计算机在冶金自动化控制中的应用探究.pdf
张铮
[摘 要]随着我国经济水平和科学技术的飞速发展，我国工业化自动化技术不断普及和发展，本篇论文着眼于冶金工业领域中自动化控制技术的发展，并重点分析计算机技术在其自动化控制中的应用。
[关键词]冶金 自动化控制 计算机应用
中图分类号：P739 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0387-01
目前，我国冶金工业的自动化控制技术不断发展，自动化控制技术有效提高冶金工艺的生产效率，现代化冶金企业的自动化程度不断加深，将自动化技术与生产管理系统相结合，充分发挥计算机技术优的先进性，提高冶金业的生产效率和降低冶金业的事故发生概率。下面主要分析冶金自动化控制中计算机发展的现状以及应用。
一、冶金自动化控制中计算机技术的发展现状
1.冶金工业生产的特点
冶金生产过程具有以下几点特点：一是原料使用量大；二是需要大量的能量和水；三是物流十分复杂；四是原料与成品运输量大；五是高温作业环境；六是冶金工业大部分工业流程需要熟练工的参与，多数工人都是在高温环境下从事重体力劳动的工作，直接危害工人的人生安全。现代化冶金企业自动化控制程度不断加深，充分利用计算机技术，提高冶金工业的生产效率。
2.冶金工业生产自动化控制的概述
冶金工业生产自动化控制的范围包括采矿、选矿、冶炼、浇铸、轧材以及供水、电、热、氧、气等生产过程。现代化的冶金工业利用计算机技术将生产过程的控制系统与生产管理系统结合的自动化控制管理模式。冶金工业生产随着计算机技术与自动化技术的不断发展，其自动化程度不断加深，提高冶金生产效率以及产品质量，改善劳动环境，促进冶金工业的进一步发展。
3.冶金工业自动化现状
冶金工业具有非常复杂的工艺流程，生产环境也非常差，一线工人存在很大的安全隐患，因此冶金工业自动化改革势在必行。目前，冶金工业的自动化程度已经逐渐普及和不断加深，但是我国冶金行业存在很严重的两极分化现象，大型冶金企业具有较为先进的自动化水平，小型冶金企业的自动化程度却十分落后，我国冶金工业的自动化水平需要进一步改进与优化。一方面我国冶金自动化技术过于依赖于国外进口的自动化系统，缺乏先进的创新能力；另一方面是我国大部分企业没有真正认识到自动化技术与自动化系统的作用和意义，缺乏自动化技术的专业人才，从而造成我国冶金工业自动化控制系统运行过程中存在的问题不能得到及时、正确处理等。这些问题都阻碍着我国冶金工业自动化水平的提升。
4.计算机技术在冶金自動化控制中应用的现状
随着科学技术的不断发展，计算机技术在冶金自动化控制中的应用范围不断扩大，基本已经和自动化控制系统的运行和设计相互融合。近几年来，我国在计算机技术与冶金工业自动化控制系统相互融合的研究方面取得了一定的成就，部分的控制核心软件已经研发成功，打破国外对该技术全面封锁的现状。目前计算机技术与冶金工业自动化控制系统相互依赖，因此计算机技术在冶金工业领域中有着很大的发展空间，对于计算机技术而言也是一个新的研究方面，因此未来计算机技术与冶金自动化控制系统应该进一步融合，使其双方具有更大的发展前景，紧跟时代的步伐，从而引领我国冶金工业走向国际。
二、计算机技术在冶金自动化控制的应用
1.冶金过程控制的应用
计算机技术已经基本渗入冶金自动化控制系统，传统的冶金自动化控制系统主要是利用可编程逻辑控制器和集散控制系统技术，现今已经被以个人计算机技术为基础的分布式控制系统和现场总线技术和工业以太网技术所取代。该系统与技术具有开放性强、简单、可靠、经济适用的优势，其实现冶金工业各个生产工艺环节的无缝集成、协调设备和系统管理的功能，提高冶金工业对区域控制系统的应用。
计算机在冶金过程的控制系统中将其所有有关冶金生产的参数有机的整合在一起，并组成一个科学有序的数据库，然后在结合已经建立区域控制系统，采用分布式控制系统结构，利用以太网和传感器等技术的连接，对系统中每一个部分都进行动态检测，形成动态的数据库，并且对其反馈的数据信息进行科学的分析与处理，并且将信息发送到每一个部分中，实现生产过程的动态监控，从而实现冶金工业生产的自动化控制。
2.冶金过程人工智能方面的应用
冶金过程人工智能优化主要从模式识别、人工神经网络、专业系统技术和其他可以模拟人类思维算法等方面进行优化。人工智能的改进优化是以计算机技术为基础的改进与优化，计算机机理主要分机理型和经验型。机理型，利用物理和化学知识研究反应机理，研究冶金过程，推导其涉及的热力学和动力学方程，借助经验参数求出相关方程，从而实现指导冶金生产的优化目标；经验型主要是指收集冶金生产过程的相关数据，将这些工艺参数作为计算机系统的输出端，想要达到的生产效果作为输出端，再利用各种数学方法研究输入与输出两者之间的关系作为依据，从而通过调整输入，实现最佳的输出效果。
人工智能是冶金自动化控制系统与冶金生产过程更加紧密，通过冶金生产过程中的各项参数实现优化的目标，随着冶金生产的发展，根据数据信息的变化，对其进行新一轮的优化与改进，使之控制系统与冶金生产的现状更为紧密。人工智能不再是简单物理、化学方程的计算和经验的积累，而是像一个资深的技术人员一样对冶金的生产过程进行模拟和推演，从而实现整个生产工艺和流程。例如人工神经网络的应用，其是神经网络是联接机制的大规模并行处理的分布式的信息储存，它主要是大量的神经元广泛互联所引起不同的兴奋状态以及系统所表现的整体行为进行工作，在冶金实际生产过程中人工神经网络广泛应用于在线预报和智能控制技术方面。
3.局域网方面的应用
冶金自动化控制由于不断更新与优化，其硬件精度和数量要求不断提升，主要体现在每一个自动化设备接收计算机给予指令与自己操作的时间差和设备信息交流等问题，计算机局域网络技术是将冶金自动化控制系统分割成单个的可以由局域网连接的部分，该技术可以缓解这种问题，为各个自动化设备之间建立其沟通的桥梁，从而优化各个部分之间的交流。
结束语：
综上所述，计算机技术在冶金自动化控制体系中发挥着重要的作用，具有很大的发展前景，在今后冶金自动化控制的智能化发展的过程中应与计算机技术的发展紧密联合，从而改进与优化冶金自动化控制系统核心技术，加深冶金生产的自动化、智能化程度。
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