【正文】 和經(jīng)營(yíng)。國(guó)內(nèi)大多數(shù)冶金企業(yè)仍處于發(fā)展過(guò)程自動(dòng)化和建設(shè)信息 管理系統(tǒng)階段，尚未具備建成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件，故我國(guó)目前只能在全廠自動(dòng)化水平較高，全面裝備完善的基礎(chǔ)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化，且管理水平較高、管理人員和自動(dòng)化人員具有較高的企業(yè)進(jìn)行實(shí)施。 三 有色冶金工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化的幾個(gè)問(wèn)題 3 . 1 有色金屬工業(yè)的特點(diǎn)及存在的主要問(wèn)題 有色金屬工業(yè)是集地質(zhì)、采礦、選礦、冶煉、加工為一體的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)。改革開放以來(lái)，我國(guó)有色金屬的產(chǎn)量取得了持續(xù)、快速的發(fā)展。 我國(guó)十種常用有色金屬已連續(xù)四年處于世界第二位，成為世界有色金屬生產(chǎn)大國(guó)。目前，有色金屬作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的重要材料和戰(zhàn)略物質(zhì)，已廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、電子、化工、建筑、交通、航空、航天、軍工等各個(gè)行業(yè)，在國(guó)家建設(shè)和發(fā)展中具有十分重要的地位 。 有色金屬冶煉過(guò)程是有色金屬生產(chǎn)的主要過(guò)程。生產(chǎn)品種多、流程長(zhǎng)、工藝雜、環(huán)境惡劣（高溫、高塵、高腐蝕性）。近幾年來(lái)，通過(guò)引進(jìn)、消化和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行自主研究與開發(fā)，我國(guó)有色金屬冶煉的技術(shù)和裝備水平得到了較大的提高， 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有了較好的改善。然而，總體水平與國(guó)外相比還有較大的差距，還遠(yuǎn)不屬于有色金屬生產(chǎn)的強(qiáng)國(guó)。主要表現(xiàn)在勞動(dòng)生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本和能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重及礦物回收率低等方面： （ 1） 礦產(chǎn)資源有用礦物回收率低。 據(jù)全國(guó) 3498個(gè)礦山企業(yè)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有色金屬礦 采選回收率為 50%—60%，采、選、冶總回收率比國(guó)際水平低 10%—20%；從采礦到冶煉的資源綜合利用率為 30%—35%，僅為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的二分之一左右。 （ 2） 環(huán)境污染嚴(yán)重 。 我國(guó)重點(diǎn)有色冶煉廠硫的利用率，僅有極少數(shù)幾個(gè)大型冶煉廠接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平，絕大多數(shù)硫的利用率卻只有 40—60%。而國(guó)外冶煉廠硫的利用率普遍達(dá)到 95%以上，美國(guó)肯尼科特公司猶他冶煉廠的硫利用率達(dá) 99%以上。 （ 3） 勞動(dòng)生產(chǎn)率低 。 以株冶、韶冶葫蘆島鋅廠等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好的鉛鋅冶煉廠為代表統(tǒng)計(jì)，按 90年不變的價(jià)格計(jì)算，折合實(shí)物量：鉛約 40—45噸 /人年，鋅 30—35噸 /人年，勞動(dòng)生產(chǎn)率僅及世界水平的 1/10。 （ 4） 成本和能耗高 。 我國(guó)每噸火法銅的成本在 1600美元左右，鎳 6000美元左右，而國(guó)外先進(jìn)工廠銅的生產(chǎn)成本已降到1200—1300美元左右，鎳 4500美元以下。再如能耗，按單位鉛鋅產(chǎn)品能耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，近年來(lái)鉛從采礦到電鉛為 ，鋅從采礦到電鋅為 噸，而世界 1990年煉鋅能耗平均僅為 。 另外，在高純度有色金屬的生產(chǎn)方面，產(chǎn)品質(zhì)量也不夠穩(wěn)定，穩(wěn)定率遠(yuǎn)低于世界先進(jìn)水平。 這些差距對(duì)我國(guó)有色金屬工業(yè)產(chǎn)生了嚴(yán)重的制約作用，特別是在我國(guó)加入國(guó)際關(guān)貿(mào)總協(xié)定后，將嚴(yán)重威脅到我國(guó)有色金屬工業(yè)的生存與發(fā)展，大大 削弱其參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力。造成這些差距的原因是多方面的，但是我國(guó)有色金屬冶煉過(guò)程控制技術(shù)落后、自動(dòng)化、信息化水平低是主要原因之一。 3. 2 我國(guó)有色金屬冶煉過(guò)程自動(dòng)化存在的問(wèn)題 有色金屬冶煉過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程，具有工藝流程長(zhǎng)、大滯后、物理和化學(xué)反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜、時(shí)變、非線性、強(qiáng)耦合、許多工藝參數(shù)難于實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量等特點(diǎn)。由于過(guò)程的異常復(fù)雜性，目前主要 是采用集散控制系統(tǒng)，把復(fù)雜過(guò)程作為多個(gè)單回路，對(duì)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行單回路跟蹤控制。雖然我國(guó)有色金屬大中型骨干企業(yè)的生產(chǎn)工藝技術(shù)已達(dá)到或接近國(guó)外較高水平，但是在過(guò)程自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中普遍存在著下述幾個(gè)方面的問(wèn)題： （ 1） 我國(guó)有色金屬冶煉過(guò)程的操作條件相對(duì)比較 惡劣，由于部分檢測(cè)和控制裝置難于適應(yīng)這種惡劣條件，檢測(cè)精度較低、檢測(cè)實(shí)時(shí)性差、或控制靈敏度不高，嚴(yán)重影響了有色金屬冶煉過(guò)程自動(dòng)化控制的實(shí)施； （2） 盡管我國(guó)一些有色金屬大中型骨干企業(yè)已采用集散控制系統(tǒng)，但是由于缺乏優(yōu)化控制的支持，這些控制系統(tǒng)僅僅取代了原有的 III 型儀表，遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮集散控制系統(tǒng)的作用，難于保證整個(gè)過(guò)程運(yùn)行最優(yōu)狀態(tài)； （ 3） 由于我國(guó)用于有色金屬冶煉的原料成分波動(dòng)大，傳統(tǒng)的和單一的控制方法不能確保整個(gè)冶煉過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重影響了有色金屬生產(chǎn)能力的發(fā)揮和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定； （ 4） 一般的有色金屬冶煉企業(yè)仍然沒(méi)有建立過(guò)程控制與信息管理一體化網(wǎng)絡(luò)，難于從生產(chǎn)到 市場(chǎng)的全方位實(shí)現(xiàn)有色金屬冶煉過(guò)程高質(zhì)量和低成本的控制目標(biāo)； （ 5） 在有色金屬冶煉的環(huán)境保護(hù)方面缺乏有效的自動(dòng)化檢測(cè)與控制手段，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，直接威脅到有色金屬冶煉企業(yè)的生存與發(fā)展。 （ 6） 有色金屬生產(chǎn)企業(yè)的各類信息收集、處理、共享及應(yīng)用水平較低，一般沒(méi)有建立實(shí)用 的企業(yè)信息及決策系統(tǒng)，嚴(yán)重影響了企業(yè)決策和管理現(xiàn)代化水平的提高。 主要原因： 一些在惡劣環(huán)境的特殊在線檢測(cè)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由于不屬量大面廣且有難度的產(chǎn)品。因此在經(jīng)營(yíng)和開發(fā)人力的投入上均有不足。 3. 3 關(guān)于復(fù)雜冶煉過(guò)程的集成建模與優(yōu)化控制問(wèn)題 有色金屬采、選、冶生產(chǎn)過(guò)程的目標(biāo)是以盡可能低的成本，盡可能多的回收有價(jià)金屬。真正給生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)效益的是優(yōu)化 。 (1) 關(guān)于生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制問(wèn)題 . 主要是以系統(tǒng)的性能指標(biāo)為優(yōu)化目標(biāo)（如：二次型性能指標(biāo)）。而冶煉過(guò)程往往是工藝要求：如，回收率、成分等問(wèn)題（選礦、冶煉過(guò)程均如此）。 提出的問(wèn)題：以生產(chǎn)工藝要求為指標(biāo)的優(yōu)化控制 。 （ 2） 以生產(chǎn)工藝要求為指標(biāo)的優(yōu)化控制需解決的關(guān)鍵問(wèn)題 . * 工業(yè)要求，如：成分、回收率等往往難以實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，有的則成本昂貴。 * 工藝要求的目標(biāo)與生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)之間的關(guān)系十分復(fù)雜，往往不可能直接用數(shù)字模型來(lái)描述。 * 原料來(lái)源復(fù)雜，成分多變 . （ 3） 智能集成建模的優(yōu)化控制 建模的主要依據(jù) —化學(xué)平衡、物理平衡等。 問(wèn)題：物料多變、機(jī)理復(fù)雜、無(wú)法檢測(cè)，難以得到精確的機(jī)理模型。 對(duì)模型的要求：要有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等智能。 對(duì)復(fù)雜過(guò)程的建模：用任何單一的建模方法或單一類型的模型描述都難以解決。 ? 機(jī)理分析 ? 模糊 ? 知識(shí) 描述 ? 邏輯 集成模型 復(fù)雜過(guò)程 ? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ? 專家經(jīng)驗(yàn) ? 。 （ 4） 幾個(gè)優(yōu)化問(wèn)題 * 原料采購(gòu)優(yōu)化問(wèn)題 * 配料過(guò)程優(yōu)化問(wèn)題 * 電解過(guò)程負(fù)荷優(yōu)化問(wèn)題 * 燒結(jié)過(guò)程操作優(yōu)化問(wèn)題 * 鼓風(fēng)爐料制優(yōu)化問(wèn)題 * 鼓風(fēng)爐操作優(yōu)化問(wèn)題 結(jié) 束 謝 謝！