计算机控制技术在冶金的应用

时间:2022-06-07 09:37:39

计算机控制技术在冶金的应用

随着“互联网+”时代到来,传统工业体系迎来了一场数字化革命,以智能化、自动化、人性化管理为发展目标,大量先进计算机控制技术被应用到冶金生产领域,有力促进了信息技术与冶金工业的融合。从冶金生产演变维度分析,冶金工业缘起于近代以来钢铁生产工艺改进与优化,在钢铁需求规模、种类不断提升的背景下,其生产流程日渐复杂、技术装备不断升级、创新能力亟待提升,计算机控制技术引进以后,有助于促进冶金工业高质、高效发展,在加速冶金生产一体化的同时,还可以大幅度降低成本、节约资源。郭爱民编著的《冶金生产计算机控制》(冶金工业出版社,2014年8月第1版)一书以我国冶金生产操作需求为前提,全方位、多层次地介绍了计算机控制技术在冶金中的应用方式。全书有三大特色值得读者关注。

一、深入解读计算机控制技术在冶金中的应用原理,具有权威性特征

本书基于理论与实例相结合的方式,深入解读了计算机控制技术如何在冶金生产中应用,将深奥晦涩的原理转化为平实易懂的形式,既有助于读者理解掌握,也不失学术权威特征。究其原因,与本书目标读者群体定位有关,作者在开篇之际就明确指出,本书是以提高应用型本科冶金类专业教育质量为目标的,因此书中列举的冶金生产工艺、设备、技术等,均以国内冶金企业为参照,如山西太钢、晋西集团等企业。客观上,由于冶金工业自身的复杂性,导致计算机控制技术应用的复杂性,作者采取了两种表述方式满足“深入浅出”的描述:其一,将冶金生产系统解构成六大模块,按照模块主题组织内容,包括“生产过程控制模块”“控制系统过渡模块”“调节控制模块”“单回路控制模块”等。其二,在内容中添加丰富的表达元素,除了文字、公式、工程模型等,添加了大量计算机控制技术应用示意图,以此增强读者的直观体验。

二、详细介绍计算机控制技术在冶金中的典型应用,具有实用性优势

我国自20世纪70年代就开始构建冶金工业自动化系统,发展至今,计算机控制技术已经渗透到冶金生产的各个领域、各种环节、各类流程中。然而,冶金工业属于知识技术高度密集的产业,产品创新速度快、周期短,相对落后的计算机控制技术会被迅速淘汰,例如机械设备硬件升级下,必然需要与之匹配的新型计算机控制技术。经过“大浪淘沙”式的进化,当前计算机控制技术在国内冶金生产应用领域形成了“三足鼎立”的格局,即其典型的应用包括“计算机集散控制(DCS)”“现场总线控制(FCS)”“可编程控制器(PLC)”三种。本书立足精益求精的研究宗旨,在三个具有代表性的计算机控制技术应用中进一步筛选,突出可编程控制器(PLC)的优势,这一技术在现实中也是应用最广泛的,具备操作方式简单、精准程度高、模拟量控制等特点,最为重要的是,PLC控制技术应用原理与冶金生产全过程管理高度契合,它通过“输入采样、程序执行、输出刷新”三个阶段实现功能,属于典型的顺序控制机制。此外,本书从计算机控制技术实用性出发,明确其在冶金生产领域未来趋势,即朝向“智能控制”发展,目前国内已经实现的专家控制系统、模糊控制系统等,都属于智能控制范畴。

三、全面演示计算机控制技术监控画面与操作手段,具有借鉴性价值

本书注重实战价值创造,为了保障应用型本科院校冶金类专业学生进入工作岗位后,能够快速适应、有效掌控现代化冶金生产方式,书中专门开辟实训环节,用来全面演示计算机控制技术监控画面与操作手段,包括“炼铁生产监控画面与操作”“炼钢生产监控画面与操作”两大主题。事实上,“炼铁”与“炼钢”在冶金生产中属于完全不同的工艺,所采用的原料、所用到的设备、所形成的产品有着鲜明差异,因此计算机控制技术在两种工艺中的应用也有着显著的区别。在演示过程中,书中提供了丰富的实物图片,用来说明不同设备的结构、用途,以及如何渗透计算机控制技术。其中,炼铁生产监控画面与操作手段涉及到上料系统控制、炉顶系统控制、送风系统控制、煤粉喷吹系统控制等,炼钢生产监控画面和操作手段涉及到转炉炼钢、炉外精炼、连铸生产等控制;蕴含实战价值的演示,对于广大冶金类专业学生及冶金企业技术人员来说,都具有较好的借鉴性。

作者:董利宏 单位:江西农业大学计算机与信息工程学院