探究钢铁工业中的自动化网络控制技术

许珊珊

摘要：随着经济社会的发展和时代的进步，社会各界对钢铁的需求量逐渐增多。同时，高温、高粉尘、高废气的生产环境也对钢铁生产的自动化控制与管理工作提出了更高的要求。钢铁生产过程中自动化网络控制技术的应用已势在必行。鉴于此，本文先是分析了我国钢铁工业的发展现状，又探究了钢铁工业中自动化网络控制技术的应用现状，最后详细研究了自动化网络技术在钢铁工业中的有效运用。

关键词：钢铁工业;自动化网络控制技术;应用

1钢铁工业自动化的发展现状

目前，很多钢铁企业都开始大规模地引进和应用先进的自动化控制设备与先进技术，有意识地控制和管理实际的钢铁生产过程。钢铁工业生产中的控制系统不仅包括单机操作系统，还包括分布式系统。现阶段我国国内的自动化控制技术水平已能满足我国当前的钢铁生产需求，但相较于发达国家，我国在钢铁生产自动化控制工作中还有很长一段路要走。为有效提升自身的生产技术水平，各大钢铁生产企业都开始积极引进和開发全新的生产技术，及时淘汰落后的生产技术，基本实现了分级管理。一般而言，钢铁生产企业采取的自动化控制系统主要包括：采集层、控制层、生产管控调度层和信息管理层这四个方面。这四个层次之间互相具有一定的独立性，但同时也是互相影响、彼此共享的。其中采集层主要是完成无理数据的检测以及执行相关的命令。而控制层则重点对生产工艺过程进行集中控制，完成生产控制的优化。而生产管控调度层则主要是针对钢铁企业诸多的生产工序进行优化调度。而企业信息层则是对诸多不同的信息系统进行集中管理，进而提供网络化控制功能。通常，采集执行层主要基于的技术为传感装置，而其他相关层则建立在以太网环境中，不同层级之间的交互顺畅度较低，而这也是当前在钢铁企业中需要发展和解决的核心技术问题。钢铁生产企业要想实现真正的自动化控制，就必须要有效集成控制系统与管理系统，进而使自动化控制系统在钢铁企业中的重要作用得以全面的发挥。

2自动化网络技术在钢铁行业应用中存在的问题

2.1 应用水平低

现阶段我国大部分的钢铁生产设备主要依靠进口，真正国产的额钢铁生产设备较少，钢铁自动化设备的维修技术水平与自动化网络控制技术应用水平较低，很多钢铁生产企业仍采用传统的高能耗、机械化的老旧的生产设备。不仅无法满足我国现阶段节能减排的具体要求，也不符合我国的可持续发展战略。不断应用自动化网络控制技术、淘汰老旧的非自动化生产设备，成为了我国钢铁生产企业的主要发展方向。

2.2 适应性弱

我国的很多钢铁企业虽然引进了许多进口自动化设备，但由于钢铁生产的工艺较为复杂，且国外引进的自动化数学模型不适应我国的钢铁生产，不能完全发挥这些先进自动化生产设备的最大功能，自动化网络控制技术的适应能力较弱。因此，钢铁生产企业应对国内钢铁生产技术进行改进或改造，加强自动化设备的生产技术的学习，研究具有较强适应性的数学模型，使我国钢铁工业能够与先进的自动化网络控制技术相结合，造福国内的钢铁行业。

2.3 性能不稳定

由于国内大多数的钢铁自动化生产设备是在国外引进的，所以在国内运行起来很多设备的功能不能得到体现，运行性能不稳定，尤其是遇到运营或者是维修工作时，国内的工程师对于设备的数据参数不太了解，导致自动化网络控制技术不能够得到稳定可靠的维修以及维护工作。我们只能够通过研究探讨自动化网络控制技术，掌握可靠性维修与维护任务，改革和创新自动化网络控制技术在钢铁工业生产中的应用，提高企业的经济效益和长远的发展要求。也只有这样才能够充分发挥自控系统的重要作用。

3钢铁工业中自动化网络控制技术的应用

3.1 在基础自动化系统的应用

随着钢铁企业自动化技术的不断革新和发展，自动化网络控制在钢铁企业中的应用深度和广度均大幅度提升，在钢铁企业基础自动化系统中，PLC以及DCS技术是目前应用最普遍的控制技术。PLC技术主要运用于对钢铁企业生产设备进行回路控制，而DCS技术主要的功能是监控钢铁企业的生产流程。作为基础自动化的关键技术的PLC控制技术，它通过自动化控制生产设备，实现自动化控制系统的绝大部分功能，而DCS控制技术更多的是作为一种辅助控制功能，通过优化生产流程，以此来提高钢铁工业的经济效益。

3.2 在企业生产调度中的应用

生产调度是钢铁企业生产经营不可或缺的一环，也是直接关系钢铁企业生产稳定及运行效益的重要工作内容。随着钢铁企业生产工艺的不断发展，钢铁企业的生产单元也逐渐多元化发展，而为了满足日益增多的生产单元的调度能力需求，势必要建立起更加科学和有效的生产调度管理系统，依靠生产调度管理系统来及时、准确地获取生产信息，以便于采取更加可靠的指挥和调度手段，确保生产过程合理、有效和安全、可靠。具体实施过程中，可构建企业资源库和资源计划进度序列，配合资源计划的实施情况来实时调整生产计划的执行工序，同时，以DLP投影屏、LED显示屏来构成监视模块，监控资源计划和生产执行过程的实施情况，通过实时调度调控来使企业资源计划和生产计划相同步，消除生产过程中的产品质量问题、设备异常影响和资源利用问题，使生产过程以最品质、最效益、最可靠、最安全的方式来执行，进而实现企业生产价值的最大化。

3.3 在企业能源管理中的应用

传统的钢铁企业能源管理模式已经难以满足钢铁企业新形势下的生存和发展的需要，在此情况下，势必要强化能源管理的自动化网络控制，搭建起以EMS系统为支撑的EMS能源管理系统，才能最大化地提升能源利用效益。实际应用过程中，利用PLC从工控网络采集数据，借助强大的消息中间件来实现数据的有效传输和实时交换，以监测、预警能源信息，并以串口协议来隔离工控网络和能源网络，减少EMS系统运行对工控网络的干扰，同时，利用强大的实时数据库和历史数据库进行能源的比对分析，实现能源数据监测、能源过程控制和能源平衡管理等功能，进而对能源信息进行有效地监测预警、过程控制和统计分析。

3.4 在企业计量管理中的应用

钢铁企业能源介质众多、用户点位众多，计量管理的难度非常大，在这种情况下，引入高效的智能化远程计量管理系统也就十分必要。结合钢铁企业特点，可将视频/RFID/红外等先进设备与无人值守终端集成，利用现场终端、视频监控系统、远程操作平台等模块来搭建起智能化远程集中计量管理系统，消除计量管理过程中存在的数据舞弊造假、计量时间节点不固定、异常监控不力等问题，实现实时监控计量数据、计量数据核定校准、计量数据可靠传输、异常实时报警等功能。

4结语

总而言之，自动化网络控制技术的发展与应用为我国钢铁行业的自动化发展提供了坚实的技术保障，不仅能最大限度地降低钢铁生产企业的成本，有效提升钢铁生产的效率与效果，还能减少或避免企业的生产事故，提升钢铁生产的经济效益与社会效益，进而推动我国整个钢铁行业的现代化与持续化发展。但由于我国钢铁工业自动化网络控制技术的发展与应用时间较短，相关技术基础与经验较为薄弱。相信随着钢铁生产企业的不断努力与相关技术的进步，我国钢铁工业的自动化网络控制技术必将取得更大的进步。

参考文献：

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