冶金工业中自动化网络控制技术分析

左小峰

（中冶华天南京工程技术有限公司 江苏南京 210019）

冶金工业中自动化网络控制技术分析

左小峰

（中冶华天南京工程技术有限公司 江苏南京 210019）

在工业生产中，网络控制技术应用范围很广。网络控制技术种类不断增长，日益繁多，如分布式总线、工业以太网、内存影像网等。在网络控制技术各方面不断进步的同时，它也引起了许许多多的问题。在这种情况下，我们该如何选择适合自己的网络资源，本文主要分析并讨论在冶金中的自动化网络控制技术，从而有利于最大程度发挥自动化网络控制技术在冶金中的作用。

冶金；自动化网络控制技术；应用

如今的各个工业生产都已经实现了自己的自动化体系，冶金产业也有自己的自动化系统。冶金生产分为炼钢、连铸、炼铁、烧结等环节，每个车间都包含众多生产中的环节，所以自动化网络控制技术的应用是必不可少的。整个冶金工业系统中，从现场设备管理到生产环节控制，再到冶金公司的管理层级，每一层所需要的网络控制都包含了众多不同种类的网络控制技术。所以，在冶金工业中，应该发挥各个网络的自动化控制技术方面的优势，从而最大程度地促进生产，促进冶金行业的发展。

1 冶金工业与主要自动化网络控制技术

1.1 冶金工业与自动化网络控制技术的关系

自从发现了冶金炼铜的方法，人类文明得到了巨大的发展，冶金对于工业的发展和经济的快速发展起到了至关重要的作用。随着冶金技术的逐渐发展和网络的出现，自动化网络控制技术应用于冶金行业，推动了冶金行业的前进，提高了生产效率。

因为多轴运动控制系统要求有较好的同步性能，然而在节点驱动方式和信号采样方式等方式中仍然存在很多问题，针对这些问题，我国在工业生产中建立了自动化网络化多轴控制系统。

1.2 主要自动化网络控制技术

现代冶金自动化系统包括过程控制系统、基础自动化系统、企业信息化系统及区域生产控制及综合业务管理系统四个系统。[1]在冶金的自动化系统中，各个生产环节不尽相同，因此不同生产环节中使用的自动化网络控制技术也不同，例如自愈环网、上位控制系统、通讯方式等。自愈环网的主要构成部分有上位通讯和数据交换，主PLC站、主控制操作站和新型MOXA职能交换机是它的各个站点，它能够保障网络的安全性能，并且确认MAC地址以及IP地址是否做到在任意一个通讯节点上都有设置，除此以外还能绑定其他的在线设备的IP地址，它主要利用了交换机的管理功能的原理。到了烧结生产的过程就会主要运用工业以太网、MB+通讯功能、Peercop通讯等通讯方式，在运用这各个通讯方式时必须能够确保PLC通讯的稳定，还要确保HMI服务器、MP7服务器、控制模型和PLC之间的数据互换速率不发生变化。

在冶金过程中应用最广泛的控制网络技术就是工业以太网，工业以太网有很多种结构，主要有树形结构、环形结构等，集线器、交换机、路由器等常常用于连接以太网接口设备和以太网网络。大多数情况下使用冗余系统和环形网络，这是因为这种网络体系稳定性高，可靠性好。以太网网络系统中主要有PLC与PLC之间、PLC与HMI之间两种通讯方式，工业以太网具有实时性、稳定性、可靠性、确定性等优势，能在极大程度上适应工业现场的需求。上位控制服务器在上位控制系统中得到较多应用，它能够整合其他上位服务器。所以在烧结时，运用上位控制系统可以实现一个操作终端监控几台烧结机的生产，很好地提高了生产的安全性。为了使上位系统在生产过程中保持稳定，在系统中可以对服务器标签进行精简和优化。将不必要的标签清除就能够立即实现负荷的降低，减轻了服务器负担，服务器的运行效率会出现显著提高。另外，为了保证上位系统稳定，还可以在实际生产过程应用双服务器的运行方式。

2 自动化网络控制技术在冶金中的应用

自动化有着自己显著的特点和优势，通过对没有控制作用和有控制作用下的AAE比较结果可以看出控制的效果是显著的，见表1。

除此以外，用了控制技术的预测均方差也有优势，见表2。

表1 平均绝对误差比较

表2 预测均方差及最大绝对误差比较

高炉生产中的自动化控制系统结构有很多方面，主要包含基础自动化系统、过程控制化系统和管理系统。基础自动化体系主要由控制生产中各操作参数，控制原料以及控制水和造水处理的辅助系统等构成。处理喷煤过程出渣铁的数据、原料的称量装入等是过程控制化系统的主要内容。管理系统则涵盖了控制质量的管理、控制生产成本与运行状况等。除此以外，高炉生产同样离不开各种数模，也不能缺少生产中的检测仪表。在早期冶金过程中，高炉生产中逐渐出现信息技术，从而以其极大的优势替代了原始工业生产方式，进而做到了高炉的自动化生产。高炉冶炼过程在发展过程中急需出现自动化体系来提高生产效率，促进行业发展。这时就出现了自动的计算机网络系统。高炉冶炼中的计算机网络系统得以建立的理论基础是炼铁工艺流程。[2]最初，人们把众多高炉仪表改为计算机，以此来实现计算机网络系统在高炉炼铁中的运用，这一做法有有效地实现了集中控制高炉工艺参数。后来，随着计算机技术的发展和冶炼行业的不断进步，专业人士创造出更多自动化网络控制技术并且使用多网络协同控制技术，用不同种自动化网络控制技术在不同阶段对高炉冶炼的数据进行分类管理，自动化网络控制技术也实现了对高炉情况的实时监控，从而增多对炼造过程的了解，有利于对技术的不断提高与更新。大大深化了计算机在高炉炼造中的应用。

3 结束语

工业生产中的各种控制技术都在不断发展与完善，同时，工业生产对各方面的的要求不断增高。而冶金产业作为工业生产中的基础支柱，生产过程复杂，环节众多，所以在冶金产业中实行自动化网络控制技术是很有必要的。如今，网络控制技术各方面都在不断发展，技术种类也日益增多，冶金过程中，在不同阶段应该选择最合适的自动化网络控制技术，提高生产的效率和生产效果，促进工业发展，带动经济向前不断进步。

[1]梁日华.对工业以太网在冶金自动化系统中的应用进行探讨[J].中国科技博览，2014（26）.

[2]张雨兵.多网络协同控制技术在冶金自动化系统中的应用[J].科技资讯，2013（12）.

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1004-7344（2016）32-0282-01

2016-10-24