摘要：工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)給當(dāng)前的工業(yè)科技發(fā)展帶來(lái)了便利的條件和科學(xué)的新發(fā)展應(yīng)用模式，使工業(yè)科技的發(fā)展更近一步，工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的新科技創(chuàng)新制度。如何是工業(yè)更便捷更科學(xué)的應(yīng)用，以下是針對(duì)火電廠的一些自動(dòng)化的運(yùn)用管理制度。

　　關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化,科學(xué)技術(shù),工業(yè)科技

　　自動(dòng)化科技論壇推薦：《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》雜志級(jí)別：CSCD 北大核心 科技統(tǒng)計(jì)源核心，主辦單位：華北計(jì)算技術(shù)研究所，周期：旬刊，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：11-2127/TP，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：1002-8331。復(fù)合影響因子：1.974，綜合影響因子：1.064。

　　通常把工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)分為5級(jí):企業(yè)管理級(jí)、生產(chǎn)管理級(jí)、過(guò)程控制級(jí)、設(shè)備控制級(jí)和檢測(cè)驅(qū)動(dòng)級(jí)。兩級(jí)管理級(jí)涉及到的高技術(shù)主要是計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)。過(guò)程控制級(jí)涉及到的高技術(shù)主要是智能控制技術(shù)和工程方法。設(shè)備控制級(jí)和檢測(cè)驅(qū)動(dòng)級(jí)涉及的高技術(shù)主要是三電一體化技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和新器件交流數(shù)字調(diào)速技術(shù)。由此不難看出,工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)今微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)領(lǐng)域中高技術(shù)的綜合應(yīng)用技術(shù)。這是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)之一。

　　連續(xù)型與離散型生產(chǎn)方式的不同與研究?jī)?nèi)容的差異。鋼鐵工業(yè)屬于連續(xù)型生產(chǎn)方式,與離散型生產(chǎn)方式(如機(jī)械加工)的不同使得在研究CIMS時(shí),兩者的側(cè)重點(diǎn)和難點(diǎn)就不同。

　　第一,在產(chǎn)品加工過(guò)程方面,離散型基本是可視的,在冷狀態(tài)下物理加工居多;而鋼鐵工業(yè)加工過(guò)程基本處于“黑匣子”狀況和處于高溫、高濕、高速的環(huán)境中,物理加工和化學(xué)反應(yīng)居多。上述差異,使離散型過(guò)程建立數(shù)學(xué)模型較容易;而鋼鐵工業(yè)建立數(shù)學(xué)模型較難多采用機(jī)理模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嘟Y(jié)合,應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)建立控制模型。

　　第二,離散型生產(chǎn)過(guò)程,隨時(shí)改變其工藝設(shè)備和流程較容易,產(chǎn)品外形也多變;但連續(xù)型的鋼鐵企業(yè),工藝設(shè)備和生產(chǎn)流程基本不變(如高爐煉鐵),產(chǎn)品外形也基本不變。離散型的產(chǎn)品質(zhì)量保證和品種改變靠參數(shù)、符號(hào)、圖形就可實(shí)現(xiàn);而連續(xù)型的要靠調(diào)整工藝參數(shù)、控制設(shè)備穩(wěn)定、使工況運(yùn)行最佳來(lái)達(dá)到。

　　第三,企業(yè)為了適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),需要柔性。離散型的柔性體現(xiàn)在工藝流程和設(shè)備的改變上;連續(xù)型的工藝流程和裝備改變較難,屬剛性,它的柔性體現(xiàn)在生產(chǎn)調(diào)度、計(jì)劃安排、參數(shù)改變、設(shè)備控制等,實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度較大。第四,離散型產(chǎn)品屬單件或小批量生產(chǎn),物料流可以單件搬動(dòng);而連續(xù)型產(chǎn)品大量連續(xù)生產(chǎn),物料流是連續(xù)的致使連續(xù)型生產(chǎn)調(diào)度管理實(shí)時(shí)性強(qiáng),時(shí)效性要求高,生產(chǎn)節(jié)奏要嚴(yán)格控制。如軋鋼生產(chǎn)線,每秒幾十米或上百米的軋速,工序一環(huán)扣一環(huán),若節(jié)奏脫節(jié)、控制不好,瞬間就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

　　堅(jiān)持“以人為本”,實(shí)現(xiàn)“業(yè)務(wù)重組”的原則CIMS是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng),此系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)不可能離開(kāi)人,完全靠自動(dòng)化是不可能的。美國(guó)有個(gè)公司提出,影響CIMS實(shí)現(xiàn)的主要障礙的70%來(lái)自于人,11%來(lái)自于對(duì)成本的評(píng)估,9%是技術(shù)原因,還有其它原因,可見(jiàn)人的因素的重要性。“業(yè)務(wù)重組”是指改變過(guò)去的經(jīng)營(yíng)模式、舊的生產(chǎn)管理體制、舊的信息交換模式,建立適應(yīng)CIMS的新的組織體系,采用先進(jìn)技術(shù)等。這對(duì)搞活大中企業(yè)、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的先進(jìn)企業(yè)也是重要的內(nèi)容。“以人為本”,主要包括實(shí)現(xiàn)“第一把手”原則;進(jìn)行CIMS的宣傳,使領(lǐng)導(dǎo)和群眾都要認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)CIMS的必要性、緊迫性;進(jìn)行教育和培訓(xùn),提高人的文化素質(zhì)和技術(shù)水平,建立良好的企業(yè)文化氛圍。同時(shí)也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,要較好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就要經(jīng)歷一個(gè)有序的過(guò)程,需要時(shí)間,不是一蹴而就的事。

　　智能控制。智能控制作為人工智能的一個(gè)研究與應(yīng)用方面,與自動(dòng)控制、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)論、信息論等學(xué)科的結(jié)合,已形成一個(gè)新興的交叉學(xué)科系統(tǒng),在實(shí)際應(yīng)用中已產(chǎn)生了許多類(lèi)型的智能控制系統(tǒng),如多級(jí)遞階智能控制、基于知識(shí)的專(zhuān)家系統(tǒng)、基于模糊邏輯的智能———模糊控制、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能———神經(jīng)控制、基于規(guī)則的仿人控制、基于模式識(shí)別的智能控制、多模變結(jié)構(gòu)智能控制、學(xué)習(xí)控制與自學(xué)習(xí)控制、基于混沌理論的智能———混沌控制等類(lèi)型。

　　與其它行業(yè)一樣,智能控制作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),在鋼鐵工業(yè)中也得到了較多的應(yīng)用。在各個(gè)生產(chǎn)工序中,用于設(shè)定與控制、生產(chǎn)計(jì)劃的安排與調(diào)整,以及設(shè)備診斷、監(jiān)測(cè)、學(xué)習(xí)等方面。

　　計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)(CIMS)。廣義的CIMS技術(shù)指整個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。由于CIMS必須在設(shè)備自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化的基礎(chǔ)上建立,所以通常講的CIMS主要指企業(yè)管理和生產(chǎn)管理兩級(jí)管理級(jí)。當(dāng)今的企業(yè)管理和生產(chǎn)管理實(shí)質(zhì)上就是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,這方面的文章很多,本文不做重點(diǎn)論述。由于我國(guó)CIMS的研究和應(yīng)用剛剛起步,所以強(qiáng)調(diào)下面的一些問(wèn)題是很必要的。

　　電氣自動(dòng)化技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)以及信息技術(shù)于一體,在火力發(fā)電中充分發(fā)揮了其所具有的所有優(yōu)勢(shì)。所以,電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用,在運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中,其主要體現(xiàn)的特點(diǎn)具有以下幾方面:

　　隨著社會(huì)的不斷的發(fā)展,人們經(jīng)濟(jì)生活水平也在不斷得以快速發(fā)展和提升,對(duì)于日常日生活用電的要求也是愈來(lái)愈高,這對(duì)于發(fā)電廠的發(fā)電量就帶來(lái)了無(wú)形的壓力。然而,早期電廠的發(fā)電設(shè)備對(duì)于發(fā)電量的效率有著一定的影響,無(wú)法更好的提高生產(chǎn)效率。當(dāng)今社會(huì)中,在火力發(fā)電系統(tǒng)中加以運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù),發(fā)電廠發(fā)電效率也得到了前所未有的提高,從而更好的提供足夠的電量供人們使用。

　　火力發(fā)電廠所需要的主要原材料是石油和煤,過(guò)去火力發(fā)電站所使用的發(fā)電技術(shù)相對(duì)落后,對(duì)于原材料的利用不能夠?qū)⑵涑浞钟行У倪M(jìn)行燃燒,沒(méi)能夠更好的將原材料的原有價(jià)值有效的發(fā)揮出來(lái)。這樣的情況就將發(fā)電廠的成本進(jìn)行的增高。現(xiàn)代在火力發(fā)電中運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù),對(duì)于使用中的各種原材料都可以保證充分的燃燒使用,不會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi),那么就不會(huì)浪費(fèi)它原有價(jià)值,將火力發(fā)電的成本有效得以降低。

　　在火力發(fā)電的過(guò)程中,所需要的是所有的資源是否能夠全面合理的得以有效的利用,其結(jié)果對(duì)于電廠的發(fā)電效率有著直接的影響,過(guò)去較為滯后的發(fā)電技術(shù),對(duì)于電力設(shè)備和原材料以及工作人員都沒(méi)有進(jìn)行更好更全面的加以利用,人員和原材料的浪費(fèi),設(shè)備發(fā)生了故障沒(méi)有得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和維護(hù),對(duì)于火力發(fā)電在一定程度上都造成了損失。然而,自從電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)之后,對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的障礙,能夠得以有效的及早發(fā)現(xiàn),在操作模式方面可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作,時(shí)期資源在使用的過(guò)程中,能夠?qū)⑵渥畲蟮目衫脙r(jià)值給予充分發(fā)揮。

　　科學(xué)技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和創(chuàng)新,電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠的運(yùn)用水平也得到了不斷的提升。我們所了解的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)大部分都是利用分層的方式對(duì)火力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和控制,控制層是電氣自動(dòng)化的核心內(nèi)容,其次通信層連接間隔層各個(gè)站點(diǎn)之間的橋梁,對(duì)兩者之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行交流和互訪,最后,間隔層是和上層數(shù)據(jù)進(jìn)行交流的任務(wù)。將電氣自動(dòng)化技術(shù)的各個(gè)層次的各項(xiàng)職能和任務(wù)進(jìn)行綜合,可以講電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在火力發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中,對(duì)于數(shù)據(jù)可以起到優(yōu)化處理以及讓電力設(shè)備能夠自動(dòng)運(yùn)行。

　　火力發(fā)電廠在過(guò)去所使用的發(fā)電技術(shù)系統(tǒng)中和集散控制之間的數(shù)據(jù)的傳輸量是有限的,而且電廠工作人員也沒(méi)有辦法對(duì)變換的參數(shù)信息進(jìn)行周全無(wú)誤的觀察,這樣的話就直接的造成了我們所有工作人員對(duì)于整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)信息的掌握就比較少,然而對(duì)于操作人員來(lái)講也不能夠簡(jiǎn)單輕松的去操作系統(tǒng)中的內(nèi)容,對(duì)于火力發(fā)電系統(tǒng)中所存在的隱患問(wèn)題不能夠有效的在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn),那么對(duì)于故障的的控制和預(yù)防就沒(méi)有根本性的把握。但是,電氣自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代火力發(fā)電中的有效運(yùn)用,電力設(shè)備在自動(dòng)化運(yùn)作過(guò)程中水平得到了顯著提高,在火力發(fā)電的通信網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)有著明顯的增多。對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng),可以在信息的多樣化和設(shè)備的利用上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的配置。對(duì)于電力設(shè)備的操作工作人員來(lái)講,在很大成俗上降低了操作的難度問(wèn)題,而且也有效的降低了設(shè)備故障的處理難度。

　　過(guò)去火力發(fā)電廠中所使用的系統(tǒng)控制,是在運(yùn)行系統(tǒng)中設(shè)定一個(gè)保護(hù)值,如果運(yùn)行系統(tǒng)超出了這個(gè)保護(hù)值才會(huì)進(jìn)行報(bào)警和跳閘,這樣的保護(hù)就明顯顯得滯后。現(xiàn)在我們所使用的電氣自動(dòng)化技術(shù),是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)都進(jìn)行全面有效的檢查,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)可能存在的隱患,系統(tǒng)立即提前通知對(duì)于設(shè)備故障以及系統(tǒng)安全做到及早的發(fā)現(xiàn)和解決,效的避免了發(fā)電廠的事故發(fā)生,對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益有著更好的保障。

　　電氣自動(dòng)化成功的運(yùn)行過(guò)程中,成功的構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有著不可或缺的重要性。通過(guò)有效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以有效的全面實(shí)現(xiàn)辦公室自動(dòng)化到整體系統(tǒng)的電氣設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn),電廠的管理和操作人員可以對(duì)電廠設(shè)備進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)觀測(cè)和監(jiān)督,并且還保證了控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的傳輸,能夠在一個(gè)暢通無(wú)阻的環(huán)境中進(jìn)行,使得整個(gè)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中以及處理和監(jiān)督都全面的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

　　智能控制能在鋼鐵工業(yè)中得到較多應(yīng)用,是與它的特點(diǎn)分不開(kāi)的,它適合于那些含有復(fù)雜性、不完全性、模糊性或不確定性以及不存在已知算法的非數(shù)字過(guò)程,并以知識(shí)進(jìn)行推理,以啟發(fā)引導(dǎo)求解過(guò)程;也可以對(duì)具有以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型表示的過(guò)程進(jìn)行混合控制。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制,非常適合于采用智能控制。如煉鐵、煉鋼等生產(chǎn)過(guò)程是在“黑匣子”狀態(tài)下進(jìn)行的,環(huán)境有許多不確定因素,是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,多年來(lái),難以建立精確的數(shù)學(xué)模型,即使建立起控制模型,也有好多不如人工控制效果好,所以難以推廣應(yīng)用。智能控制的發(fā)展,將會(huì)使鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的過(guò)程控制有更大進(jìn)展。在鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中,基礎(chǔ)自動(dòng)化在各個(gè)工序中占40%~60%,過(guò)程控制占10%左右。可見(jiàn)過(guò)程控制水平是較低的,主要是數(shù)學(xué)模型難以建立,有了智能控制將會(huì)有起色。

　　鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化工程方法。隨著鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的飛速發(fā)展,我國(guó)的鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化工程將日益增多,技術(shù)水平也將不斷提高。因此,無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)企業(yè),還是從事自動(dòng)化工程單位,有一個(gè)好的工程方法是非常必要的。工程方法就是為了達(dá)到實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工程而采用的手段、途徑和方法。有了好的方法,可以提高效率,較順利地達(dá)到目標(biāo)。

　　通過(guò)實(shí)踐,鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化工程方法應(yīng)該包括:成套的工程管理方法,從簽合同、工程實(shí)施管理至工程的驗(yàn)收等,管理要規(guī)范化、文檔標(biāo)準(zhǔn)化;成套的控制設(shè)備配套方法,堅(jiān)持以自己的“拳頭”產(chǎn)品和國(guó)內(nèi)設(shè)備為先,掌握外國(guó)先進(jìn)設(shè)備的性能及具有系統(tǒng)設(shè)備配套的能力;成套的控制技術(shù)實(shí)施的方法,體現(xiàn)三電一體化,機(jī)電、工藝一體化,具備計(jì)算機(jī)輔助軟件工程的工具,或工具箱,或平臺(tái),或環(huán)境,使軟件制造更自動(dòng)化,并使軟件具有可復(fù)用性等。

　　這些信息讓我們知道自動(dòng)化科技在電力中的應(yīng)用及新措施的影響及意義，它又著重要的措施及意義。同時(shí)自動(dòng)的新發(fā)展管理都是對(duì)電力科技的前進(jìn)的新應(yīng)用。《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》的欄目主要有論文與報(bào)告、綜述與評(píng)論、短文等這些內(nèi)容。