韋昌濤

（天津 301900）

在我國信息技術的飛速發(fā)展之下，自動化技術以及人工智能技術均得到了良好的運用效果。結(jié)合實際需求來分析，金屬冶煉對溫度等重要參數(shù)的控制非常嚴格，而借助自動化調(diào)節(jié)手段，則可以更好地降低人為操作和判斷的失誤及落差，確保了冶金生產(chǎn)參數(shù)的精確性，除了能夠顯著提升冶金的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還可以有效縮減其生產(chǎn)成本，這對促進金屬冶煉行業(yè)的繁榮發(fā)展具有非常重要的意義。

一、自動化控制技術的基本概況分析

自動化控制技術能夠擺脫人為的操作，借助熱工儀表和完善的裝置系統(tǒng)，實現(xiàn)對火電廠發(fā)電機機組相關熱力參數(shù)實施合理調(diào)整，同時還可以對其進行合理控制，以此來確保機組處于安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)，從而達到火力發(fā)電的自動化管理目的。針對火電廠的具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)而言，由于整體的工藝流程極為復雜，涉及到的儀器設備較多，因此，在實際的操作環(huán)節(jié)中，就必須對各種儀器設備進行規(guī)范操作。

結(jié)合檢測儀器的構(gòu)成要素來看，主要包含了感受件、中間件以及顯示件，該儀器可以對數(shù)據(jù)信息進行精確地測量，同時還可以在短時間內(nèi)對上述三種參數(shù)實施快速準確的測量，由此而獲得的數(shù)據(jù)信息則可以成為相關部門重要的參考依據(jù)，為了確保測量數(shù)據(jù)的精確性，就必須確保檢測儀器始終在允許的誤差值范圍內(nèi)。除此之外，檢測儀器的自動化控制性能也可以擺脫人工操作的繁雜，只需要工作人員提供設計好的程序，便可以對運行系統(tǒng)實施全面把控。比如說，在發(fā)電機組出現(xiàn)任何異常情況時，檢測儀器就可以第一時間檢查出來，同時發(fā)送警報信號，有助于維修人員快速地實施維修，最大程度地減少了安全事故的發(fā)生概率。

二、金屬冶煉工業(yè)自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀分析

金屬冶煉工業(yè)自動化技術在國外發(fā)展得非常迅速，相較而言，我國在這方面的發(fā)展相對較緩。就目前而言，我國冶金自動化設備的覆蓋率已經(jīng)達到了60%以上，但是從冶煉自動化技術的整體發(fā)展水平來分析，我國在金屬冶煉工業(yè)方面的自動化發(fā)展仍然非常緩慢，而自動化設備的核心技術西方先進國家則遠超在前，這是需要我們繼續(xù)努力的一個重要方面。金屬冶煉工業(yè)自動化技術在其實際應用中從基礎自動化逐步發(fā)展為過程自動化，然后邁向了新的管理自動化篇章。現(xiàn)階段，在金屬冶煉整體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中金屬冶煉工業(yè)自動化技術得到了廣泛的運用，如信息采集、信息收集等重要環(huán)節(jié)，并對設定指令進行精確快速地執(zhí)行。

三、火電工業(yè)中自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀分析

就目前而言，自動化技術的廣泛運用給人們的生產(chǎn)及生活帶來了極大的便利。針對火電廠的發(fā)展趨勢而言，熱工自動化技術的發(fā)展與完善與之關系密切?，F(xiàn)階段，伴隨社會的進步與發(fā)展，火力發(fā)電技術得到了進一步的完善與優(yōu)化，很多火力發(fā)電企業(yè)都開始對熱工自動化技術引起了高度的重視。結(jié)合自動化裝置的具體裝備情況來看，過去的組裝儀表已經(jīng)被數(shù)字化儀表而替代，使系統(tǒng)控制設備的檔次得到了明顯的提升。舉例來說，在部分控制機組中，專業(yè)性能較高的小型計算機技術得到了良好的應用效果，而在一些規(guī)模較大的火電機組中，控制協(xié)調(diào)系統(tǒng)則得到了廣泛的運用，同時在火電廠機組設備中，熱工控制保護技術的合理應用也非常突出，隨著自動化控制技術的不斷發(fā)展，以上這些先進技術在火電廠的大量應用，對推動我國火電廠的智能化發(fā)展可以說是功不可沒的。

四、自動化控制技術在金屬冶煉與火電廠工業(yè)中的具體應用分析

（一）針對數(shù)據(jù)檢查中自動化技術的具體應用

在金屬加工、火電企業(yè)的具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中運用自動化控制技術，可以對壓力、溫度以及流量等重要的參數(shù)信息實施檢測，在運用自動化控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)中，通常會運用溫度傳感器來實施對溫度的檢測，基于該系統(tǒng)中，300兆瓦以上的機組均是借助電阻信號來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳送操作的，之后再借助不同的控制模塊來達到信號轉(zhuǎn)換的目的，使數(shù)據(jù)信息可以快速準確地傳送到計算機端，通過計算機端來修正各種數(shù)據(jù)信息，進而實現(xiàn)整個環(huán)節(jié)的自動化操作。

（二）針對系統(tǒng)控制中自動化技術的具體應用

在自動化控制系統(tǒng)的實際運用過程中，通過合理運用自動控制性能，能夠使自動化控制效果得到進一步的提升。自動控制性能主要包含了反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)兩種，系統(tǒng)運行的各個環(huán)節(jié)中輸入都可以受到輸出的反饋作用，而前饋控制系統(tǒng)，則主要是借助對干擾變化的具體測量，通過對控制器的合理運用，可以直接克服被控變量而引發(fā)的干擾。針對環(huán)路中的任意一點，只可以依照信號的實際方向前進，無法再回到出發(fā)點，這個時候也就無法產(chǎn)生閉環(huán)回路，對此我們可以稱之為開環(huán)系統(tǒng)。針對這兩種系統(tǒng)而言，則需要研究人員并工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的實際情況實施合理的程序編寫，篩選出適宜的控制手段，確保被控制的設備可以依據(jù)事先編寫好的程序來實施生產(chǎn)作業(yè)，此外，針對實際運用環(huán)節(jié)而言，這個程序還可以通過相應的評判標準來合理評價其控制性能，以此來確保生產(chǎn)設備可以依照相關標準順利的落實好既定的控制工作。

（三）針對爐溫調(diào)控中自動化技術的具體應用

爐溫是影響金屬冶煉品質(zhì)的重要因素。傳統(tǒng)的控溫方式是人工觀測爐溫。而智能自動化控溫是對爐缸內(nèi)熱流強度和冷卻水的情況進行調(diào)節(jié)，通過檢測爐缸溫度和冷卻壁溫度實現(xiàn)二者配合，實現(xiàn)更準確的控溫效果。實現(xiàn)的技術原理如下：冷卻水流速為v，水溫差為T，水比熱容為c，冷卻壁面積為S。則金屬熱流強度J的計算公式如下：J=（v×T×c×1000）/S假設冶煉天數(shù)為D，高爐容積為V，則每立方米冶煉爐的金屬冶煉強度I的計算公式如下：I=（J·T）/（D·V）爐溫冷卻參數(shù)的調(diào)控應根據(jù)金屬冶煉強度進行，需要在最佳金屬冶煉強度時對冷卻溫度進行調(diào)控。因此需要兩個條件同時滿足，如風量、配料、冷卻水流速等參數(shù)。通過智能自動化系統(tǒng)中的軟件可同時滿足兩個條件，得到優(yōu)化后的參數(shù)值，實現(xiàn)對爐溫的科學調(diào)控。

此外，智能自動化系統(tǒng)中的控制中心實時接收生產(chǎn)設備傳感器的溫度信號，根據(jù)生產(chǎn)操作間內(nèi)的溫度變化情況進行信息處理。由于溫度和熱量具有緊密關系，因此通常采用的方法是建立設備開啟的控制群函數(shù)和設備關閉的控制群函數(shù)。公式（2）中Ot代表t時間內(nèi)設備開啟的控制群函數(shù)；Bt代表t時間內(nèi)設備關閉的控制群函數(shù)；n代表控制群系數(shù)。根據(jù)設備開啟和關閉控制群函數(shù)結(jié)果可計算出生產(chǎn)過程需要的總熱量Q。Q=Qs+Qr+Qz+Qs+Qh公式中，Q代表生產(chǎn)過程需要的總熱量 ;Qs代表太陽輻射熱；Qr代表人體承受的最大熱量；Qz代表設備運行過程中產(chǎn)生的熱量；Qs代表設備從外部得到的熱量；Qh代表操作過程中損失的熱量。根據(jù)計算得到的總熱量，控制中心對供熱管和冷水泵下達指令，完成溫度的自動調(diào)節(jié)。通過智能化技術的應用，不但可以避免設備運行過程中浪費能耗，而且可以準確掌控設備啟停時間，減少了人為啟停失誤率，減少安全事故發(fā)生。

（四）針對工藝參數(shù)調(diào)控中自動化技術的具體應用

在設計到配料等多參數(shù)因素時，不同參數(shù)權(quán)重大小是調(diào)控的難點。利用智能自動化技術可以更快地找到金屬冶煉影響權(quán)重，實現(xiàn)冶煉工藝優(yōu)化。如在冶煉過程中，不同的料速、不同的風溫以及不同的透氣性等因素會影響冶煉質(zhì)量。對這些參數(shù)進行數(shù)據(jù)處理可以得到最佳權(quán)重。將公式（3）用卷積函數(shù)處理，得到爐級權(quán)重X，其中，Xi代表冶煉過程中第一個時間單位的數(shù)值，Wi代表參數(shù)數(shù)據(jù)對金屬含量的影響權(quán)重。例如計算出風量、風溫、料速度、透氣性等各參數(shù)控制指數(shù)，然后根據(jù)上式計算得到金屬冶煉爐級權(quán)重。

（五）針對金屬冶煉效益控制中自動化技術的具體應用

金屬冶煉效益應考慮到金屬點解產(chǎn)量和質(zhì)量，考慮到金屬冶煉成本，盡可能兼顧到冶煉品質(zhì)較高且能耗較低。通過智能自動化技術可以建立金屬分解用電函數(shù)，得到全天不同時間段的電流密度。電流密度Dk介于最低電流密度和最高電流密度之間。最低電流密度是造成金屬反溶的電流密度，最高電流密度是金屬電解允許的最大電流密度，該值與供電設備以及電解容量有關。

（六）針對金屬冶煉排放物控制中自動化技術的具體應用

金屬冶煉行業(yè)產(chǎn)生的廢渣廢液，是需要經(jīng)過科學處理，在其質(zhì)量達到相關規(guī)定后方可進行排放操作。借助智能自動化技術的合理應用，可以對冶煉金屬中的有毒物質(zhì)排放實施全面控制，盡可能降低超標排放問題的發(fā)生。不僅如此，智能自動化技術還可以對金屬冶煉沸騰爐設備實施參數(shù)控制，使煙氣排放指標控制在合理范圍內(nèi)，大大降低了硫氧化物的實際排放量。在高濃度硫氧化物被集中收集之后，通過處理可以制成強酸，它是對金屬汞實施處理的原料之一，通過強酸與貢的化學反應，可以有效減少貢的濃度，降低有毒重金屬的排放量。除此之外，通過對智能自動化技術的合理應用，還可以擺脫人為操作，在密閉狀態(tài)下對金屬冶煉排放物實施合理控制，大大保障了工作人員的人身安全。

五、自動化控制技術在金屬冶煉與火電工業(yè)中的應用發(fā)展趨勢分析

伴隨金屬冶煉工業(yè)信息技術以及智能化技術的全面發(fā)展，使其旨在冶金行業(yè)中的運用范圍得到了顯著的拓展。在科技力量的有力支持下，金屬冶煉所收集到的數(shù)據(jù)信息，其精確性和全面性均得到了進一步的提升，并在大數(shù)據(jù)的有力支持下，推動了智能化冶金技術的全面發(fā)展。在對數(shù)據(jù)信息實施全面分析研究之后，能夠?qū)?shù)據(jù)信息之間的關聯(lián)性進行精確的確認，同時為過程控制系統(tǒng)的優(yōu)化和完善奠定了堅實的技術基礎。

除此之外，伴隨我國環(huán)保事業(yè)的飛速發(fā)展，未來的發(fā)展趨勢必然是要將低碳環(huán)保進行下去的，這對實現(xiàn)我國人類社會與自然環(huán)境的和諧共處有著非常重要的意義。伴隨科技水平的日益提升，必然也會推動熱工自動化控制技術的創(chuàng)新發(fā)展，使相關設備與系統(tǒng)實現(xiàn)一體化、智能化以及網(wǎng)絡化。針對設備的實際操作和對系統(tǒng)的合理控制也會化繁為簡，系統(tǒng)的運行質(zhì)量和效率也必然會變得愈加穩(wěn)定，在遇到設備故障問題時，技術人員則可以通過遠程控制來對故障進行維修，同時還可以借助設備的數(shù)據(jù)分析，來對故障問題實施精確判斷和排查。針對火電廠的整體發(fā)展而言，則可以大大減少人力資源和物力資源的投入，使經(jīng)濟效益獲得顯著的提升，從而推動火電廠的全面發(fā)展。伴隨我國自動化控制技術的創(chuàng)新發(fā)展，相信在不久的將來，我國的自動化控制技術必定能得到進一步的完善和優(yōu)化，并在社會各個領域中得到更加廣泛地運用，更好地推動我國社會經(jīng)濟水平的進一步提升。

結(jié)束語

總而言之，智能自動化技術基于金屬冶煉中的實際運用不僅僅是理論層面的運用，同時還可以實際層面的運用。通過對目前冶金行業(yè)智能自動化技術的實際應用情況分析，可以對投入資源實施合理地控制，使技術水平得到進一步的提升，并在對實際問題解決的環(huán)節(jié)中進一步實現(xiàn)對基礎理論知識的掌握和研究。只有如此，才可以更好地促進冶金行業(yè)的智能化發(fā)展，實現(xiàn)我國金屬冶煉行業(yè)的繁榮發(fā)展。