郭建紅

（中國鋁業(yè)股份有限公司連城分公司，甘肅 蘭州 730000）

近年來，隨著智能化互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各行各業(yè)的發(fā)展都有了顯著地變化，智能化、高效率、自動化成為每個行業(yè)追求的目標(biāo)。在有色金屬行業(yè)中，由于有色金屬種類繁多、工廠管理難度大、產(chǎn)業(yè)鏈分散等問題，一直沒有系統(tǒng)化的自動控制體系[1]。因此，本文基于智能化背景下的有色金屬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出了一種自動化控制體系并進(jìn)行研究。

1 有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系研究

對于智能化的有色金屬行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，自動化控制系統(tǒng)的研究構(gòu)成主要分為三個部分。主要包括有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系集中化監(jiān)管分析，有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系遠(yuǎn)程控制分析以及有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系場監(jiān)管模式分析[2]。

1.1 有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系集中化監(jiān)管分析

智能化有色金屬行業(yè)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的自動化控制系統(tǒng)大多運用集中化監(jiān)管系統(tǒng)，集中化監(jiān)管模式能夠確保整個自動化控制體系對各個子程序和體系的有效控制，同時，該系統(tǒng)較傳統(tǒng)監(jiān)管系統(tǒng)具有更高的穩(wěn)定性和可靠性，便于前期的安裝和后期的維護(hù)調(diào)節(jié)[3]。針對有色金屬種類繁多、工廠分散的問題，進(jìn)行有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系集中化監(jiān)管分析。

通過集中化監(jiān)管系統(tǒng)，有色金屬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的自動化控制能夠?qū)⒉煌N類或不同地區(qū)的有色金屬工業(yè)集中起來進(jìn)行分析處理，這樣不僅能夠大大減輕逐個逐區(qū)分析的負(fù)擔(dān)，更能顯著提高自動化控制系統(tǒng)的工作效率和工作質(zhì)量。隨著有色金屬冶煉技術(shù)的進(jìn)一步提高，自動化控制系統(tǒng)要處理的數(shù)據(jù)必將大幅增加，相應(yīng)的對自動化集中監(jiān)管系統(tǒng)的要求也隨之增加。考慮到可能今后會發(fā)生這種情況，我們還在原有的集中化監(jiān)管系統(tǒng)中加裝了智能分析軟件和數(shù)據(jù)自清潔模塊。智能分析系統(tǒng)能夠基于有色金屬現(xiàn)狀進(jìn)行分析，篩選出有效信息并將垃圾信息歸入數(shù)據(jù)垃圾箱中，再通過數(shù)據(jù)自清潔模塊進(jìn)行對垃圾信息的定期清理，確保系統(tǒng)的正常、高效運行[4]。

1.2 有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系遠(yuǎn)程控制分析

智能有色金屬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)自動化控制，關(guān)鍵步驟是實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。本文基于有色金屬互聯(lián)網(wǎng)的自動化控制系統(tǒng)采用了紅外圖像遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。紅外成像遠(yuǎn)程控制借助安裝的紅外感應(yīng)器，對有色金屬工廠實時狀況進(jìn)行圖像傳遞，通過遠(yuǎn)程控制臺對現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行操作控制，達(dá)到遠(yuǎn)程檢查控制的效果，同時也能保證設(shè)備與機(jī)器的穩(wěn)定運行和正常工作。紅外成像控制系統(tǒng)較傳統(tǒng)的電信號控制系統(tǒng)，具有較少的電路設(shè)計、安裝費用低、靈活性高和反應(yīng)速度快等特點，從而能夠極大地改善當(dāng)前有色金屬互聯(lián)網(wǎng)不夠及時、快速反饋信息的缺點[5]。

1.3 有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系場監(jiān)管模式分析

有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動化控制體系場監(jiān)管模式中，現(xiàn)場監(jiān)管模式是最終確保自動化控制系統(tǒng)能夠正常運作的保障。通常一個自動化控制命令的完成，最終都以現(xiàn)場監(jiān)管系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)作為結(jié)束指令。基于有色金屬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀，本文的自動化控制系統(tǒng)選用了多種的現(xiàn)場監(jiān)管模式進(jìn)行綜合監(jiān)管，確保在多種情況下都能對現(xiàn)場狀況進(jìn)行有效控制。我們采用了現(xiàn)場總線監(jiān)管模式、單因素監(jiān)管模式、突發(fā)狀況監(jiān)管模式以及隔離設(shè)備和端子柜設(shè)備組件的綜合運用，實現(xiàn)不同模式的監(jiān)管效果，達(dá)到有色金屬互聯(lián)網(wǎng)的自動化控制系統(tǒng)的運行。

2 自動化控制體系的實際應(yīng)用模擬

為了檢驗本文建立的基于智能化有色金屬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的自動化控制體系能夠進(jìn)行有效地運轉(zhuǎn)操作，我們對中國鋁業(yè)某家大型電解鋁業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自動化控制的實際應(yīng)用分析。

2.1 實際應(yīng)用模擬的操作流程

我們對該公司的實際數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，并在仿真模擬軟件SIMNWORKS上進(jìn)行了自動化控制體系的過程模擬。模擬的項目主要包括：監(jiān)管系統(tǒng)的反應(yīng)時間、自動化流程的占比、自動化控制反饋時間、自動化控制耗能和應(yīng)急情況下的自動控制等。

2.2 實際應(yīng)用模擬的結(jié)果分析

通過在SIMNWORKS軟件上的模擬，我們得到的數(shù)據(jù)結(jié)果及工廠實際數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果如表1所示。

表1 自動化控制體系模擬結(jié)果

通過分析得到的自動化控制體系模擬結(jié)果和實際情況下的普通控制體系的數(shù)據(jù)，我們可以得到結(jié)論：本文建立的基于智能技術(shù)的有色金屬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的自動化控制體系能夠大大減少整個系統(tǒng)的反應(yīng)時間，使得整個自動化控制過程能夠快速反饋現(xiàn)場信息并發(fā)出正確指令；同時，自動化控制體系反饋時間大幅度減少，能夠減少控制系統(tǒng)的能耗，實現(xiàn)短時間大量數(shù)據(jù)的運算，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益；應(yīng)用本文建立的自動化控制系統(tǒng)，可以有效預(yù)防緊急情況，并能夠及時對緊急情況進(jìn)行正確的判斷和處理。

3 結(jié)語

通過對本文建立的基于有色金屬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的自動化控制體系的構(gòu)建，改善了傳統(tǒng)控制體系反應(yīng)慢、能耗高、誤差大的缺點。同時，對電解鋁生產(chǎn)控制系統(tǒng)的模擬實驗，分析對比實際數(shù)據(jù)，我們得到以下的結(jié)論。

（1）本文建立的自動化控制系統(tǒng)符合實際生產(chǎn)建設(shè)需求，模擬結(jié)果符合預(yù)期要求，并且建立的系統(tǒng)具有高精度、反應(yīng)時間短、精確度高等優(yōu)點。

（2）相比于實際的非自動化控制系統(tǒng)，智能有色金屬互聯(lián)網(wǎng)自動控制系統(tǒng)能夠縮短反應(yīng)時間，降低能耗和失誤率從而達(dá)到產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益的目的。

（3）對緊急情況具有良好的反應(yīng)能力，實現(xiàn)了緊急狀況預(yù)警和智能處理的功能，能有效降低損失和風(fēng)險。