基于冶金設(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)分析

董娜娜

（長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院 自動(dòng)化系，吉林 長春 130122）

冶金專業(yè)是中國企業(yè)工業(yè)化改革當(dāng)中至關(guān)重要的組建部分，在當(dāng)今社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)下的市場需求越來越多的狀況之下，只有和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，才可以與時(shí)俱進(jìn)，長遠(yuǎn)穩(wěn)定的繼續(xù)發(fā)展[1]。目前階段，冶金行業(yè)中逐漸開始利用先進(jìn)安全的電氣自動(dòng)化技術(shù)，這些技術(shù)均為冶金設(shè)備的創(chuàng)新注入了活力，有力的促進(jìn)了冶金行業(yè)尤其是冶金設(shè)備的創(chuàng)新性發(fā)展。從二十世紀(jì)八十年代到九十年代之后，國內(nèi)的冶金行業(yè)已經(jīng)通過從原先的單回路控制常規(guī)設(shè)備應(yīng)用進(jìn)行簡易的操作控制，發(fā)展至現(xiàn)在的絕大多數(shù)企業(yè)的操作控制裝備均已經(jīng)完成自動(dòng)化控制系統(tǒng)PLC、DCS 為主，企業(yè)生產(chǎn)早已經(jīng)發(fā)展到能夠執(zhí)行一部分機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化操作的水準(zhǔn)。發(fā)展至今天，冶金行業(yè)和自動(dòng)化電氣控制技術(shù)早已經(jīng)緊密聯(lián)系。在科學(xué)技術(shù)逐漸發(fā)展更新的今天，有相當(dāng)一部分的企業(yè)完成了全廠自動(dòng)化控制，控制系統(tǒng)完成更新?lián)Q代，最大限度地提高了生產(chǎn)水準(zhǔn)，為國內(nèi)冶金行業(yè)的未來發(fā)展提供了有力保證。

最近幾年，自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的研究發(fā)展速度正在逐漸加快，使用范圍也在不斷擴(kuò)大[2]，基于冶金設(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)，具備了一系列抗干擾能力比較強(qiáng)、操作簡易、應(yīng)用性比較強(qiáng)、比較容易改造和維護(hù)管理等特點(diǎn)，慢慢的取代了以往的繼電保護(hù)設(shè)置，被廣泛的普及與應(yīng)用在社會(huì)方方面面中。

1 基于冶金設(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)分析

伴隨國家工業(yè)化發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷進(jìn)步，市場對于生產(chǎn)要求的日益提高，合理、科學(xué)、安全的工業(yè)化生產(chǎn)才能夠更好的滿足社會(huì)市場的現(xiàn)實(shí)需求[3]。在冶金行業(yè)中，自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的更新?lián)Q代已經(jīng)越來越符合我國工業(yè)化生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)要求，其全面性、高效性有力實(shí)現(xiàn)了冶金設(shè)備中需要的短時(shí)間迅速判斷與操作處理，確保了其工作效率，同時(shí)也在一定程度上提高了冶金產(chǎn)品的產(chǎn)量、降低原材料的損耗率、減少污染物與廢棄物的排放以及確保儀器設(shè)備和工作人員的人身安全。因此，提高自動(dòng)化電氣控制的程度早已經(jīng)發(fā)展為在一系列工業(yè)化企業(yè)的市場競爭中脫穎而出的決定性要素。自動(dòng)化電氣控制在冶金生產(chǎn)過程中的發(fā)展方向，就是通過利用設(shè)備優(yōu)化和更新，在服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)上盡量做到精準(zhǔn)、安全，最大程度的降低事故的發(fā)生以及設(shè)備故障與誤差的出現(xiàn)，提高服務(wù)水平，在以后的自動(dòng)化電氣控制發(fā)展中朝著智能化、自動(dòng)化的發(fā)展方向努力前行，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電氣控制的更高效應(yīng)用。

（1）信息采集和輸入?；谝苯鹪O(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)，其關(guān)鍵就是能夠編程的控制芯片，工作人員可以按照應(yīng)用場所的不一樣而采取不一樣的控制芯片。通常而言，一般會(huì)選擇的可編程控制器的芯片，其特征表現(xiàn)為單位面積比較小、重量較輕以及損耗較低[4]。然而有些時(shí)候也會(huì)參考目前的形勢，工作人員會(huì)優(yōu)先選取有著比較快的運(yùn)算速度以及儲(chǔ)存量比較龐大的控制芯片?；谝苯鹪O(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)中的信息采集與輸入是其計(jì)算過程的首先階段，在實(shí)現(xiàn)編輯指令的控制過程中，對設(shè)備工作區(qū)域進(jìn)行綜合全面的掃描，采集到設(shè)備工作區(qū)域詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，并對設(shè)備工作區(qū)域的具體狀態(tài)進(jìn)行整合評價(jià)與分析。

（2）發(fā)送指令。在具體的冶金設(shè)備控制過程之中，會(huì)有諸多的控制變量，比方說壓力等，這些控制變量始終是處于一個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)境之下的，聯(lián)系電氣設(shè)備的運(yùn)行需求，自動(dòng)化能夠市場的調(diào)改有關(guān)的控制變量狀態(tài)，聯(lián)系可編程控制器，能夠最大化的模擬出控制過程中的變量，借助于一定的手段，完成控制變量的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，模擬出控制變量的安全性達(dá)到預(yù)期狀態(tài)，冶金設(shè)備對模擬量的運(yùn)行追蹤，進(jìn)而提供及時(shí)有效的控制手段[5]。在實(shí)際的應(yīng)用過程之中，必須完成對基本功能的設(shè)置，用戶選項(xiàng)能夠被系統(tǒng)及時(shí)查明出來，之后發(fā)出穩(wěn)定的程序指令，利用全面性的掃描設(shè)施，將設(shè)備工作現(xiàn)場的狀態(tài)評判出來，根據(jù)設(shè)備的基本運(yùn)行情況，可編程控制器可以完成自動(dòng)化的計(jì)算與評判。

（3）指令執(zhí)行。技術(shù)人員借助于冶金設(shè)備的自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)的操作指令，之后根據(jù)一系列的標(biāo)準(zhǔn)與要求對設(shè)備工作區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，并按照現(xiàn)場的實(shí)際情況與現(xiàn)場指令要求進(jìn)行綜合的運(yùn)算流程與分析。

在自動(dòng)化的電氣控制過程當(dāng)中，絕對不可以缺少的就是對數(shù)據(jù)的有效控制[6]，這是一種最為基本的控制手段，比方說統(tǒng)計(jì)內(nèi)容的控制、數(shù)學(xué)運(yùn)算的控制，僅僅是就數(shù)據(jù)內(nèi)容的控制來說，數(shù)據(jù)的處理速度相應(yīng)的就會(huì)比較高，利用基于冶金設(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)能夠自主完成編程規(guī)劃，利用對數(shù)據(jù)內(nèi)容的分析，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的電氣指令。

（4）數(shù)據(jù)信號分析。當(dāng)冶金設(shè)備的控制變頻器開啟之后，其速度傳感器就會(huì)檢測出目前工作設(shè)備的扇風(fēng)機(jī)速度，并立即將信號轉(zhuǎn)變?yōu)?mA——30mA的模擬電流信號，并送進(jìn)設(shè)備的模擬量擴(kuò)展環(huán)節(jié)中作為實(shí)際測速值；冶金設(shè)備接收到速度信號以后就會(huì)立即和既定的速度值進(jìn)行對比，同時(shí)與底部傳感器測評到的其他參數(shù)進(jìn)行對比，進(jìn)而計(jì)算出控制量從模擬量擴(kuò)展模塊輸出值為0——10V的電壓信號變頻器，變頻器按照輸進(jìn)電壓信號的變化幅度，控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，從而控制處在工作狀態(tài)的扇風(fēng)機(jī)的具體數(shù)目，以及扇風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)而完成自動(dòng)化電氣控制。在冶金設(shè)備的運(yùn)行過程中，比較常見的生產(chǎn)原料與產(chǎn)品稱重，是需要同時(shí)把獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合的，這均是目前階段基于冶金設(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠在短時(shí)間完成的，其在一定意義上大大提高了設(shè)備的自動(dòng)化控制程度，從為冶金行業(yè)的生產(chǎn)效率提供了有力保證。

2 實(shí)驗(yàn)與效果分析

為了更加清楚、具體的看出本文提出的基于冶金設(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，特與傳統(tǒng)自動(dòng)化電氣控制技術(shù)進(jìn)行對比，對其控制效率進(jìn)行比較。

（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，將兩種自動(dòng)化電氣控制技術(shù)設(shè)計(jì)置于相同的試驗(yàn)環(huán)境之中，進(jìn)行控制效率的相關(guān)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)元件見下表。

表1 實(shí)驗(yàn)元件及其作用

圖1實(shí)驗(yàn)對比結(jié)果

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)過程中，通過兩種不同的自動(dòng)化電氣控制技術(shù)設(shè)計(jì)同時(shí)在相同環(huán)境下進(jìn)行工作，分析其控制效率的變化。實(shí)際效果對比圖見圖1所示。

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，可以得知本文提出的基于冶金設(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，在控制效率上明顯占有優(yōu)勢，且控制比較穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)證明，本文設(shè)計(jì)具備有效性。

3 結(jié)束語

本文對基于冶金設(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)進(jìn)行分析，依托冶金設(shè)備的新型要求，根據(jù)自動(dòng)化電氣控制過程中出現(xiàn)技術(shù)要點(diǎn)，對其進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)論證表明，本文設(shè)計(jì)的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠?yàn)榛谝苯鹪O(shè)備的新型自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。