论文以宝钢集团梅山选矿厂综合自动化项目为对象，研究了冶金行业磨矿过程自动控制、效益优化和信息集成技术，提出了三层实现方案。磨矿是选矿工艺的重要一环，其主要目标是在保证矿物粒度的基础上使得产量最大化。磨矿过程是一个复杂的多变量、非线性和大时滞过程。论文根据控制目标，在分析系统模型基础上，结合磨矿系统特点，提出了磨矿系统的串级控制结构。论文选取了与质量和产量密切相关的溢流粒度控制和一次磨机给矿控制两个子系统作了重点分析，对给矿控制采用自寻优优化算法；对粒度控制采用模糊算法，实际控制效果证明了算法的有效性。磨矿系统的优化目标可以归结为带约束的经济效益优化问题。采用步进式搜索自寻优优化方法，选取鲁棒性较强的分散优化策略，实现了磨矿生产运行系统经济效益的最优化。论文还研究了集散系统中以数据库为核心的信息集成、工业以太网及Web技术在DCS中的应用。在充分研究磨矿过程自动控制、效益优化和信息集成技术基础上，提出了磨矿DCS的过程控制级、过程监控级和生产管理级三层实现方案。实际运行表明，本文设计的磨矿过程优化控制系统有效、经济、可靠，不仅适用于冶金行业，同时对采用自动化和信息化改造传统行业都具有重要的借鉴意义。