術,涉及到的學科包括機械、自動化控制、傳感測試、電子和接口、信號轉換以及微電子等。是一種典型的三C技術,也就是將計算機、控制和通信技術這三種技術進行融合而形成的一種綜合性技術。
一、當前鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展現狀
當前,為了提升生產效率,大多數鋼鐵企業(yè)開始加大引入先進的自動化控制裝置,并對鋼鐵企業(yè)所有生產過程進行控制。此類控制系統(tǒng)不僅包括了單機操作系統(tǒng),分布式系統(tǒng)同樣也被包括其中。我國這些自動化控制技術雖然能夠基本滿足國內的生產需求,可是相對于國際一流水平還有不小差距。鋼鐵企業(yè)為了增強自身的技術水平,開始積極引入新技術,淘汰落后技術,并基本實現了分級管理。對于鋼鐵企業(yè)來說,實施的自動化控制系統(tǒng)主要有四層模塊,也就是采集層、控制層和生產管控調度層以及信息管理層。這四級層次相互具有一定的獨立性,同時也具有一定的影響性。其中采集層主要是完成無理數據的檢測以及執(zhí)行相關的命令。而控制層則重點對生產工藝過程進行集中控制,完成生產控制的優(yōu)化。而生產管控調度層則主要是針對鋼鐵企業(yè)諸多的生產工序進行優(yōu)化調度。而企業(yè)信息層則是對諸多不同的信息系統(tǒng)進行集中管理,進而提供網絡化控制功能。通常,采集執(zhí)行層主要基于的技術為傳感裝置,而其他相關層則建立在以太網環(huán)境中,不同層級之間的交互順暢度還不夠高,而這也是當前在鋼鐵企業(yè)中需要發(fā)展和解決的核心技術問題。只有將控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)進行有效集成,鋼鐵工業(yè)自動化控制才能夠得到完全體現,也只有這樣才能夠充分發(fā)揮自控系統(tǒng)的重要作用。
二、自動化網絡控制技術的具體應用分析
在鋼鐵企業(yè)應用自動化網絡控制技術,能夠對生產的全部工序進行實施監(jiān)控,同時還能夠對環(huán)境參數進行優(yōu)化,完成自動生產線可能發(fā)生的故障,并根據故障信號來進行及時修復。因此,這項技術不僅可以提升鋼鐵企業(yè)生產管控效率,還能夠促進鋼鐵企業(yè)經濟效益的提升,進而有助于企業(yè)的信息化管理水平的提升。
2.1在基礎自動化系統(tǒng)中的主要應用
在鋼鐵基礎自動化系統(tǒng)中,PLC和DCS技術是目前最為常見的一種控制技術。前者是針對生產裝備進行控制,而后者則是針對鋼鐵企業(yè)的生產流程進行管控。其中PLC控制技術是基礎自動化系統(tǒng)的核心,通過對生產設備的自動化控制,來實現自動化控制系統(tǒng)的諸多功能。而DSC則更多起到一種輔助控制作用,可對生產流程進行優(yōu)化,進而促進鋼鐵企業(yè)經濟效益的提升。
2.2在生產管理控制系統(tǒng)中的主要應用
為了提升企業(yè)的經濟效益,讓鋼鐵企業(yè)生產的縱橫兩個方向上的集成得以實現,就需要注重鋼鐵企業(yè)在生產過程中所產生的數據能夠進行迅速的交換或者管理,進而為決策者的管理提供重要的數據依據。在生產管控系統(tǒng)中應用自動化網絡控制技術,主要就是為了對生產過程加以協(xié)調,提升質量監(jiān)控和檢測力度,進而實現信息資源的實時共享及生產管理的控制。
2.3在生產過程控制系統(tǒng)中的應用分析
鋼鐵生產過程控制是自動化網絡控制系統(tǒng)的核心內容,只有在這方面的控制能力較高,才能夠真正實現生產的全自動化。對于生產過程的控制往往需要借助傳感器以及中繼器等設備,對生產過程進行監(jiān)控和控制。例如RCS-9600CS裝置就能夠對自動化過程中相關的順序、傳動以及運動和過程進行控制。自動化網絡控制技術將軟測量、數據處理和光機電一體化技術綜合成一體,進而起到能源控制、參數優(yōu)化、物流實時跟蹤以及質量檢測等諸多作用。
2.4在企業(yè)信息化系統(tǒng)中的主要應用分析
為了促進企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,增強企業(yè)信息處理能力和共享水平,通過對企業(yè)信息化系統(tǒng)的管理和實施進行實施監(jiān)測,并利用信息化系統(tǒng)科學合理的調度生產,對降低企業(yè)運營生產成本起到重要的作用。另外還能夠有助于鋼鐵企業(yè)對能源的高效管控,進而促進企業(yè)管理的創(chuàng)新。比如通過自動化網絡控制系統(tǒng)對鋼鐵工業(yè)生產的流程進行模擬,并通過數學建模技術可實現故障的智能化分析,這無疑能夠極大的提升企業(yè)的管理效率。
三、鋼鐵自動化發(fā)展趨勢
3.1低成本自動化(LCA)
實現低成本的自動化,并不是說需要將自動化簡單化,而是通過運用合理的投資,采用先進的技術,進而達到低投入高收益、低風險的效果。此種LCA技術主要應用的領域在于中小企業(yè)的分級自動化過程控制以及監(jiān)控。整個系統(tǒng)的開發(fā)采用了模塊開發(fā)技術,系統(tǒng)開放度高,而且可進行靈活的配置,從而確保系統(tǒng)能夠實現低成本。目前STD總線工控計算機是實現LCA技術的關鍵,目前在我國已經得到普遍的應用。IPC實際上就是工業(yè)計算機,這也是實現LCA技術的另一個重要產品。當前LCA技術發(fā)展的領域主要包括控制技術、IPC控制系統(tǒng)以及軟測量技術。另外低成本自動化技術在過程工業(yè)自動化以及CIMS等應用領域也是重要的發(fā)展方向。
3.2高級控制策略
當前主要使用的控制方法為PID,不過優(yōu)化控制及自適應控制和模型預測控制等先進技術也已經得到應用。只是某些控制過程具有模糊性,構建數學模型十分困難,再加上十分復雜,難以應用傳統(tǒng)的控制理論,但是應用先進的智能控制技術卻效果顯著。尤其是那些綜合性的復雜性的控制系統(tǒng),將其進行分解處理,應用遞階智能控制技術,能夠起到良好的效益。也正是如此,智能控制將會成為重要的發(fā)展方向,應用前景廣闊。
3.3EIC綜合一體化系統(tǒng)
傳統(tǒng)的電器、儀表以及計算機三者之間互聯(lián)互通難度很大,而EIC一體化控制裝置則能夠徹底打破這三者之間的界限以及分工,進而可完成DCS和PLC等控制系統(tǒng)難以解決的問題,比如針對模擬量的控制就具有良好效果。能夠將數據處理、順序和模擬控制進行融合來對對象進行整體性的控制,從而有助于整個系統(tǒng)的實用性及可操作性。將三電統(tǒng)一之后,之前的分離式系統(tǒng)所對應的軟硬件裝置可以在系統(tǒng)中得到共享,進而有效降低系統(tǒng)建設的成本。由此可見,運用自動化技術能夠顯著提升系統(tǒng)的實用性以及可操作性,同時還可以將軟硬件進行共享,不會浪費原先的投資。對于鋼鐵企業(yè)而言,為了有效提升自身的核心競爭力,就必須要加快自動化技術的發(fā)展,大力發(fā)展自動控制和人工智能技術,并由此對新設備、智能診斷以及檢測技術的發(fā)展起到一并由此實現持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻
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