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关键词:冶金技术;人工智能;前景预测
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.231
1 我国冶金自动化发展现状及国内外差距
冶金自动化发展源于20世纪中叶,到了80年代,PLC和DCS的出现使得冶金设备在可靠性、实时性、可操作性、可维护性方面得到了极大的改善,它逐步实现了对常规模拟控制的替代,后来人们开始采用PID算法进行回路控制运算,并开始研究智能控制技术、电炉电极升降控制、连铸结晶器液位控制技术、加热炉燃烧控制技术以及轧机轧制力控制技术。可以说,近些年来冶金自动化由于方便的软件编制、友好的人机界面、不断提高性价比的推动,我国的冶金产品的质量以及冶金生产线的作业率得到了前所未有的提高。
但是也应该认识到我国是钢产量生产大国,尽管目前的冶金产量能够基本满足使用需求,质量也有了较大提升,而我国的冶金自动化核心技术还依赖与国外公司,很多国际大公司在冶金自动化大型设备处于绝对垄断地位,我国的大部分高性能控制设备源于国外引进。也就是说,与国外的公司相比,我国与国外冶金自动化生产存在的差距主要是高性能控制仪器研发,当然这也就是冶金自动化发展中的关键问题。如果不能减少对国外技术的依赖、加强软硬件产品的开发以适应冶金自动化需求,我国的冶金自动化发展效率将大打折扣,甚至陷入瓶颈。为了我国冶金自动化的长远发展,我们必须要弄清楚当前阶段的问题,以便找好未来的发展重点。
2 我国冶金自动化未来的发展重点
2.1 过程控制系统的完善
冶金自动化发展的核心在于加强生产中的过程控制,它通过在系统软件内建立复杂的数学模型,运用数据收集和分析模块进行计算,从而做出正确的决策。尽管大部分冶金生产企业已运用了冶金自动化的过程控制系统,但多数企业内的过程控制系统存在着较大缺陷,与世界先进的冶金自动控制相比有较多的设计漏洞,比如控制精准度不够、控制容易出现混乱等问题。国外的冶金自动化控制中已经较多采用了新型的新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合和数据处理等技术,另外还涉及能源的平衡控制、环境控制和产品质量控制等问题。运用这些先进的控制技术能够帮助冶金生产进行在线检测和监控铁水、钢水及熔渣成分,缺陷的检测和预报等。为了更好地实现系统控制,我国首先要做的是积极研发精准的控制方法,加大在技术研发上的投资力度,才能开发出更加便捷好用的控制装置。
2.2 全面实现信息化
除了控制技术和设备的创新之外,做好系统控制的信息集成也是冶金自动化生产中的重要环节。众所周知,冶金生产涉及多项环节和多个过程,为了尽可能全面地实现冶金自动化控制,使实际生产中投入的人力尽可能少,加强各个环节的信息传递和交流是关键。如果冶金自动化系统设计中没有考虑到各个环节信息传递的必要性,那么就当某一具体环节出现问题时就有可能导致后续过程的失败,导致生产线全线出现问题,带来巨大的经济损失,甚至有可能造成人员伤亡,经验也表明现代技术出现问题带来的损失远大于传统工业生产中的失误,这也是人们为什么一直以来对技术安全问题尤为关注的原因。为了保证自动化控制系统的安全性以及生产效率,在进行冶金自动化生产设计时就有必要尽可能全面实现信息化。
冶金自动化控制信息传递主要是从铁到钢到轧的横向数据集成和相互传递,目的是为例实现管理D计划D生产D控制纵向信息集成。生产过程中所有相关信息包括实时数据和关系数据都将纳入数据仓库,用来作为下一生产的决策基础。
实现全面信息化控制能够趋利避害,实现协作制造企业信息集成,这对于产品生产安全和质量控制将是有利的。
2.3 基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计
长期以来,我国的钢铁生产规模和产量在世界上都位居首位,如此大规模的生产造成的环境污染也是极大的,特别是我国很多企业还没有重视到钢铁生产对环境造成污染的严重性,再加上冶金工业生产技术在环保节能控制这一块的发展还存在着严重不足。冶金工业应用自动化技术控制体系后,基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计逐渐成为可能。比如可以研发一种对污染物进行在线分析检测,对冶金产品生产过程中产生的煤气、钢渣进行自动净化和安全处理,同时开发实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术,减少废弃物排放和提高废弃物利用效率。在冶金自动化中纳入环保生产措施,真正做到冶金绿色生产,保护环境,实现污染的零排放。
3 结语
综上所述,我国冶金行业发展特别是自动化技术应用发展方面与国外存在着较大技术差距,长期以来我国的工业发展特点是“规模扩大化、产量提升化、环境恶劣化“,而忽视了技术发展给行业带来的变革和积极作用。在这一方面,我们需要积极地吸取国外优秀的发展经验,加强过程控制系统的完善,尽早全面实现信息化管理,做好基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计,不断拓展我国工业的发展。
参考文献:
[1]商海真,张东爽.我国冶金电气自动化技术发展趋势[J].电子技术与软件工程,2014(14).
[2]杨磊.刍议冶金机械自动化的发展现状及趋势[J].中国新技术新产品,2012(03).
在冶金生成过程中,原料场生成、焦化生成、烧结生产、球团生产、石灰生产等生成过程的自动化技术应用是关键。各个生成过程中的自动化技术应用又各不相同,其涉及的内容和技术应用将直接影响着整个冶金工业的自动化技术发展。
1原料场生产自动化技术
现代冶金工业原料场的生产自动化主要有具有基础自动化和过程自动化并上联制造执行级的三级自动化系统、基础自动化系统两种。在基础自动化中有含有过程量的检测与控制,电器转动控制等内容。仪表和控制系统主要是原料输送系统和配料系统中的料槽的料粒计、称量装置等。电控设备中也有相应的仪表,但主要是对胶带机进行检测和对卸料机的定位控制等。过程自动化计算机的应用则贯穿于整个冶金工业的生产过程,在原料场生产过程中的计算机软件EasyFlo主要包含进程管理器、数据库管理器、设备管理器、输入管理器、与主PLC的通信驱动程序、位置管理器、操作管理器、报表管理器、混匀子系统等,其主要功能是实现生产过程的自动化控制。目前在原料场的生成过程中还在EasyFlo的基础上运用了数字模型和人工智能系统。首先是混匀堆积智能模型的应用,该模型早为宝钢集团所开发,在混匀堆积智能模型中原料堆积经模糊推理方法进行分类、自动编制堆积计划,同时根据配槽品种而进行自动化的操作指示;堆积开始后,通过实时采集程序而给出新的槽切速度,达到总体控制目的。其次是编制工料计划的混合式模型处理,在该模型中,先将矿石的可利用时间区域和目标进行界定,再将“满装可用的时间区域”变为“窄以满足输送时间”输送原料量;在确定了输送路线的基础上,利用∑Xi-Aopi来确定模型。在整理模糊控制系统中,主要是按电流值和电力值来实现基础逻辑控制。
2焦化生产自动化技术
在焦化生产自动化过程中,多用L2级小型计算机为过程计算机实现对生产过程的自动化控制,但也采用多台控机为过程计算机的方式。其中可分为生产基础自动化和生产过程自动化。首先,生产基础自动化是对备煤配煤、干馏、焦炭处理等生产过程进行检测和控制,这些生产过程一般以常规检测仪器和传感器即可完成。其次是生产过程自动化,计算机主要是实现计划输入、料仓控制、系统运转控制等功能,而数字模型及人工智能则对加热、配煤优化、配煤过程、干熄焦(CDQ)最优等进行控制。
3烧结生产自动化技术
烧结的目的是为了让烧结过程中为融化的烧结颗粒粘结为多空质块矿。烧结生产自动化包括基础自动化和过程自动化两个内容。在基础自动化过程中,主要是对仪表的检测和控制,对电气转动的控制和人机接口的控制。如在仪表检测和控制中主要是溶剂和燃料及成品矿仓的检测和控制,对配料的检测和控制,对抽风机、电除尘器的检测和控制等内容。在烧结生产过程的自动化过程中,计算机要对配料槽槽位进行掌控,对配料混合和返矿料粒槽位进行控制,对混合料水分、烧结台车料层厚度等进行控制。数字模型及人工智能则实现配料模型和质量预测、烧结矿优化配料、烧结OGS操作制导、烧结机机速过程控制等模型的系统控制。当然,人工智能的应用还涵盖了烧结性能指标预测神经网络模型和生产专家指导等系统的模型控制等。
4球团生产自动化技术
在球团生成中一般按三个步骤进行:首先是进行原料(如细磨精矿粉、溶剂、燃料和粘合剂等)的配料与混合。其次是在造球机上加入适量的水而滚成10~15mm的矿石生球,最后将生球在高温焙烧激上高温焙烧,然后再冷却、破碎,最终筛分而成为成品球团矿。球团生产的基础自动化涵有仪表检测和控制,电力传动控制和监测控制三个内容。最为复杂的莫过于仪表检测和控制系统,其中对带式焙烧机的球团自动化系统,链算机——回转窑的球团厂自动化系统、带有竖炉的球团厂自动化系统的检测和控制。在电力传动控制和监测控制中因电动机的形式和型号的多样化而造成了启动和控制方式的不同,对大功率的主抽风机同步电机一般采用自耦变压器降压启动或采用全数字变频启动。交流低压电动机一般有电动机控制中心进行监测和控制,控制柜多采用单元组合方式进行。250kW以上的感应电动机则采用电抗为器自耦变压器等降压。在生产过程自动化中,计算机要进行作业计划输入、配料槽粒为掌控、高级控制和设定控制等功能,其中也包含了数据显示和数据通讯等功能的控制。而数字模型和人工智能则主要有竖炉焙烧过程焙烧温度数学模型;造球过程模糊-PID复合控制。
5石灰生产自动化技术
相对于冶金工业中的其他生产过程而言,石灰生产在价格和控制精度上的要求都相对降低,因此其自动化控制程度一般也较低。在冶金工业的石灰生产自动化控制中主要为模拟式仪表和硬线逻辑电控设备组成的自动化控制;IPC工控机进行自动化系统;使用PLC和IPC-610工控机组成自动化系统但只是基础自动化。
关键词:智能技术;冶金自动化;数学模型
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.011
1 在冶金自动化中运用人工智能技术的重要作用
冶金工业是一项与传质、传热以及复杂化学反应相关的工业生产过程,冶金产品生产控制冶炼过程很难按照一般数学模型进行设计,运用人工智能技术以后配料、烧结、高炉等过程得以实现智能化控制,对于冶金产品生产的作用主要如下:一是提高了产品质量,通过采用炉气连续分析动态控制系统和副枪测温系统提高终点控制命中率,这样以来将大幅度减少补吹工作,因此钢的清洁度和钢水质量都会得到明显改善;二是降低了冶金产品的生产成本,一方面人工智能技术的广泛应用代替了一次性副枪定氧、定碳探头的消耗,另一方面,利用人工智能快速分析数据的特点,使得煤气回收率提高;三,提高了金属物质的回收利用率,吹氧制度和加料制度的改变使得渣中氧化铁的含量得到控制,同时补吹过程的减少也降低了渣中氧化铁的含量;四是人工智能技术使得冶金生产实现了动态化的控制,这将有效节约不必要的冶炼时间消耗,同样的生产时间内将有可能生产出更多的产品。
2 人工智能在冶金自动化中的应用水平分析
应用在冶金自动化生产中的人工智能技术包含智能控制、数据挖掘以及软计算等多个关键性环节。
智能控制技术主要被用于解决依靠一般数学方法和模型很难描述清楚的复杂的、随机的、模糊的、柔性的控制问题。这样的问题一般至少具备以下特点之一:一是难以明确具体的控制对象;二是控制对象的相关参数变化范围极大;三是控制对象可能具备高度的非线性特征。冶金工业作为一个复杂的化学工业生产工程,非常符合智能控制技术处理对象的特点,因此智能控制技术在冶金自动化生产中应用十分普遍,比如实现铝电解槽模糊控制技术,以及通过控制电极升降来加强对电弧炉炼钢过程的控制。
数据挖掘是近些年来新兴的、面向商业应用的人工智能技术,它通常被用于从源数据中挖掘模式或联系方法。冶金产品生产中涉及的传感器超过万件以上,数据挖掘技术就是对生产过程经过严密监控和提取知识信息,用于分你想生产实际过程中各种因素之间相互作用关系,以发现问题和做出改进。比如进行冶金设备某阶段运行状况评价或者对有色冶金过程进行故障诊断与预防。
软计算能够模拟系统的生产过程,通过对不确定、不精确及不完全真值的容错来获取低代价的实施方案,对于产品生产周期长、成本较高以及受影响因素多,的产品生产尤其重要。
3 提高人工智能在冶金自动化应用水平的战略思考
3.1 加大在智能技术开发和利用上的投资力度
冶金行业需要同计算机控制行业一起共同开放出符合冶金工业生产过程和工艺要求、能够建立复杂的数学模型和进行复杂计算的智能算法或模型。在这一方面我们需要积极地学习国外的先进冶金经验,积极开发具有我国自主知识产权的新型专家系统以及智能控制系统,加大在设备购置和技术研发上的投资力度,逐步实现冶金生产智能化走向国际。
3.2 做好冶金企业的人工智能化管理布局
人工智能化技术的普及意味着传统工S的工人人数将极大地减少,更多的资金投入将被投放到大型设备的购置和技术管理层次,原有的传统冶金生产管理也不再适用。为了适用人工智能冶金生产的管理布局,需要管理者在总结以往经验的基础上,全面规划,加强领导与管理,做好本企业内的信息管理系统更新换代的技术改造,针对人工智能的产品生产特点,实现更加智能化的管理。
3.3 重视起冶金行业的专业人才培养
近些年来,我国的冶金行业步入发展平稳期,与繁荣期不同的是,冶金工业生产的规模扩张速度放缓,尽管冶金行业在趋向精细化发展,但不可否认的是,与其他行业相对,冶金行业增长出现颓势,这一点与我国冶金行业专业人才培养力度不够相关,最直接的证据是全国各大高校的冶金专业招生人数不断减少。为了推动冶金行业的长远发展,培养各个领域不同层次的冶金科技和管理人才,使得人工智能技术在冶金行业生产中应用性更强,就需要行业和政府充分重视起冶金行业的专业人才培养
4 结语
冶金工业生产的总目标是“高效、高质、低成本、节能、环保”,人工智能技术在冶金生产中的应用也正是基于此进行的。运用人工智能技术给传统的冶金生产带来了巨大的改变,它通过改造炼钢控制和优化工艺流程使得大型设备生产效率提高,工人的劳动强度和产品的生产成本极大降低,提高了终点命中率,减少补吹次数和出钢质量。但人工智能技术的应用涉及多项环节,如何做好精准的模型建立、数据采集和自动控制是进一步需要攻克的难关,也是未来人工智能在冶金自动化中的应用的研究重点。
参考文献:
[1]铁军,朱旺喜,吴智明.数据挖掘技术在铝电解生产中的应用[J]. 有色金属,2003(01).
[2]顾学群,任吉云.电弧炼钢炉电极升降智能控制系统[J].南通工学院学报(自然科学版),2002(03).
关键词:电气自动化技术;冶金行业;应用
网络信息传输结构的逐步完善,为现代社会的发展提供了技术开发的炫新渠道。电气自动化技术在传统工业应用技术的基础上,融合计算机自动化系统,实现技术应用效果的进一步创新,结合现代电气自动化技术的基本设计,对冶金行业的电气自动化技术进行分析。
一、电气自动化技术的特点
电气自动化技术是基于传电气技术的基础上,融合计算机系统中自动化技术,达到传统技术与新技术的综合性对接,提升冶金行业效率的作用,电气自动化技术的特点分析主要包括:其一,电气自动化技术的技术广泛性较强[1],技术兼容性大,电气自动化技术技术的融合发展是中包含计算机技术,生产系统技术等多方面技术,在社会发展的多个领域都可以得到融合应用;其二,自动化技术性高,电气自动化技术的实现主要是基于计算机设计系统的基础上,从系统的单一性操作向集中化转变,大大提升了现代冶金行业整体生产加工效率;其三,电气自动化技术的安全性高[2],冶金行业是工业生产的主要领域,冶金行业的金属冶炼整体技术的应用与分析具有相应的危险性,实施电气自动化技术可以实现冶金行业危险职业由自动化代替人工操作,使冶金行业的安全性得到保障。结合以上对电气自动化技术基本概念及特点的分析,结合现代冶金行业对电气自动化技术的应用进行综合性探索,实现现代电气自动化技术在社会发展中的作用。
二、电气自动化技术在冶金行业中的应用
电气自动化技术在现代冶金行业的应用,实现了现代冶金行业生产效率的提升,生产系统一体化发展,并在电气自动化技术的逐步应用中逐步进行技术额综合性探究,从而实现现代工业生产技术的综合性完善的探究。
(一)冶金电力保护中的应用
电气自动化技术在冶金行业的应用,实现了电力资源供应系统电力资源应用结构的自动化发展,电力供应是冶金行业的发展动力,电气自动化技术的应用中包含了电力供应,例如:冶金领域的电气自动化趋向能保障电力资源供应中及时为冶金机械的加工生产提供相应的电力供应保障,同时实现电力供应资源的科学循环发展;另一发面,电气自动化技术在冶金领域的应用也可以达到现代冶金体系职工继电器的保护作用。例如:电力供应系统中继电器的检测保护主要包括继电器的运转信号的采集,分析,判断以及诊断几部分,电气自动化技术可以将这一过程综合为一个整体,并及时将冶金领域的供电系统进行电力维护,实现冶金行业的继电装置供电稳定性提高,电压应用的稳定性提升。
(二)冶金生产传感器
冶金行业中电气自动化技术的应用,在冶金行业的生产传感器的应用上具有体现。电气自动化技术中传感器技术可以把外部接收的信号转化为内部信号,自动化系统在计算机系统的控制作用下,能够快速的进行信号传输整理,在较短的时间内将冶金中接收的外部信号转化为电信信号。这一过程是冶金生产得以全面性自动化实施的基础。例如:冶金行业的技术应用主要是通过外部冶金材料的信息判断,到达控制性内部冶金加工的温度,加工的时间等问题,由此可见,冶金生产中传感器的应用是发挥电气自动化技术作用的技术基础。
(三)冶金温度检测器
电气自动化技术在现代冶金行业的应用中,温度检测器也是主要技术之一,温度检测器与压力传感器的应用往往是结合使用。一方面,冶金温度检测器在冶金领域的应用主要是从冶金生产的外部控制对冶金自动化具有控制作用,例如:钢铁冶炼的最佳温度,钢铁冶炼的外部温度和钢铁熔点之间的关系,冶金温度检测器的作用是通过系统对冶炼中温度的辐射温度收集进行信号传输,为电气自动化技术操作系统提供冶金中所需要的信息内容,把握冶金中温度的均衡性发展;另一方面,压力传感器技术是对冶金中的受压情况转化为技术分析,并将收集到的压力直接转化为信号,实现信号PLC控制中心的冶金环节的综合性控制分析。
(四)PLC技术应用
PLC技术是电气自动化技术的核心部分,PLC技术也可以叫做可编程逻辑监控器,冶金领域的的自动化控制技术在计算机系统的基础上,实现冶金生产环节的的生产环节的一体化管理。例如:PLC技术在钢铁冶炼行业中应用,可以实现钢铁冶炼环节脱硫、熔炉、除氧、转化以及水循环等环节的一体化控制,同时及时进行冶金环节的生产电波综合性转换,PLC技术的实施大大提升了我国冶金行业技术转换与循环的结构循环;同时,PLC技术的应用也可以与化学处理技术,冶金材料的运输部分结合在一起,扩展了现代电气自动化技术在冶金领域的综合应用。例如:PLC技术与冶金钢材运输结合应用,现代冶金技术的综合运输交流中采用PLC编程系统设定冶金产品的加工包装,将冶金行业的技术应用与技术应用综合性融合。
(五)冶金生产变频器的应用
电气自动化技术在冶金行业的应用也逐步达到冶金生产变频器的综合应用,变频器可以实现冶金电力资源供应中实现直流电转化为交流电再转化为交流电的系统性电力应用应用过程,新的电力供应系统在冶金行业的应用大大提升了冶金技术设备的变频速率,同时保障电力资源应用整体规划结构的电力信号在较短的时间内可以与系统接收传输信号进行同步融合,变频器的综合性拓展完善了传统冶金行业单一的电力资源应用作用,从不同的角度对电力资源的供应与传输进行多样化的融合。结合以上对电气自动化技术在冶金行业的技术应用分析,积极探索现代工业生产加工技术的未来发展趋势,推进我国工业生产技术的创新探索。
三、结论
电气自动化技术的综合应用,是现代工业发展的主要技术形式,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在现代冶金领域的开发与应用提供新的探索空间。
参考文献:
[1]胡艳妮.浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].科技与企业,2014,12:390.
从国外引进的先进的自动化系统和设备后,我们将其进行消化和创新,改造出了与我国实际冶金生产相适应的设备,已经具备了较高的水平。不过从国际角度出发,我国自动化技术产品的生产还有很大的提升空间。我国自动化技术不具备自主的知识产权,主要还是以进口为主,而这些系统来自于不同的国家,甚至有一部分是国外已经淘汰的系统,阻碍了平台集合。此外,自然环境的污染和能源结构的破坏,要求生产必须要提高效率和降低消耗,一些老旧的设备应该淘汰。
2自动化技术在有色冶金工业中的应用
2.1现场总线技术
现场总线控制技术简称FCS,至今已经发展了30多年,在其发展过程中,已经在国际上拥有60多个不同生产厂家生产的总线产品。现场总线控制技术具有自身的特征,其拥有多种不同系统的无缝集成、控制设备和企业高层联系等,能够使系统开发和不同系统之间可以功能自治,也可以相互操作,并且能够进行系统结构分数,因此,其在有色冶金工业中得到了广泛的应用。
2.2管理信息系统在工业中的应用
企业的管理是企业的整体发展的重要部分,企业如果配备了一个良好的管理模式,那么就可以有效的提高企业的市场竞争力,推动企业的快速发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中,将冶金一系列程序的所有信息进行集成,从而通过实施管理、技术、生产的控制的信息集成,进行及时采集生产过程中所产生的数据。对有色冶金质量管理、实时监测和故障诊断进行智能管理,能够有效的降低生产成本,利用信息化管理能够达到能源管理和动态管理智能管理的目的,从而为企业的发展提供创新的基础。
3以太网在有色冶金自动化技术中的应用
3.1以太网的特点
随着有色冶金企业的持续扩大和发展,加大了有色冶金领域的竞争力。企业要想提升竞争力,就必须要改造落后的设备,引进新设备。不断更新的新技术,造成新技术与旧技术不能实现在控制系统上的高度集成。以太网是自动化的控制网络,其能够有效的解决此问题。以太网具有较高的数据传输速度,并且可以提供足够的带宽需求,存在时间相对较长,在设置、诊断等方面的具有较高的应用价值。以太网有相同的通信协议,其能够允许不同的通信协议在同一个总线上运行,为企业提供了一个公共网络平台基础。
3.2以太网在有色冶金自动化技术中的应用
在有色冶金工业生产过程中,通过以太网能够将不同类型的网络化的仪器仪表与工业计算机相连,并且在相同的总线上运行,从而对所有的系统进行控制。以太网在有色冶金自动化技术中的应用,减少了对原材料的铜矿石进行成分分析的步骤,这些分析大部分都能够利用网络化实现,检测结果直接传达到相关部门,同时还可以将这些数据结果进行共享,企业的成员及客户都可以通过网络进行查找所需数据。如图1,在现场利用以太网网络进行通讯,将可编程逻辑控制器作为主站,其余设备为副站,对所有独立系统的稳定性起到重要的保障作用。
4结语
[关键词]自动化技术 有色冶金工业 应用
中图分类号:F156 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0083-01
有色冶金工业引进自动化技术,一方面是提升员工在生产过程中的安全系数,避免员工接触腐蚀性的物品,尤其是对一线工人而言的保护作用;另一方面是提升有色冶金工业的技术要求,从而优化有色冶金工业的生产质量。我国有色冶金技术相对于国外先进国家起步较晚,虽然改革开放以来取得一定的成就,但是仍存在一定的差距,而自动化技术的变革直接推动有色冶金工业的进步。
一、有色冶金工业自动化技术应用的现状
自动化技术是综合性十分强的技术,主要与控制理论与计算机技术相互关联,该技术促进冶金工业的控制智能化和工业高精度化。但是该工业的生产过程中由于各种原因自动化技术的应用并不顺利,以下是对有色冶金功能工业中自动化技术应用的现状。
改革开放以来,随着计算技术和通信技术的不断进步,有色冶金技术自动化的程度也不断加深。有色金属冶炼的工作现场不断增加自动化设备,大多数都是引进国外先进的设备和系统,工作现场的员工尽可能摆脱人工作业的传统,吸收和适应自动化技术,并且对其进行适当的调整和创新。但是在技术发展日新月异的今天,该设备与系统需要随时进行更新,保证我国冶金技术的国际化和先进性,因此我们应该提升自动化技术的创新能力,摆脱对国外先进技术的过分依赖,推动我国冶金技术走在国际的前沿。
近几年来我国越来越重视环保问题,我国由于环境的污染受到各种程度的危害,其有色冶金工业的原料就因此大大减少,因此原料的短缺和资源结构的破坏是其发展自动化发展首要解决的问题之一。自动化技术需要进一步优化有色冶金工业的生产效率、降低其资源消耗和废料污染等。
二、自动化技术在冶金工业生产中的应用
1.现场总线技术的应用
现场总线技术近几年来在我国工业生产中被广泛应用,其主要解决工业现场中自动化和智能化设备数据信息的之间通讯以及现场先进设备和系统之间的数据传输问题,是有色冶金工业实现自动化必不可少的技术之一。该技术是20世纪80年代末和90年代初在国际上逐渐形成的现场总线技术,建立现场自动化设备之间通讯的网络,有助于现场自动化设备的管理和运用。在有色金属工业生产过程中实现各个系统之间的通讯、相互独立和操作和自我修复等功能,建立自动化设备的通讯网络,从而推动冶金工业的现场管理和控制系统的进步。
2.工业计算机技术的应用
工业计算机是将计算机技术和工业生产的自动化设备有机的融合在一起,对有色冶金工业自动化的发展起到不可替代的作用。21世纪的计算机技术不仅仅融入到人们的生活当中,也走进冶金工业的生产当中。工业计算机技术主要用于有色冶金工业的生产精度控制和测试方面,该技术在现场总线技术的基础上获取来自各方面的数据信息,计算机技术将其数据进行计算和分析,并得出结论,最后将其数据结果输出。该技术是对有色冶金工业生产过程进行精密的控制,并且由于其设备价格低廉、管理范围大和功能强等特点,便于在有色冶金工业中应用。
3.管理信息系统的应用
管理信息系统简称为MS,MS是以人为核心建立的系统,利用计算机技术和通讯技术搜集、传递、存储、加工、维护和使用有色冶金工业生产过程中的各个数据信息,辅助企业实现其战略计划,支持上级的领导,提升企业的生产效率,从而提升企业的综合实力和增强企业的市场竞争力,同时也是企业领导对现场的控制手段和决策的依据,实线智能化的管理模式,从而促进企业的可持续发展。
三、工业以太网技术在有色冶金自动化中的实际应用
20世纪70年代以太网由Xerox、Intel、DEC公司联合开发出来的基带局域网。有色冶金工业面临越来越激烈的市场竞争,以太网的价格低廉、设备简单、运转速度高成为有色冶金工业的首选。
1.工业以太网的功能
工业以太网是在Ethernet的基础上建立,其具有强大的区域和单元网络的优势。以太网的帧格式与IP的一致,便于数据的传输,现今科学技术的日新月异,有色冶金工业生产过程中存在自动化设备新旧更替的问题,必然存在新设备与旧设备之间数据兼容的问题,建立无缝升级的新系统,从而影响企业控制胸膛对于冶金生产过程的控制力度。以太网络具有高效的数据传输,储存能力强,千兆技术,标准化和较为全面的诊断和维修等功能。为企业内部、企业外部、国际网络的联合创建平台。该网络不仅仅运用到管理系统当中,也运用在有色冶金生产和自动化改革过程。
2.工业以太网在有色冶金工业自动化中的应用
在工业生产过程中,以太网得到广泛的应用,与我们经常接触到的PLC一样普及,但是很多员工对以太网的认知员员没有PLC一样熟悉,很多先进系统仅仅有IT部门的技术人员进行更新,让很多现场的工程师误以为工业以太网仅仅局限于办公室管理阶层的应用,很难对有色冶金工业的生产过程进行有效的控制。
工业以太网在应用过程中还需考虑到通讯速率、安装方式、通讯协议、电源、工业环境认证、散热通信功能和通信管理功能等因素是否匹配有色冶金工业的生产。冶金生产过程中若是需要信号强弱、端口设置、出错报警、分析和处理、服务质量等高级的功能体现,还需在以太网中设置交换机来体现这些功能
工业以太网将工业中的各类网络系统连接到一起进行综合控制,该技术实现对有色冶金工业中对加工原料的成分分析,并将其测试到的数据传输到所需部门进行加工;同时也建立庞大的数据库,公司的员工和领导都可以在该共享系统中查到自己所所需的数据信息;最后是有色冶金工业现场将以太网为通讯技术,PLC为主站,其他自动化设备为从站,逐步加深有色冶金工业的自动化程度,保证每一个系统独立性和稳定性,从而提升该工业的整体实力。
结束语
综上所述,有色冶金工业自从改革开放以来取得很大的成就,但是其自动化程度的改革仍不够彻底,工业生产系统仍存在很多漏洞和不稳定因素,为了增加该工业的竞争实力,我们需要进一步提升工业自动化技术的研究与应用,从而进一步推动有色冶金工业的进步。
参考文献
[1] 李江涛.自动化技术在有色冶金工业中的应用[J].科技创新与应用.2014(12).
[2] 殷妮娜.自动化网络控制技术在冶金工业中的应用[J].硅谷.2012(16).
1 我国冶金工业自动化发展现状
1.1 我国冶金工业自动化现状
在冶金企业中,控制系统为分级结构:0级是采集执行层(传感器和执行器),完成物理量的测量和控制命令的具体执行;1级是控制层(即所谓的基础自动化),完成生产工艺过程的集中控制;2级一般为生产模型计算,用于生产控制的优化;3级为生产管理和调度系统,用于协调调度各工序间的协同工作;4级则是企业信息系统层。这些层面均需有相应的网络构成互联的有机整体。在2级以上(含2级)层面大都采用以太网,1级以下(含1级)一般是专用网络(现有向工业以太网方向发展态势),采用专用的控制设备及软件。其中,各种网络的无缝集成是冶金企业实现信息化建设的难点和重点。因此做好控制和管理系统的信息集成,避免出现“自动化孤岛”,企业信息化才能落到实处,且真正发挥其应有的作用。
进入二十一世纪以来,我国钢铁工业自动化程度得到大大提高,从铁矿石堆放场、选矿、烧结厂、高炉、铁水预处理、转炉、炉外精炼、连铸、轧钢等钢铁生产的各个工序现场,自动化设备随处可见,不仅配备了比较先进的单机操作系统,而且还有完善的集散式分布系统。目前我国的大型钢铁联合企业比如:宝钢、首钢、武钢等从国外引进了先进自动化控制系统和设备,然后进行吸收消化、改进创新,因地制宜,使之符合自身的实际生产需要,其自动化水平已经达到国际先进水平;同时随着国家对钢铁行业的越来越高的要求,一些落后的设备被淘汰,新建的项目大多数都配备了自动化系统和单机自动化生产设备,比如即将开工建设的武钢的防城港和柳钢的湛江项目,将会成为我国南方的精品钢材基地。
1.2 我国与国际冶金自动化发展水平差距
在钢铁自动化生产产品方面,国内从事冶金工业自动化工程建设的电气公司与国外著名的公司相比,存在两个方面的差距:第一,我国缺乏相应的自主知识产权,大多都是依赖国外进口,缺少一个固定的硬件和软件运转平台。没有自己的品牌,比如这个项目配备的是德国西门子的系统,另一个项目也许选择ABB作为控制系统,甚至一些国外几年前已经淘汰的自动化系统如:可编程逻辑控制器(PLC)、集散控制系统(DCS)也被一些企业引入到生产中来,即使是一个企业不同的单位使用的系统也可能不一样,这样就给选择一个网络平台集合各个分系统带来一定的难度;第二,在成套技术积累经验方面,国内没有国外丰富。国内的冶金自动化从改革开放才开始发展,起步较晚。一套完整的自动化系统除了包括方案说明、参数配置、程序调试、功能说明,还应该包括一些关键生产技术指标、检测仪表的选型和安装等。
2 自动控制技术在冶金工业中的运用
钢铁生产工序多而复杂,由此控制系统均采用分级结构:0级主要是执行具体命令;1级主要是集中控制生产过程;2级主要通过模型计算,优化生产控制;3级主要是调度,保证各工序协调工作;4级是企业信息系统层。不同的工序都会有自己的自动化系统,现在我国钢铁行业面临的一个难题就是寻找一个合适的网络把这些层面互有机整体,避免出现“冶金自动化孤岛”,解决各种网络的无缝集成,实现冶金企业的信息化建设。
2.1 现场总线技术
现场总线控制技术(fieldbus control system简称FCS)产生于上世纪80年代,经过30多年的发展,目前有60多个不同厂家生产的总线产品,如基金会现场总线、Profibus、由德国BOSCH公司推出的CAN、由Rosemout公司开发并得到八十多家著名仪表公司支持HART(Highway Addressable Remote Transduer缩写)等。其在实现各种系统的无缝集成、沟通生产现场、控制设备、企业更高的系统管理层之间的联系等方面有其独特的优势,因而被冶金行业广泛运用。现场总线控制技术具有以下几个特点:系统开放、各系统之间既可功能自治也可以互相操作、系统结构极其分散、对不同生产环境适应性强。
2.2 工业控制计算机(IPC)的应用
冶金行业和其他行业一样,自动化控制装备的进展经历了从PLC、DCS到FCS的扩展,近年来,随着PC(个人计算机)机的出现,在自动化控制设备和系统中IPC得到了众多企业的亲睐。
所谓工业计算机(IPC)就是指把个人计算机(PC)的硬件进行加固,再安装上系统控制软件,这样就可以用于工业生产控制、环境适应能力更强。IPC具有高度开放。价格低廉、更加灵活、功能更加强大等优点。从本质上讲,IPC就是在同一硬件运行平台上,把通信、人机界面及其他功能软件集合在一起,它具有PLC及DCS的功能,PC机可以运用更多款、价格较为低廉的系统,如Windows-NT,Windows-CE,还可以安装各种系统级程序开发工具,成本也更加低廉。重庆钢铁公司现已将
全部的大型加热炉的控制器由原来的DCS或单回路数字式调节器改为PC-based工控机来控制生产系统,效果良好,不仅经济效益显著,而且方便以后的维护工作。
3 利用工业以太网在实现冶金自动化
3.1 以太网具有的特点
随着冶金企业的发展,必然伴随着生产线的改造和新建、淘汰旧的设备和引进新的设备来提高自身的竞争力。但是科技是不断发展的,今天的先进技术在以后可能会变为落后的技术,这样控制系统的高度集成就存在难度,导致了“自动化孤岛”的出现。近年来,网络技术的迅速发展解决了这一难题,工业以太网(Ethernet)被逐渐引进到自动化控制领域中来,采用完全公开的网络互联标准Ethernet TCP/IP协议,目前几乎所有的自动化厂生产的控制器均提供Ethernet TCP/IP接口或者以太网I/O产品。
工业以太网作为自动化控制网络具有的优势有:1)数据传输快,有足够的带宽;2)以太网中利用开放式和交互式数据提取、存储技术;3)存在时间长,有统一标准,有相同的通信协议,设置、诊断、维护比较成熟,已被大多数技术人员接受;4)不同的通信协议可以在同一总线上运行,为企业建立公共网络平台做铺垫;5)可以使用不同的物理介质传输,可以组建各种各样的网络拓扑结构。
3.2 工业以太网在冶金自动化中的应用
在如今的冶金生产中,利用工业以太网可以把不同类型的网络化仪器仪表与IPC连接到Internet上,或者通过RS232、RS486、IEEEl394连接到串行网络上,或者利用局域网把各种不同的系统连接起来,通过GPIB-LAN控制器实现控制功能。在钢铁生产中的应用如:现在一些大型钢铁集团对原料厂的铁矿石进行成分分析,对烧结厂生产的成品烧结矿、铁水、钢水进行成分分析都是通过网络化来实现,检测的数据直接被送到相应分厂的技术部门、生产部门和计算机监控系统,公司其他员工也可以到网上直接查看或者下载这些数据与表格,客户也可以直接到公司的网站上查询自己需要的钢种的各种信息,这样很好地实现了数据共享。
总而言之,在钢铁冶金企业利用自动化网络控制技术可以提高生产率和成品合格率,节能减排,同时还可以减少生产事故,是符合我国钢铁发展的总体方向。但是我国冶金自动化起步较晚,科研投入也不及国外,总体的自动化水平尤其是集成与开放程度不高。IPC与TCP/IP以太网结合进行冶金自动化生产控制是比较理想的选择,为冶金信息化提供了坚固的通讯平台,很好地解决了冶金企业控制与管理系统的集成问题,使整个工厂实现一网架构,为企业带来显著的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]马竹梧,信息化、自动化的进展与钢铁工业自动化[J].冶金自动化,2003年增刊.
关键词:冶金工程;自动化;过程控制 ;设备状态;信息;
中图分类号:TN830 文献标识码: A
一、冶金工程自动化技术分析
冶金生产企业采用计算机进行自动控制和管理。
(一)过程控制
冶金企业生产过程自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成,能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。
1、物料跟踪
对炉料、铁水、钢坯等的分布情况、位置和速度进行跟踪。物料跟踪系统由检测仪表和记录装置组成。例如在轧钢厂中,板坯的跟踪和检测仪表系统由分布在整个轧制线的红外检测器组成,它们按区域划分。高温轧件在轧制线上的运动过程中,红外线检测仪表将测到的信号送往计算机,由计算机加以记录并对每个轧件编号跟踪,以便加以控制。
2、设备状态的监测和控制
包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控,例如对高炉热风炉的风量和温度以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。
3、工艺参数的监测和控制
主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分等,例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。
4、操作指导
向操作人员显示有关生产设备和产品的数据和信号,以便操作人员能正确地登记、管理和操作设备,控制产品质量和处理故障等。显示装置有大屏幕模拟盘和荧光屏显示器等。现代冶金工厂大多采用大屏幕显示器进行操作指导。
5、记录和报表
自动记录生产过程的各种数据,包括工艺参数、生产数据、质量数据等,并自动打印生产报告书。
6、其他功能
采用自动编号装置、自动方向显示器和人工智能技术为仪表的记录纸编号、自动显示产品的去向、指导发运以及完成一些复杂操作等。
(二)生产管理
冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成,大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。
同时管理人员通过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机,然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系统,可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。
因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备运行情况统一起来。它的主要功能是:管理产品合同;安排生产计划和作业计划;掌握资金库存和流向以及设备运行和备件库存情况;对生产进行最优化管理。
二、冶金工程自动化的发展现状及存在的难点
(一)发展现状
近年来,我国的钢铁工业进入了快速发展期,同时冶金工业自动化已经有了较快的发展,出现了一些如宝山钢铁股份有限公司那样具备世界先进自动化水平的钢铁企业,其他国内大中型钢铁公司也大都配备了自动化系统,各个工艺流程上不仅有先进的单机自动化系统,而且也有功能完善的管控一体化系统。自动化在保证冶金工业达到高效、优质、低耗、安全和环保等方面起到了很大作用。
在基础控制和过程控制方面,国内新建或改建的一些高炉、转炉、工业炉均采用了DCS和PLC,有的还配置了过程控制计算机。
在信息化方面,随着钢铁企业管理水平的不断提高,“信息化带动工业化”已经成为冶金工业的共识。很多企业构建的融合了企业核心业务的企业信息网,成为企业生产经营的重要设施,为企业的信息化奠定了坚实的基础。
(二)存在的难点
1、基于数字模拟和仿真技术,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。
2、综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。
3、产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。
4、数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。
5、先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连续测量。
6、综合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。
三、冶金工程自动化的发展趋势及发展战略
(一)发展趋势
我国冶金工程自动化技术在自动化技术和冶金行业的需求下,必将取得飞跃式发展。
1、在过程控制方面,将采用先进传感器、光机电一体化技术和数据处理等技术对冶金工艺流程实施在线连续检测。
2、在生产管理控制方面,一方面实现纵向信息集成,即管理一计划一生产一控制;另一方面整合实时数据和关系数据库,运用数据挖掘,为生产管理控制的决策提供依据。
3、在企业信息化方面,将逐步实现管控一体化,做到实时性能管理。
同时,我国在自动化方面将紧跟世界的发展趋势,吸收和借鉴国外先进的自动化技术为我国的冶金行业服务。
(二)发展战略
进入二十一世纪,钢铁企业的发展将受到原矿、原料、能源,以及环境保护等方面的制约。特别是市场对钢铁产品的需求将会由原来的少品种大批量走向多品种小批量高质量高附加值的需求发展。因此,钢铁企业必须改变过去那种单纯求规模、求吨位的发展模式,而转向根据市场需求迅速组织生产,满足用户需要的市场化生产模式。这就要求钢铁企业加大科技投入,加速技术改造,促进科技进步,缩短产品改型换代周期,尽快满足市场需求,向科技要效益,向时间要效益。要做到以下几点:
1、加强产、学、研联合
充分协调企业、高校、研究所的关系,建立长期的伙伴关系,提高科研成果的转化率。积极自主创新,改变国外公司在核心技术方面的垄断地位。
2、实现工业化和信息化的有机结合
鉴于国外经验,先进工艺与自动化结合时,自动化技术要在前期进入到冶金过程设计中去。将信息技术与系统工程技术相结合,对操作工艺进行优化,提高技术性能指标。
3、把数学建模、专家经验和可视化技术结合起来,实现钢铁冶炼、连铸、轧钢的过程优化。
4、企业应当关注直接还原和熔融还原等新型冶金流程对自动化技术的新需求,准确把握自动化技术的发展方向。
5、充分发挥技术管理员和质量管理体系的作用,用于开发新品种,提高产品质量。
6、面向市场,服务市场,在市场竞争中获胜。
另外,企业也要关注原材料条件、能源的供应状况、企业的管理水平、操作人员的素质等方面的情况,消除非技术因素造成的影响。
参考文献
[1]徐金梧.中国冶金装备技术现状及发展对策思考[J].中国冶金,2009.11.
关键词:冶金铁路运输 编组站 综合自动化 管控一体 运用
一、概述
冶金企业铁路运输具有任务重、实时性要求高等特点。冶金企业铁路运输系统复杂,调度指挥是核心中枢,一般分为三级调度管理,分别为运输部调度-车站调度-作业区调度。长期以来,各级调度人员仍然利用电话、图表等简单工具记录有关调度信息,随着生产不断发展,运输任务日益繁重,靠现在生产管控模式,提高运输效率已无可能,改进铁路运输管控模式提高运输效率是保障冶金企业铁路运输的重要课题。
编组站综合集成自动化系统(CIPS),整合现有各种成熟的过程控制分系统,建立信息共享平台,从调度计划管理着手,实现编组站决策、优化、管理、调度、控制一体化,达到高度综合自动化。该系统始创于2005年,先后在成都北、武汉北、贵阳南等站开通使用,取得了令人瞩目成绩。其主要技术特点为:面向生产工艺重构信息系统,建立统一的数据平台,用总体计划下挂各个生产环节子计划的组合体构成单一指挥体系,实现管控一体化及货运功能。
二、冶金铁路运输管理现状主要存在管控脱节问题
长期以来,冶金铁路企业中车、机、工、电、检各部门分属各车间,各自的信息处理与过程控制分属两个不同的车间,最终由三级调度来协调车、机、工、电、检各工种的协调作业,各工种作业在各自独自展开,相互之间通过各级调度协调,具体工作任务由各车间调度在部调的统一协调下安排具体工作,管理程级没有问题,但在管控没有交集,即所谓管控脱节。通常部、站调层面负责信息处理及计划,区调层面过负责过程控制及执行,两者之间在生产业务层面属于指挥与被指挥的上下游关系,由于信息传递的延迟性,中间靠人工环节呈上启下,上下游的发展受到限制,管与控长期脱节。管控脱节已成为冶金企业运输的常态化问题,直接成为冶金企业铁路运输管理和效率提升的发展限制环节。
三、CIPS功能原理在各方面对管控脱节问题的解决
1、面向生产工艺重构信息系统
CIPS在生产计划管理和生产执行过程管理方面,基于统一信息平台,用总体计划下挂各个生产环节子计划的组合体构成了单一指挥体系,子计划包括接发车计划、解体计划、编制/取送车计划、调机工作计划、列检计划、货检计划等等。每一个单项计划均以上、下游其他生产环节的子计划和执行状态作为决策和优化的信息源;每一个单项计划的变化均会因为逻辑上要顾及其他生产环节而受到约束;每一个单项计划改变后必将引起连锁反应,影响到其他环节的计划随之改变。有了这个统一体就能保障编组站行车、调车的逻辑统一,为计划最终转化为执行再计划源头提高安全保障。
通过管控集成,信息平台被集成和汇总的信息还包括来自过程控制系统和专项探测系统(例如车号识别、红外轴温、车辆限界、超偏载)自动反馈的执行信息,详细、准确、真实而且及时,实现了信息流和作业流、车流的同步,为管控一体化解决了计划的可操作性问题。
所有生产岗位围绕同一信息平台工作,构成了调度中心与各作业点人员之间的生产数字化指挥与响应平台,生产基层人员可在这个平台上各自获取与本职工作有关的信息,了解整体生产进度或上游生产环节的工作进展,结合计算机多媒体技术取代了相互间调度电话的口头联系,减少了中间联系环节,并以电子文档替代各个岗位填写纸质工作日志或台账的负担,更重要的是调度中心通过该平台掌握了所有工种的执行反馈和生产进度,生产的大联动机制因统一平台得到了充分体现。
2、管控一体化的实现
CIPS系统是基于成熟的微机联锁系统上的再次开发产物,运行模式可分为自动模式和站控模式, 在自动模式下,管理分系统下达指令,控制子系统直接解释指令并自动执行。同时该模式下由人工手动办理的进路具有较高优先级,即自动模式下人控优先。在站控模式下,控制子系统相当于脱机控制,联锁子系统由值班员按照传统微机联锁方式办理进路。
冶金企业铁路运输由于厂内运输设计面多点广,生产限制环节众多,平行进路及交叉作业变化频繁,在自动模式下的自动办理的调车进路往往不能满足调度意图,调度经常会修改变更进路,自动排列进路的优点暂未能体现,在后期生产作业模式固化下来后,与设计单位充分沟通后,找出有规律的进路并固化后可体现自动排列进路的优越性。
管控一体化不仅体现由计算机代替人的体力劳动和减员增效,更重要的意义是将人为保障安全措施转移为设备保障安全措施,有效防止了人为误操、误办造成的不安全因素。
3、办公生产管理的创新
冶金铁路运输采用3级调度指挥系统,现场作业的控制层、监控层、调度层信息都不能被管理及决策层及时获取并及时反应,有了CIPS统一信息平台优势,CIPS直接具备五层服务功能:控制层、监控层、调度层、管理层和决策层,其中前三层属于生产系统的功能范畴,而管理层/决策层功能则使管理/决策的功能用远程桌面技术延伸到了每个管理者的办公电脑上,用户包括车间、各站/段、调度所以及业务处室等各级管理者和领导者。管理/决策层的查看功能有编制站当前工况监控,综合实时指标分析,综合专项报表/报告、综合回放和能力查定。新增的管理层/决策层功能是CIPS另一个重要创新点,可顺势提升多年来冶金企业铁路运输生产的经营方式和管理手段。
4、货运功能的实现及延伸扩展
CIPS 的前期的主要功能体现在行车组织方面的自动控制,随着系统的实施开展,货运组织功能需求也相应提出,秉承信息集成的理念,又一次发挥了统一信息平台的功效,支撑了货调统一指挥下各站货运岗位分工负责的生产机制,因货运、行车与在同一信息平台上,各站行车岗位也可随时掌握货区货位占用情况和装卸车进度,配合货运需要合理安排作业车的取送地点和进度。货运管理部门可完整掌握整个枢纽作业车生产的全过程,获得详实的分析资料,为发现问题、解决问题提供科学依据,合理有效地控制作业车的停留时间和车辆周转,整合枢纽内各站的运输能力,提高整体生产效率和效益。
由于CIPS系统货运功能可有效解决冶金铁路运输中的局车货运外发问题,同时紧密的与行车组织自动管控系统很好融合,路局车货运外发流程相当顺畅,局车整体作业高效安全。
四、结论
CIPS系统关键环节在于统一实时数据平台基础上的管控扩展,将“生产线自动化流水线”理念应用在编组站上证明是可行的, 冶金企业的铁路运输也同样比照“生产线自动化流水线”理念进行信息化系统升级,通过西昌公司CIPS系统的开发、实施、完善和多年的应用证明,CIPS系统完全可以胜任在冶金企业铁路运输需求,并且由于有灵活的接口技术、合理的体系结构、高效的处理机制特点,对冶金企业铁路运输处理事物多、实时性要求高的应用环境具有很强的适应能力。CIPS在冶金企业铁路运输的的运用是可行的,也是一种较优、一步到位的选择。
参考文献: