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關(guān)于冶金工業(yè)下自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)探析的論文
1以太網(wǎng)控制技術(shù)在冶金工業(yè)中應用的優(yōu)勢
當前國際主流自動(dòng)化控制技術(shù)廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制器都提供以太網(wǎng)ＴＣＰ／ＩＰ接口，這是因為以太網(wǎng)ＴＣＰ／ＩＰ技術(shù)以及協(xié)議是完全公開(kāi)的，并且已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò )互連的重要標準。因此，以太網(wǎng)控制技術(shù)在產(chǎn)品設計、材質(zhì)選用、產(chǎn)品強度、可互操作性、可靠性等方面能夠滿(mǎn)足冶金工業(yè)的生產(chǎn)需要。
�。ǎ保⿺祿䝼鬏斅矢�。
數據傳輸率高的特點(diǎn)為以太網(wǎng)控制技術(shù)在冶金工業(yè)中的運用奠定了重要基礎，通信速率的提高不僅可以減輕網(wǎng)絡(luò )負荷，而且可以顯著(zhù)提高時(shí)間確定性。一般來(lái)說(shuō)，１０Ｍｂ／ｓ的以太網(wǎng)傳送１５１８字節需要用１．２ｓ，而１０００Ｍｂ／ｓ的以太網(wǎng)僅需要１２μｓ，而隨著(zhù)百兆網(wǎng)、千兆網(wǎng)的廣泛使用和萬(wàn)兆網(wǎng)的出現，冶金工業(yè)中以太網(wǎng)控制技術(shù)的數據傳輸率將會(huì )更快。
�。ǎ玻┙换ナ胶烷_(kāi)放的數據存取技術(shù)。
由于具有開(kāi)放式和交互式數據提取及存儲技術(shù)，以太網(wǎng)控制系統的終端設備以及交換機端口之間可以采用全雙工通信線(xiàn)路，在交換機內部多對端口之間采用并行交換，這樣不僅有助于消除以太網(wǎng)用于工業(yè)控制時(shí)所受到的制約，滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)控制的要求，而且可以支持虛擬局域網(wǎng)，降低組網(wǎng)成木，提高網(wǎng)絡(luò )控制的靈活性。
�。ǎ常┬阅芸煽�，維護方便。
由于以太網(wǎng)有統一的標準以及相同的通信協(xié)議，Ｅｔｈｅｒｎｅｔ和ＴＣＰ／ＩＰ很容易集成到信息系統。所以在設置、診斷以及維護等方面的技術(shù)比較成熟，并且已經(jīng)被廣大技術(shù)人員所接受和熟練掌握。因此，以太網(wǎng)控制技術(shù)就為冶金工業(yè)建立公共網(wǎng)絡(luò )平臺奠定了基礎，并可以構成各種網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，為冶金工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)的運行提供可靠保障。例如，在網(wǎng)絡(luò )拓撲結構上，采用星形連接及交換式Ｈｕｂ，可以提供數據緩沖以及具有確定接收數據的網(wǎng)段智能，降低數據沖撞及重發(fā)機會(huì )�？傊�，以太網(wǎng)技術(shù)具有高傳輸速率、高傳輸安全性和可靠性等優(yōu)勢，為解決冶金工業(yè)的控制、管理以及系統集成等問(wèn)題提供了強大的技術(shù)支撐。例如，ＯＤＶＡ（ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ供應商協(xié)會(huì )）就已經(jīng)發(fā)布了在工廠(chǎng)基層使用以太網(wǎng)服務(wù)的工業(yè)標準�？梢�(jiàn)，以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域已經(jīng)成為社會(huì )發(fā)展的必然趨勢。把以太網(wǎng)控制技術(shù)與現場(chǎng)總線(xiàn)結合起來(lái)，使冶金工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節集中到統一的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )架構中，這樣就可以顯著(zhù)提高冶金工業(yè)的生產(chǎn)效能。
2自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應用
自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)在冶金工業(yè)的應用，不僅可以對各生產(chǎn)環(huán)節進(jìn)行監控、調整和檢測，及時(shí)發(fā)現故障并發(fā)出指示信號，而且可以根據要求進(jìn)行自動(dòng)化工作。以以太網(wǎng)為基礎的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的廣泛應用，不僅可以解決冶金工業(yè)生產(chǎn)中的系統控制等問(wèn)題，而且可以有效提高冶金工業(yè)的生產(chǎn)效益。
�。ǎ保嫿ㄒ苯鸹A自動(dòng)化系統。
在冶金工業(yè)中，以ＰＬＣ、ＤＣＳ、工業(yè)控制計算機為代表的計算機控制，是對冶金生產(chǎn)現場(chǎng)級設備的控制，構成了冶金基礎自動(dòng)化系統。在這一系統中，ＰＬＣ控制占據主導地位，是最基礎的自動(dòng)化控制系統，其作用的發(fā)揮將會(huì )對冶金工業(yè)綜合控制系統產(chǎn)生直接影響。在冶金基礎自動(dòng)化系統中，ＰＬＣ發(fā)揮著(zhù)回路控制的功能，ＤＣＳ主要是用于改善順序控制功能，它們與工業(yè)控制計算機等設備構成了冶金工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中重要的基本控制系統，發(fā)揮著(zhù)極其重要的作用。
�。ǎ玻嫿ㄒ苯鹕a(chǎn)管理控制系統。
在冶金工業(yè)過(guò)程中，借助于生產(chǎn)管理控制系統，可以實(shí)現對冶金生產(chǎn)流程進(jìn)行集成控制，使其在協(xié)調工序、質(zhì)量監控以及在線(xiàn)監測等方面發(fā)揮積極作用。這是冶金工業(yè)自動(dòng)化綜合控制系統的重要組成部分。因此，必須構建冶金生產(chǎn)管理控制系統，促進(jìn)冶金生產(chǎn)橫向數據的集成與相互傳遞，同時(shí)推動(dòng)計劃—生產(chǎn)—控制等縱向的信息集成。在此基礎上，整合冶金生產(chǎn)中的實(shí)時(shí)數據和關(guān)系數據庫，為冶金生產(chǎn)管理控制提供決策支持。
�。ǎ常嫿ㄟ^(guò)程控制系統。
在冶金工業(yè)生產(chǎn)中，采用光機電一體化、軟測量以及數據融合數據處理等技術(shù)，以關(guān)鍵工藝參數控制、物流跟蹤、能源控制以及產(chǎn)品質(zhì)量全過(guò)程控制為目標，實(shí)現對冶金工業(yè)流程的在線(xiàn)監控。通過(guò)構建過(guò)程控制系統，借助于繼電器、傳感器等設備的應用，不僅可對冶金工業(yè)進(jìn)行自動(dòng)檢測和控制，而且可充分實(shí)現對冶金自動(dòng)化的順序控制、過(guò)程控制、傳動(dòng)控制以及運動(dòng)控制，有效改進(jìn)冶金工業(yè)自動(dòng)化系統的效能。例如，采用ＲＣＳ－９６００ＣＳ系列裝置來(lái)保護測控產(chǎn)品，具有較高的靈活度，可有效對冶金工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制。
�。ǎ矗嫿ㄆ髽I(yè)信息化系統。
建立企業(yè)信息化系統的目的在于實(shí)現信息共享，不斷提升冶金工業(yè)的制造智能，以有效實(shí)施質(zhì)量管控、實(shí)時(shí)監測、生產(chǎn)調度等的動(dòng)態(tài)管理，這樣不僅可以降低冶金工業(yè)的生產(chǎn)成本，而且可以做到對能源的有效管控與性能管理，為冶金工業(yè)的健康可持續發(fā)展以及冶金工業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理等的創(chuàng )新奠定堅實(shí)的信息基礎。例如，利用計算機仿真技術(shù)及其他技術(shù)實(shí)現對冶金工業(yè)生產(chǎn)流程的模擬，可以實(shí)現對故障分析、在線(xiàn)監測等多方面的智能管理，降低冶金工業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)利潤。
3結語(yǔ)
在冶金工業(yè)中廣泛應用自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)，不僅可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，減少生產(chǎn)事故，降低企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險，而且有助于實(shí)現冶金生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，提高我國冶金工業(yè)的經(jīng)濟效益和市場(chǎng)競爭實(shí)力，這已經(jīng)成為我國冶金工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。但是，應該看到，我國冶金工業(yè)的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)起步晚，技術(shù)基礎比較薄弱，冶金工業(yè)的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)的發(fā)展面臨很多不足。因此，必須把以太網(wǎng)控制技術(shù)與冶金工業(yè)創(chuàng )新發(fā)展結合起來(lái)，推動(dòng)我國冶金工業(yè)快速健康發(fā)展。
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