自動化技術在有色冶金工業(yè)中使用
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我國作為全球知名的有色金屬生產國家之一，基于互聯網等技術的高度發(fā)展，極大地推動了國內的有色金屬冶金行業(yè)的自動化發(fā)展，把自動化技術應用至有色金屬冶煉流程內，能夠很好地降低冶金期間的能源損耗[1]。此外于冶煉期間設計較多的化學試劑，借助于自動化控制技術可以有效降低對于此類化學試劑的人為操作，這也大大提升了整個冶金工作的安全性，切實規(guī)避各種潛在問題的出現[2]。國內有色冶金行業(yè)發(fā)展相對較晚，故而和一些發(fā)達地區(qū)之間存在著一定的差距。在之后的發(fā)展期間，需要客觀地意識到有色金屬冶金自動化技術的發(fā)展價值，切實推動自動化技術于現代有色冶金行業(yè)中的可持續(xù)發(fā)展[3]。
1電氣自動化技術應用價值
冶金行業(yè)電氣自動化技術主要涉及有關定制計劃、微機管控技術以及計算機網絡技術等的基礎知識予以整合，就電氣設備等的工作機理予以熟知和把控，并應用計算機技術達成電氣化管控以及基本原理和策略等應用型技術人才的培養(yǎng)與應用?，F代冶金電氣自動化技術主要指代可以借助于各個機械、電力以及電氣等基礎完成一系列的自動化操作及管控，繼而達成冶金設備于無人情況下或是無需過多人員操作的情況下，依據特定的流程開展冶金工作的一類技術形式。顯而易見，基于電氣自動化技術能夠切實降低對于人工的依賴，一方面可以很好地降低人力成本投入，另一方面則能夠較好地支持提升冶金工作的自動化水平，從而大大提高工作效率和品質[4]。
2國內冶金工藝自動化技術分析
早于上世紀，我國就已經開始引入有色冶金工業(yè)自動化技術方案。時至今日，國內在冶金自動化技術使用方面已然實現了較好的普及。但縱觀國內自動化設備等主要依賴于國外進口的形式，雖然在進口國外自動化設備期間我國也在引薦和學習這些國家的設備技術，但目前國內在該方面的建設已然存在滯后性。雖然已經具備一定的冶金金屬冶煉技術基礎，但在有關設備的自主知識產權方面還依賴于國外授權。未來更是有著漫長的發(fā)展道路。
2.1數據監(jiān)測自動化監(jiān)測技術初步達成
數據檢測自動化監(jiān)測技術即指相關感應設備的普及使用。監(jiān)測感應設備作為冶金自動化技術普及應用的重要前提，是最為基礎的設備組成。實際冶金生產期間，對于機械、車間的內外部情況等開展靈敏性檢測分析，需要對此類感知以及感應等依據特定的電參量予以轉換，最后獲得各方面訴求的檢測信息。監(jiān)測感應設備涵蓋了轉換單元和敏感單元兩個方面?；谝苯鹦袠I(yè)經營各個流程都潛在著不同的安全問題及危險要素，特別是作業(yè)現場存在諸多的安全問題，為切實規(guī)避事故的出現，務必就此類生產的各個流程引入危險電氣監(jiān)測單元。現階段，國內的冶金機構已然基本完成了生產流程的預警監(jiān)測自動化，切實提升了整個冶金工作的安全系數。其次，由于冶金作業(yè)期間包括溫濕度、壓強以及粘度等指標情況均會對設備、系統的運行穩(wěn)定性造成影響，故而現場作業(yè)期間，務必設定諸多的自動化實施監(jiān)測、分析設備。典型包括高爐壓力感應設備的應用為監(jiān)測高爐內壓力變化情況，將壓力信息轉換成電流或是電壓參量，從而安置于煤爐上煤環(huán)節(jié)中，能夠較好地掌握煤爐等的具體數據信息。高爐體溫度感應設備的核心機理即把高爐外圍的溫度情況轉換成電參量繼而達成實施監(jiān)測反饋，來獲得高爐溫度信息。另外，流量感應設備于給水、蒸汽以及鍋爐送風等無需精準測控的管道內頻繁應用，主要作用是就管道內的介質流量、速度等開展實施監(jiān)控以及測算分析。
2.2自動化生產初步達成
隨著時代的發(fā)展，傳統冶金行業(yè)逐步融入了電氣自動化技術、計算機技術、互聯網技術以及其他新型工藝和原料，由此初步形成了較好的自動化生產。比如，模擬管控系統，此類相對傳統的生產管控系統已然被目前較為前沿的DCS技術、PLC技術等取代，集中管控此類相對傳統的技術也逐漸為分布式管控技術等取代。近年來，以太網、人工智能以及現場總線等諸多前沿技術也逐漸得以實踐并被用于冶金領域，一些前沿科技的引入更是極大提升了冶金的自動化水平以及產品品質，為企業(yè)增創(chuàng)了巨大效益。
2.3信息化建設有待完善
在冶金行業(yè)持續(xù)向電氣自動化技術方向發(fā)展期間，信息化的作用越發(fā)突出。綜合考量產品的成本、品質以及節(jié)省能耗等多方面要素，國內部分冶金企業(yè)正在逐步嘗試并普及應用信息化管控系統，同時也取得了較好的成效。其中，包括高度智能化的集成設備、高效能管控模塊等前沿冶金設備生產期間的普及應用，切實提高了國內冶金行業(yè)的可持續(xù)、安全、穩(wěn)定發(fā)展。以國內某知名冶金企業(yè)為例，該企業(yè)自主設計推出了一套完善的數據采集、信息反饋、生產高度自動化以及智能化的作業(yè)系統。基于該系統的普及應用，極大提高了企業(yè)生產水平，為企業(yè)帶來了巨大的效益。由此可見，信息化技術的建設對于國內冶金行業(yè)而言有著重要意義和顯著價值。但同國際上一些冶金技術相對發(fā)達的地區(qū)和國家對比，國內在信息化建設的腳步并不快，需要加大投入，推動信息化建設和完善。
3自動化技術于冶金中的應用
能源短缺、環(huán)境保護以及可持續(xù)發(fā)展等理念越來越受到社會關注，各個行業(yè)均在逐步淘汰傳統落后、不合規(guī)的生產技術及手段，轉而應用更為高效、智能化以及綠色化的生產。自動化技術對于冶金行業(yè)而言，是其未來發(fā)展趨勢，在推動行業(yè)建設與發(fā)展等多個層面具有重要意義。
3.1現場總線技術
即FCS技術，該技術最早出現于上世紀八十年代，歷經多年的發(fā)展和完善，目前實現了全球多個地區(qū)和國家的普及應用。利用該技術可以較好地達成各個系統之間的高效無縫銜接，在現場作業(yè)和企業(yè)高層之間構成系統性的聯系，同時能夠相互作業(yè)和系統架構分層，在現代有色冶金行業(yè)中應用十分普遍。
3.2工控機應用
即IPC設備，此類設備主要使個人計算機系統軟件模塊與更為可靠、穩(wěn)定的工業(yè)硬件系統實現交互，從而更好地適應工業(yè)生產環(huán)境，并支持工業(yè)生產活動的高效化穩(wěn)定推進。該設備最為突出的優(yōu)勢即開放度更高，價格投入更小，但是所具備的功能則更為完善、全面。
3.3信息管理系統的應用
企業(yè)管理對于企業(yè)而言尤為關鍵，能夠促使企業(yè)建立起更為穩(wěn)固的核心競爭力，從而幫助企業(yè)實現更為穩(wěn)健以及全面的發(fā)展。企業(yè)信息化系統自動化技術在冶金作業(yè)期間使冶金流程各方面的數據形成高度統籌交互，從而予以梳理、管理、以及生產等，完成對此類數據的實時采集分析，對于決策層而言尤為關鍵。開展有色金屬質量管控以及在線檢測、故障診斷期間能夠提升管控品質，實現動態(tài)式的管控支持，大大降低作業(yè)成本投入，借助于信息化的管控方式能夠促成能源的管控、商業(yè)智能化管控等等，對于企業(yè)來說可以更好地推動數據化建設，達到可持續(xù)的發(fā)展。
3.4以太網技術的應用
隨著市場建設不斷完善，行業(yè)發(fā)展也越來越快，因此企業(yè)所面臨的競爭壓力也在不斷攀升。這促使更多的企業(yè)摒棄之前的傳統設備和生產管理模式，轉而選擇更為高效、高端、高度智能化以及自動化的新型設備和管理機制。而隨著技術迭代創(chuàng)新使得前沿技術和部分滯后的技術難以與管控系統達成高度統籌。而以太網技術的應用則可以處理這一情況。以數據交互為例，整體速率更高、具備充足的帶寬、存在周期更長，有著統籌的規(guī)范、同等的通訊協議，于設定、監(jiān)測以及維修等層面也具備完善的基礎技術。故而受到了業(yè)內的廣泛認可和普及應用。有色冶金行業(yè)引入這一技術，無疑是實現高度信息化、自動化建設的關鍵基礎?；谝蕴W技術能夠將各模式的網絡儀器設備和IPC實現同個總線的交互，對此類系統實現串接連接實現自動化的管控。以太網的應用也促使部分企業(yè)目前無需對原料銅礦石展開分析，此類分析均是借助于網絡化技術形式來完成，檢驗得到的數據能夠直接發(fā)送至有關單位和部門，企業(yè)的職員和客戶也能夠在網絡中觀看以及檢索所訴求的各方面數據資料，實現數據的高度交和共享。如圖1所示，即為以太網技術為基礎的通訊系統，結合PLC為主站其余設備為從站，實現整個系統的高度穩(wěn)定、可靠連接。
3.5安全管理中的應用
自動化技術于現代冶金行業(yè)中安全管理方面的應用有著極大的優(yōu)勢性和潛力。故而，加強冶金作業(yè)安全建設一直以來是關注的重點，而引入自動化技術形式無疑可以大大降低安全風險，保障作業(yè)科學性。對此，可以針對部分風險性較高的設備引入必要的保護監(jiān)測設備，例如漏電保護設備、機械保護設備等，借助于此類的自動化技術能夠完成對大體量設備工作狀態(tài)的科學化全面監(jiān)測，并對各個實際監(jiān)測獲得的數據予以分析，從而將分析結果進行實時反饋。對于不安全的工作設備做出告警，從而指派運維人員加強安全方面的監(jiān)測，而對于其他運行穩(wěn)定的設備則給予持續(xù)性監(jiān)測，始終保證設備處在安全工作狀態(tài)，避免出現各種安全事故。
4冶金行業(yè)自動化技術發(fā)展趨勢
結合目前國內冶金行業(yè)自動化技術的應用現狀和存在的問題，有針對性地給出未來該行業(yè)的發(fā)展趨勢，以及解決問題的方法。
4.1切實提升自動化水平
基于國內工業(yè)化發(fā)展不斷完善，市場規(guī)模越來越大，對于冶金行業(yè)等產品訴求和質量要求也在不斷攀升，更為高效、高質量以及高穩(wěn)定性的生產技術和工藝產品往往會更受市場的青睞，具備更高的市場競爭力。對此，國內冶金行業(yè)相關單位應當切實加強和關注對于自動化控制技術方面的建設投入，進一步降低原料損耗、能源過度浪費等，切實提升生產作業(yè)效能、作業(yè)效率以及智能化水平，不斷改良技術工藝，從而為企業(yè)帶來更為全面穩(wěn)定的效益。
4.2提升自動化服務質量
基于持續(xù)性的實踐探索和優(yōu)化分析，從而提升企業(yè)等的自動化水平以及服務品質。借助提升技術服務規(guī)范，減少規(guī)避設備存在的偏差和故障等情況，此外，推動整個冶金行業(yè)朝著更為自動化、信息化、智能化、微型化等方向發(fā)展，逐步實現整個冶金行業(yè)的自動化服務。
4.3加強數字化建設，推動國產化發(fā)展
為切實提升冶金管控系統的安全性以及有效性，切實提高冶金技術的高精尖發(fā)展，有必要提升整個實時監(jiān)測系統的自主集成數字化管控，唯有此才可以推動國內冶金行業(yè)的生產工藝改良、管理數據化、智能化發(fā)展。此外，部分關鍵的核心設備目前依然訴求進口等情況，需要進一步加強對于相關設備研發(fā)、生產、制造等企業(yè)的鼓勵和支持，推動校企合作建設，擴大研發(fā)投入，從而盡早實現生產制造的國產化，切實提升國產技術和實力水平。
5結束語
目前，隨著市場經濟的建設和社會高速發(fā)展，對于包括冶金等行業(yè)在內的多個行業(yè)均有著更高的要求。不單單對于產品規(guī)模有著一定的訴求，同時對于產品生產加工技術、環(huán)保、安全、節(jié)能，以及高效等方面也有著諸多的要求。自動化技術和傳統冶金行業(yè)的高度融合，一方面可以幫助提升冶金工作的安全性，另一方面也能夠更好地推動加快冶金工作的發(fā)展，幫助企業(yè)創(chuàng)造更大的效益。此外也符合現代社會對于冶金行業(yè)的要求，是未來發(fā)展的主流趨勢之一。故而，包括冶金企業(yè)、職能部門以及社會各個階層等均應當關注和加強自動化技術的建設和使用，從政策方面、資本方面、技術方面加強全面建設，切實推動自動化技術和冶金技術的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
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[2]錢貴東.淺析我國電氣自動化技術在冶金行業(yè)中的應用及發(fā)展趨勢[J].世界有色金屬，2020（1）：8-9.
[3]王富亮.PLC在冶金企業(yè)電氣自動化控制中的實踐研究[J].世界有色金屬，2018（2）：294-295.
[4]黃飛.探究PLC技術在礦山機電自動化控制中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2018（20）：293.
作者:盧粉花 單位:云南錫業(yè)股份有限公司錫業(yè)分公司
