科技

多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

畢磊

(駐馬店財(cái)經(jīng)學(xué)校，河南駐馬店463000)

近幾年，從分布式總線到工業(yè)以太網(wǎng)等方面的發(fā)展可以看出，我國(guó)冶金行業(yè)對(duì)信息技術(shù)的依賴度逐漸增加，逐漸形成了自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。并且，在發(fā)展的過(guò)程中，其應(yīng)用的種類(lèi)也會(huì)越來(lái)越多，發(fā)展的速度也越來(lái)越快。但是，在網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的過(guò)程中，我國(guó)冶金行業(yè)如何有效的利用網(wǎng)絡(luò)資源，使多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在冶金行業(yè)生產(chǎn)中，進(jìn)行有效的應(yīng)用，這成為我國(guó)冶金行業(yè)發(fā)展中，重點(diǎn)關(guān)注和探討的問(wèn)題。因此，對(duì)多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用形式進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和闡述，希望對(duì)我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)展起到一定的幫助。

多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù);冶金自動(dòng)化系統(tǒng);信息技術(shù)

我國(guó)各行各業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，都逐漸的邁向了信息化生產(chǎn)模式，冶金行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量，自然也不例外。其實(shí)，在我國(guó)冶金行業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，其生產(chǎn)線主要包括有:燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、連鑄等。在傳統(tǒng)冶金生產(chǎn)的過(guò)程中，工作人員經(jīng)常處于高溫、噪聲、輻射、粉塵等環(huán)境下，對(duì)工作人員的身體健康，造成了嚴(yán)重的影響。同時(shí)，在冶金行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)其生產(chǎn)的質(zhì)量，也有了相對(duì)較高的要求。在這樣的情況下，多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在我國(guó)冶金行業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，已經(jīng)是勢(shì)在必行的。多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在冶金自動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的過(guò)程中，主要是利用一些先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、通信技術(shù)，逐漸取代傳統(tǒng)人工生產(chǎn)的形式，全面實(shí)施人工智能化的生產(chǎn)方式，以此提升冶金生產(chǎn)的效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量，避免對(duì)人體造成相對(duì)較大的損傷，這對(duì)我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)展，也是非常有利的［1］。

1 冶金自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

就以我國(guó)冶金行業(yè)目前發(fā)展的形式來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化生產(chǎn)操作形式，主要分為以下幾個(gè)方面［2］。

1)采集執(zhí)行層。該層面主要對(duì)冶金生產(chǎn)物理量測(cè)量的過(guò)程中，進(jìn)行全面的控制，按照相應(yīng)的命令全面的執(zhí)行。

2)控制執(zhí)行層。該層面主要是在冶金生產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)其自動(dòng)化操作等相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行全面的控制，從而有效的實(shí)現(xiàn)了集中控制和管理的原則。

3)模型計(jì)算層。該層面主要是對(duì)冶金生產(chǎn)中的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行全面計(jì)算，并且構(gòu)建相應(yīng)的模型。同時(shí)，對(duì)冶金生產(chǎn)流程也進(jìn)行了有效的優(yōu)化，提升了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化特性。

4)調(diào)動(dòng)控制層。該層面在運(yùn)行的過(guò)程中，主要是冶金生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)、工序等方面，進(jìn)行全面的調(diào)整，避免發(fā)生生產(chǎn)工序混淆的現(xiàn)象，這樣可以在最大程度上保證了冶金生產(chǎn)過(guò)程中的安全、穩(wěn)定等性能。

5)信息統(tǒng)計(jì)執(zhí)行層。在我國(guó)冶金行業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一些重要的數(shù)據(jù)和信息，該層面主要是對(duì)這些數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)行全面的搜集、統(tǒng)計(jì)、整理、分析、保存等工作，形成冶金自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)展。

2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1)傳輸效率相對(duì)高

多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)主要是利用遠(yuǎn)程控制技術(shù)、通訊技術(shù)對(duì)冶金生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)傳遞，并且也有效的減輕了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)荷，避免數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，產(chǎn)生一定程度上的誤差。另外，在多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)其信息和數(shù)據(jù)的傳輸量以及兼容性，也有很大程度的提升。一般來(lái)說(shuō)，10 Mb/s需要12 μs的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，并且只能傳輸1 518字節(jié)。但是，隨著多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)的應(yīng)用，各個(gè)方面都有著很大程度上的提升，其效果也是非常顯著的［3］。

2)靈活性增強(qiáng)

由于多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)是由通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面組成的，通過(guò)與終端涉的相互連接，可以有效的實(shí)現(xiàn)雙工通信的形式，這樣可以避免冶金自動(dòng)化生產(chǎn)受到一些因素的影響，導(dǎo)致其生產(chǎn)范圍受到局限。另外，在多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，可以對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，通過(guò)利用相應(yīng)的信息技術(shù)，可以有效的提升冶金自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)的靈活性。

3 常見(jiàn)問(wèn)題

盡管多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在我國(guó)冶金自動(dòng)化應(yīng)用的過(guò)程中，帶來(lái)了一定程度上的優(yōu)勢(shì)。但是，長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到一些因素的影響，產(chǎn)生一定的問(wèn)題。下面就對(duì)冶金自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中，常見(jiàn)的一些問(wèn)題，進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和闡述［4］。

1)在冶金行業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，生產(chǎn)能源相對(duì)缺乏的問(wèn)題，也逐漸凸顯出來(lái)。那么，在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，逐漸推行高效、低能、污染相對(duì)較少的生產(chǎn)流程，對(duì)一些傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備，逐漸的淘汰停止使用。但是，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，用到的大型設(shè)備有很多，并且要從一些先進(jìn)的國(guó)家引進(jìn)。同時(shí)，在生產(chǎn)的過(guò)程中，產(chǎn)品的創(chuàng)新性和相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)相對(duì)較為缺乏，這嚴(yán)重影響了我國(guó)冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展。

2)冶金自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生具有一定的復(fù)雜、繁瑣等性能，對(duì)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算以及模型構(gòu)建，相對(duì)較為缺乏，很多先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備的功能，都無(wú)法得到全面的發(fā)揮，對(duì)我國(guó)冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，造成了嚴(yán)重的阻礙。

3)多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)其相關(guān)數(shù)據(jù)的維護(hù)、分析、統(tǒng)計(jì)等方面，起到了非常重要的作用和意義。但是也存在了很多的問(wèn)題，主要是因?yàn)樵趹?yīng)用的過(guò)程中其維修技能，以及數(shù)據(jù)診斷分析等方面，存在著很多的誤差，嚴(yán)重影響了冶金生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性［5］。

4 應(yīng)用分析

多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)是我國(guó)冶金自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生中，一項(xiàng)新的技術(shù)形式，主要是利用信息網(wǎng)絡(luò)的形式，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面的控制。因此，在應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行全面的構(gòu)建，以此提升多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用形式。

4．1冶金管理、生產(chǎn)平臺(tái)的應(yīng)用

多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)屬于信息網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的范疇，主要對(duì)冶金生產(chǎn)流程進(jìn)行全面的控制，那么冶金管理、生產(chǎn)平臺(tái)是該項(xiàng)技術(shù)非常重要的一項(xiàng)應(yīng)用內(nèi)容。但是，在應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，與多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)進(jìn)行有效的連接，如圖1所示。形成一個(gè)相對(duì)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。另外，在應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分利用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以此有效的提升了冶金生產(chǎn)、管理的工作效率，也有效的達(dá)到資源共享的目的，這對(duì)我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)展是非常有利的［6］。

圖1多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)與各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備連接形式

另外，在應(yīng)用的過(guò)程中，以多臺(tái)計(jì)算機(jī)為媒介，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建協(xié)同計(jì)算模型的目的，對(duì)其相關(guān)的參數(shù)，進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，避免其計(jì)算形式產(chǎn)生一定程度上的誤差，從而在最大程度上保證了冶金生產(chǎn)的順利展開(kāi)，避免不必要的事故發(fā)生。

4．2現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用形式

現(xiàn)場(chǎng)總線是冶金自動(dòng)化系統(tǒng)中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，主要是對(duì)其各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，進(jìn)行全面的控制，并且加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)與管理層面的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了高效冶金生產(chǎn)的目的。多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用的過(guò)程中，通過(guò)利用通信技術(shù)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域，進(jìn)行全面的控制，并且提升了信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。同時(shí)，在應(yīng)用的過(guò)程中，多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)具有良好的適應(yīng)性能，不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的變化對(duì)相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行，造成嚴(yán)重影響，充分展現(xiàn)了先進(jìn)設(shè)備應(yīng)用的功能。另外，在應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)各個(gè)生產(chǎn)工序和環(huán)節(jié)，都進(jìn)行了全面的整合，使各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)起到相互操作和相互控制的作用，這樣可以有效的避免冶金生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生混淆的現(xiàn)象，影響冶金生產(chǎn)的正常開(kāi)展。

4．3IPC技術(shù)的應(yīng)用

IPC技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的簡(jiǎn)稱，主要是對(duì)冶金生產(chǎn)過(guò)程中的硬件系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)，進(jìn)行全面的優(yōu)化，提升冶金自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中的適應(yīng)性，對(duì)其整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)行全面的調(diào)節(jié)和調(diào)控。同時(shí)，在多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，可以有效的提升IPC技術(shù)的開(kāi)放、靈活等性能，主要是將通信技術(shù)、人、機(jī)、生產(chǎn)流程等方面，進(jìn)行有效的連接，從而有效的提升了多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)中的可視性。并且，在應(yīng)用的過(guò)程中，主要是對(duì)冶金自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及流程，進(jìn)行全面的監(jiān)督和控制，針對(duì)其生產(chǎn)中存在的故障，可以進(jìn)行全面的搜集、分析，并且傳遞給相關(guān)的維修工作人員，工作人員通過(guò)相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，制定相應(yīng)的解決方式，從而在最大程度上保證了冶金自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)的順利進(jìn)行，將多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得以充分的展現(xiàn)［7］。

4．4以太網(wǎng)的應(yīng)用

以太網(wǎng)是冶金自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)中，非常重要的一項(xiàng)技術(shù)形式，也是多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)非常重要的一項(xiàng)應(yīng)用形式。多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在以太網(wǎng)應(yīng)用的過(guò)程中，主要是對(duì)其冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的使用性能，進(jìn)行有效的擴(kuò)展，其信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣认鄬?duì)較快，并且實(shí)現(xiàn)相互傳遞的效果。同時(shí)，在應(yīng)用的過(guò)程中，其傳輸?shù)乃俣纫蚕鄬?duì)較快，具有相對(duì)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，對(duì)其設(shè)備的維護(hù)、故障診斷系統(tǒng)，也進(jìn)行了有效的完善，重點(diǎn)對(duì)我國(guó)的冶金行業(yè)的發(fā)展，是非常有利的［8］。

4．5管理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用形式

其實(shí)，在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)的過(guò)程中，所涉及的方面有很多，管理控制系統(tǒng)是其中非常重要的組成部分，也是多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)一項(xiàng)重要的應(yīng)用內(nèi)容。多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在管理控制系統(tǒng)應(yīng)用的過(guò)程中，主要利用集成控制的形式，對(duì)冶金生產(chǎn)流程進(jìn)行全面的掌控，這樣可以將協(xié)調(diào)工序、質(zhì)量監(jiān)控以及在線監(jiān)測(cè)等功能，得以充分的發(fā)揮。另外，在多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)等技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，在管理數(shù)據(jù)和信息時(shí)，提供相對(duì)便利的條件。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)作為我國(guó)冶金生產(chǎn)中一項(xiàng)新的生產(chǎn)控制技術(shù)，起到了非常重要的作用和意義，尤其是在冶金自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，本文針對(duì)冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、存在的問(wèn)題，以及多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在冶金自動(dòng)化的應(yīng)用，進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和闡述。其實(shí)，在應(yīng)用的過(guò)程中，只有對(duì)其相關(guān)的內(nèi)容，進(jìn)行全面的了解和掌握，才能保證我國(guó)冶金自動(dòng)化生產(chǎn)正常、穩(wěn)定的開(kāi)展，將多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)的功能和作用，得以全面的展現(xiàn)，為我國(guó)冶金行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，提供了重要的技術(shù)支持。

［1］張雨兵．多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］．科技資訊，2012(12):29．

［2］夏紅偉，凌明祥，李清華，等．網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2014(5):607－610．

［3］張曉峰．冶金自動(dòng)化系統(tǒng)中多網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制技術(shù)應(yīng)用分析［J］．計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用，2015(3):306－308．

［4］杜平先．試論自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在我國(guó)冶金工業(yè)中的應(yīng)用［J］．機(jī)電信息，2015(15):90－91．

［5］劉寶華．冶金工業(yè)中自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的運(yùn)用［J］．電子技術(shù)與軟件工程，2015(19):166－167．

［6］伊棟，郭樹(shù)珂．自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用［J］．信息通信，2013(4):171－172．

［7］閆新宏．自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用［J］．電子測(cè)試，2013(16):84－85．

［8］劉一江，李軼，譚凱．網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制的實(shí)現(xiàn)和解耦問(wèn)題［J］．電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2015(12):180－184．

An Application of Different Network Coordinated Control Technology in Metallurgical Automation System

BI Lei
(Zhumadian School of Finance and Economice，Zhumadian，Henan 463000，China)

In recent years，information technology has gradually played a very important part in various industries．Metallurgical industry is in dependence on information technology in our country．It keeps increasing from distributed buses to the development of industrial ethernet．Metallurgical industry in the process of development has gradually formed a production automation system．In the process of development，its application will be in quicker and broader progress at high speed．But in the process of the development of network，how to use the network resources effectively or how to make the network more coordinated control technology in metallurgical industry production will focus on the problem of an effective application in the metallurgical industry development．Therefore，the coordination control technology of network application in metallurgical automation system form has carried on the elaboration to hope a development of metallurgical industry in our country．

Network collaborative control technology;Metallurgical automation system;Information technology

TF31

A

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．041

2016－12－20

畢磊(1969－)，男，河南駐馬店人，講師，研究方向:計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，手機(jī):18738118669，E-mail:244701872@ qq．com．