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鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】冶金；工業(yè)；自動(dòng)化；發(fā)展

引言

伴隨我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越成熟。面對(duì)冶金工業(yè)如此龐大的生產(chǎn)體系，技術(shù)可以說(shuō)是相當(dāng)重要的。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)的運(yùn)用可以使生產(chǎn)過(guò)程變得更加高效，產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)更高。一些冶金企業(yè)越來(lái)越追求高回報(bào)低消耗的發(fā)展目標(biāo)，所以生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能減排成為冶金行業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)?？梢哉f(shuō)，冶金工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展前途決定了冶金行業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景。

一、冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的分析

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冶金工業(yè)自動(dòng)化

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息時(shí)代的產(chǎn)物，在第三次科技革命中孕育而生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有很大的發(fā)展空間，它實(shí)現(xiàn)了信息的快速傳播和高效利用，為冶金工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供了保障?？墒钱?dāng)前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探究也只是出于概念階段。許多企業(yè)甚至沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)的概念。隨著技術(shù)的不斷更新，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是也出現(xiàn)了較多的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：一個(gè)是工業(yè)傳感器的研制與生產(chǎn)。所謂工業(yè)傳感器是指可以對(duì)物體的狀態(tài)和轉(zhuǎn)變進(jìn)行感知，并且將得到的感知轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可以讀懂的電子信號(hào)。研制與生產(chǎn)工業(yè)傳感器要以工業(yè)自動(dòng)管理與自動(dòng)控制為前提，才可以保證工業(yè)設(shè)備和機(jī)器的正常運(yùn)行，同時(shí)使產(chǎn)品獲得最好的質(zhì)量。工業(yè)傳感器就是對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行查看和管理。因此，生產(chǎn)物美價(jià)廉的工業(yè)傳感器有利于現(xiàn)代化冶金工業(yè)的發(fā)展。另一個(gè)是構(gòu)建工廠傳感網(wǎng)。工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將傳感器技術(shù)、現(xiàn)代化的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信手段、嵌入式的計(jì)算技術(shù)以及分布式的信息處理技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。工廠傳感器網(wǎng)是由很多隨機(jī)分布的、能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)感應(yīng)和自動(dòng)組織能力的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在冶金工業(yè)領(lǐng)域中的運(yùn)用是現(xiàn)代化工業(yè)的一大突破，能夠?qū)⒐I(yè)領(lǐng)域的檢測(cè)費(fèi)用降到很低，同時(shí)又可以使工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用范圍得到最大程度地?cái)U(kuò)大。可以說(shuō)，工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域非常重視的技術(shù)。

2、數(shù)學(xué)模型與冶金工業(yè)自動(dòng)化

要知道，冶金自動(dòng)化的快速發(fā)展?fàn)顩r與過(guò)程數(shù)學(xué)模型的運(yùn)用程度有很大的聯(lián)系。要是能夠把數(shù)學(xué)模型這個(gè)技術(shù)運(yùn)用得很熟練，那么就可以增加工業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的可能性。所以，為了可以滿足我們國(guó)家對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的需要，提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)水平，務(wù)必要提高冶金工業(yè)自動(dòng)化的水平。我們知道，一些歐美國(guó)家冶金工業(yè)的自動(dòng)化水平很高，可是由于某些原因，他們不愿意或是不肯將這種自動(dòng)化技術(shù)與其他國(guó)家分享，他們與其他國(guó)家進(jìn)行的技術(shù)轉(zhuǎn)讓的產(chǎn)品大部分是落后的或是有較大缺陷的產(chǎn)品。不過(guò)如今，我們國(guó)家的自動(dòng)化水平已經(jīng)發(fā)展到較高的領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)冶金高度自動(dòng)化數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)新具有較為成熟的條件，可以較為廣泛地滿足社會(huì)發(fā)展的需要。還有就是，我們國(guó)家已經(jīng)建立一個(gè)富有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的組織，從而為過(guò)程控制數(shù)學(xué)模型的自主創(chuàng)新提供了智力支持。要將數(shù)學(xué)模型與現(xiàn)代化信息技術(shù)、工藝水平以及自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行緊密結(jié)合，才能夠充分地發(fā)揮數(shù)學(xué)模型的優(yōu)勢(shì)之處?？梢钥闯觯瑪?shù)學(xué)模型是自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。我們國(guó)家鋼鐵企業(yè)為了可以生產(chǎn)出市場(chǎng)所需要的鋼鐵材料與品種，就構(gòu)建了實(shí)用性和準(zhǔn)確性很高的數(shù)學(xué)模型。實(shí)用性和準(zhǔn)確性很高的數(shù)學(xué)模型可以從本質(zhì)上保證鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)約能源的效果，從而推進(jìn)鋼鐵產(chǎn)品的長(zhǎng)久性發(fā)展。

3、過(guò)程控制系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動(dòng)化

對(duì)于冶金自動(dòng)化來(lái)說(shuō)，對(duì)于其生產(chǎn)過(guò)程中的檢測(cè)與控制是相當(dāng)重要的。在實(shí)際應(yīng)用中，新型傳感器的應(yīng)用，結(jié)合軟測(cè)量技術(shù)的數(shù)據(jù)處理，對(duì)于其中的關(guān)鍵性工藝參數(shù)的掌握是相當(dāng)有效的。其中，物流跟蹤技術(shù)，對(duì)于能源的平衡控制，在冶金環(huán)境下進(jìn)行有效的環(huán)境排放實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)等，都是立足于對(duì)冶金產(chǎn)品的全生產(chǎn)過(guò)程控制目標(biāo)，進(jìn)行有自動(dòng)化應(yīng)用與實(shí)踐。特別是對(duì)于冶金過(guò)程中的檢測(cè)與在線監(jiān)控技術(shù)，對(duì)于冶煉中的鐵水、鋼水、溶渣進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度與元素檢測(cè)，通過(guò)進(jìn)行鋼水的純凈度監(jiān)測(cè)，達(dá)到提前預(yù)知預(yù)控生產(chǎn)的目標(biāo)。而對(duì)于鋼材產(chǎn)品的溫度、尺寸、元素值范圍、組織缺陷等相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行的檢測(cè)與分析，也是貫穿于整個(gè)冶金生產(chǎn)全過(guò)程中的。而在對(duì)廢氣、煙塵也有著全線的監(jiān)控，為了提高整個(gè)自動(dòng)化控制的閉環(huán)控制度，冶金自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展中已經(jīng)形成了基于機(jī)理模型、專家系統(tǒng)、神經(jīng)元系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)分析、支撐矢量機(jī)等技術(shù)于一體的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)。為了提高整個(gè)過(guò)程控制的有效性，自適應(yīng)智能控制的應(yīng)用對(duì)于提高對(duì)冶煉過(guò)程中關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制作用明顯。而整個(gè)過(guò)程控制技術(shù)都是立足于采用新型電力電子元件，通過(guò)交直變頻、高中壓變頻、與交交變頻進(jìn)行傳動(dòng)。如有副槍轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型、連鑄二冷水優(yōu)化設(shè)定、軋機(jī)智能過(guò)程參數(shù)設(shè)定、電爐供電曲線優(yōu)化、智能鋼包精煉爐控制系統(tǒng)、高爐煉鐵過(guò)程優(yōu)化與智能控制系統(tǒng)等等。

4、信息化系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動(dòng)化

信息化系統(tǒng)的目的是通過(guò)信息共享與數(shù)據(jù)采集，把冶金流程中的所有信息進(jìn)行集成處理，從煉鐵、煉鋼到軋鋼進(jìn)行全面的信息收集與傳達(dá)。在這一過(guò)程中，也就是一個(gè)橫向的信息集成與整合過(guò)程。通過(guò)建立以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的全流程模擬信息化系統(tǒng)，對(duì)各種冶金模型進(jìn)行流程性離線仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)，把其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的所有信息進(jìn)行全面的收集與及時(shí)的上傳，并納入仿真系統(tǒng)的環(huán)節(jié)中去，通過(guò)人機(jī)交互達(dá)到對(duì)于數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與生產(chǎn)過(guò)程的全面監(jiān)控目的。而協(xié)同計(jì)算的參與，對(duì)于優(yōu)化冶金過(guò)程組織安排，強(qiáng)化生產(chǎn)智能與人工監(jiān)控有著重要意義。而信息化系統(tǒng)對(duì)于鋼鐵產(chǎn)品的流程設(shè)計(jì)與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上，具有著無(wú)可比擬的虛擬集成優(yōu)勢(shì)。不僅可以提高整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)的智能化，同時(shí)還可以利用專家系統(tǒng)中的理論與案例知識(shí)，對(duì)生產(chǎn)組織與管理進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。

信息化作為冶金自動(dòng)化的重要組成部分，不僅可以根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)安排作出最快速的調(diào)整，同時(shí)還可以提高整個(gè)冶金生產(chǎn)過(guò)程中的智能化程度。通過(guò)信息化系統(tǒng)，可以對(duì)冶金各工序進(jìn)行參數(shù)臨近，對(duì)各工序的參與順序與計(jì)劃作業(yè)方面進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算與安排，進(jìn)而自動(dòng)調(diào)整各工序間的作業(yè)時(shí)間與等待時(shí)間。而當(dāng)出現(xiàn)不可抗力影響時(shí)，冶金自動(dòng)化中的信息化系統(tǒng)可以在最快的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)度與技術(shù)工藝重組。通過(guò)人機(jī)協(xié)同動(dòng)態(tài)生產(chǎn)調(diào)度，及時(shí)判定生產(chǎn)故障與生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的品質(zhì)異常情況。其中，在設(shè)備故障方面，不僅可以進(jìn)行設(shè)備壽命預(yù)報(bào)，還可以進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算與安排維護(hù)時(shí)間的工作。在冶金成本信息化方面，動(dòng)態(tài)成本控制系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)原材料與能源介質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)全程跟蹤，通過(guò)對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化檢修與定修、對(duì)生產(chǎn)調(diào)度情況進(jìn)行以生產(chǎn)情況為核心的動(dòng)態(tài)調(diào)整與安排，達(dá)到優(yōu)化原材料配比，降低冶金生產(chǎn)成本的目的。

二、冶金工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展分析

1、自動(dòng)化控制方面

目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)應(yīng)正視與提高自身對(duì)于高端控制設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)，多進(jìn)行自主知識(shí)創(chuàng)新，對(duì)智能控制與高性能控制器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)踐與生產(chǎn)?？紤]到冶金現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況，對(duì)檢測(cè)儀表的應(yīng)用上還多進(jìn)行加強(qiáng)，提高檢測(cè)儀表的數(shù)據(jù)真實(shí)性，提高檢測(cè)儀表壽命，進(jìn)一步對(duì)其在測(cè)量與預(yù)報(bào)方面進(jìn)行技術(shù)探索。對(duì)于冶金來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)模型的適用性，為了提高其適應(yīng)性，我國(guó)應(yīng)多考慮把工藝與數(shù)學(xué)模式，把專家經(jīng)驗(yàn)與新時(shí)期的冶金自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展進(jìn)行有效結(jié)合，把煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過(guò)程模型和過(guò)程進(jìn)行有效優(yōu)化。

2、信息化應(yīng)用方面

信息化的有效應(yīng)用取決于其長(zhǎng)期的落實(shí)與實(shí)踐，就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在應(yīng)用中，冶金企業(yè)應(yīng)多立足于現(xiàn)有基礎(chǔ)，對(duì)自身已有的基礎(chǔ)自動(dòng)化進(jìn)行優(yōu)化，逐步進(jìn)行信息化與基礎(chǔ)自動(dòng)化的銜接。重視對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的工序梳理與優(yōu)化，信息化應(yīng)用的帶頭人應(yīng)重視對(duì)信息化使用者的培訓(xùn)與有效溝通，確保在生產(chǎn)中，信息化應(yīng)用發(fā)揮其應(yīng)有作用。

三、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，冶金自動(dòng)化的技術(shù)對(duì)于以往手工系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控來(lái)說(shuō)，擁有著更高的智能性與預(yù)知性。作為耗能大戶，冶金工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)受限于其成本因素與人力管理壓力，自動(dòng)化技術(shù)會(huì)從以往的粗放型向精細(xì)化轉(zhuǎn)型。通過(guò)對(duì)耗能的全過(guò)程控制與計(jì)算，達(dá)到對(duì)于產(chǎn)能的預(yù)估與預(yù)控。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與革新，對(duì)實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)的節(jié)能減排，降低其生產(chǎn)成本，最終達(dá)到增加冶金工業(yè)生產(chǎn)效率，建設(shè)綠色工廠的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧祁. 我國(guó)冶金自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)――訪冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)孫彥廣教授[J]. 中國(guó)儀器儀表，2009，07：26-28.

[2]郭雨春，陳志，王昊宇. 冶金自動(dòng)化發(fā)展的策略與思考[J]. 自動(dòng)化博覽，2009，S1：7-10+15.

[3]薛興昌，張劍武，蘭曉健，師淑珍. 21世紀(jì)初葉冶金自動(dòng)化裝備技術(shù)發(fā)展和對(duì)策[J]. 冶金自動(dòng)化，1999，01：1-5+10.

鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞:冶金；自動(dòng)化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

中圖分類號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著電子信息技術(shù)及智能控制技術(shù)的快速發(fā)展，近年來(lái)，冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)取得了很大進(jìn)步，推動(dòng)了鋼鐵、冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)的現(xiàn)代化，發(fā)揮了有效的促進(jìn)作用。把握當(dāng)前冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展形勢(shì)，全面分析其發(fā)展現(xiàn)狀，掌握其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于解決行業(yè)問(wèn)題，推動(dòng)我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)的發(fā)展

80年代左右，我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)還普遍采用單回路控制，一般控制設(shè)備都為常規(guī)儀表，控制水平簡(jiǎn)單。而在90年代以后，自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始在我國(guó)冶金行業(yè)中普及，大部分企業(yè)的控制裝備方面都以PLC、DCS、FCS為主，控制水平可以達(dá)到準(zhǔn)無(wú)人化水平。最近這幾年，冶金行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)再一次升級(jí)，部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全廠信息化，控制系統(tǒng)也更加優(yōu)化了，出現(xiàn)了BPS/MES/PCS三級(jí)結(jié)構(gòu)。自從我國(guó)加入WTO后，再加上金融危機(jī)的影響以及國(guó)際鋼鐵市場(chǎng)的持續(xù)低迷，鋼鐵冶金企業(yè)現(xiàn)今正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，所以為了適應(yīng)全球冶金行業(yè)的大環(huán)境，為了我國(guó)冶金行業(yè)更好的發(fā)展，提升我國(guó)鋼鐵行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的水平勢(shì)在必行。

二、我國(guó)冶金工業(yè)的自動(dòng)化現(xiàn)狀

1.冶金工業(yè)的生產(chǎn)控制體系

在冶金工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，主要是由四大分級(jí)結(jié)構(gòu)控制體系完成的，它們分別為:①O級(jí)是采集執(zhí)行層，也就是傳感器和執(zhí)行器，主要是完成物理量的測(cè)量、執(zhí)行控制命令②1級(jí)是基礎(chǔ)自動(dòng)化，集中控制生產(chǎn)工藝的過(guò)程。③2級(jí)是過(guò)程自動(dòng)化，控制生產(chǎn)的優(yōu)化④管理自動(dòng)化，調(diào)節(jié)個(gè)程序之間的工作，使其分工合作。

2.我國(guó)冶金自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著21世紀(jì)的發(fā)展，我國(guó)的冶金自動(dòng)化的程度得到了很大的提高，從冶金生產(chǎn)的各個(gè)工序現(xiàn)場(chǎng)可以隨處可見(jiàn)自動(dòng)化的設(shè)備，不僅有比較先進(jìn)的單機(jī)操作系統(tǒng)，還有完善的集散式分布系統(tǒng)。目前我國(guó)的大型冶金企業(yè)都從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和設(shè)備，然后應(yīng)用這些設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)行消化吸收和自我創(chuàng)新，改造出適合我國(guó)冶金企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際情況的設(shè)備，使我國(guó)的自動(dòng)化水平己經(jīng)趕上了國(guó)際的水平。但是發(fā)展是不斷的，所以對(duì)我國(guó)的冶金工業(yè)的要求會(huì)越來(lái)越高，使得一些落后的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備被淘汰，配備了很多新的自動(dòng)化系統(tǒng)和單機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備。

三、有色冶金行業(yè)未來(lái)發(fā)展及制約因素

我國(guó)雖然是目前世界上最大的有色金屬產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)，但是國(guó)內(nèi)有色金屬礦產(chǎn)資源保證程度比較低，同時(shí)我國(guó)有色金屬深加工產(chǎn)品和新材料開(kāi)發(fā)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大，短時(shí)期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)大量出口，有色金屬產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易長(zhǎng)期存在巨額逆差。來(lái)自中國(guó)有色金屬協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)：2011年我國(guó)有色金屬進(jìn)出口貿(mào)易總額創(chuàng)歷史新高，達(dá)到1607億美元，同比增長(zhǎng)28%，增幅比,十一五-期間的平均增幅高7.3%，全年進(jìn)出口貿(mào)易逆差額為744億美元，同比增長(zhǎng)8%；2013年我國(guó)有色金屬行業(yè)運(yùn)行情況仍為不振，而影響行業(yè)的主要問(wèn)題還是下游需求不旺，產(chǎn)能過(guò)剩，有色金屬行業(yè)銷售收入利潤(rùn)僅為3.56%，同比下滑了0.36%。有色行業(yè)未來(lái)在種類和質(zhì)量?jī)煞矫娴陌l(fā)展都存在著很多制約因素。在產(chǎn)能增加方面，首先是資源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，現(xiàn)有冶金礦產(chǎn)資源將很難保證本世紀(jì)內(nèi)生產(chǎn)的需求；其次，能源結(jié)構(gòu)不合理，二次能源利用還很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、污染少的綠色清潔生產(chǎn)雖已有了初步成效，但從總體上看還處于初始階段。在品種質(zhì)量方面，首先是淘汰落后工藝裝備的任務(wù)還未完成，流程的全面優(yōu)化和工藝裝備的進(jìn)一步優(yōu)化還受各種條件的制約，大型設(shè)備依賴進(jìn)口。其次在新品種開(kāi)發(fā)方面原創(chuàng)性自主創(chuàng)新不多，產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)保障體系尚需完善。

四、冶金自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

（一）過(guò)程控制系統(tǒng)的完善

雖然很多企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了過(guò)程系統(tǒng)控制,但是和世界先進(jìn)技術(shù)水平相比,我國(guó)的冶金控制系統(tǒng)應(yīng)用并不全面。冶金工程的工作流程已經(jīng)可以采用比較新型的傳感技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合以及數(shù)據(jù)處理技術(shù),除此之外,還有一些關(guān)鍵工藝技術(shù),例如參數(shù)閉環(huán)控制、產(chǎn)品物流跟蹤、能源的平衡控制以及環(huán)境控制和產(chǎn)品質(zhì)量控制。實(shí)現(xiàn)冶金流程在線檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng),包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測(cè)和預(yù)報(bào),鋼水純凈度檢測(cè)和預(yù)報(bào),鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數(shù)檢測(cè)和判斷,全線廢氣和煙塵的監(jiān)測(cè)等。

（二）信息技術(shù)進(jìn)一步得到發(fā)展應(yīng)用

受市場(chǎng)影響，我國(guó)冶金產(chǎn)業(yè)面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)，因此需要通過(guò)降低成本、提高質(zhì)量，以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。所以，信息技術(shù)必然會(huì)得到進(jìn)一步地重視和加強(qiáng)，新技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用愈加突出。在冶金企業(yè)的生產(chǎn)控制方面，為增強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，智能儀表、模型技術(shù)、高性能控制器和集中管控將得到更加廣泛應(yīng)用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在MES、ERP等系統(tǒng)繼續(xù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，物流管理、商務(wù)智能、客戶關(guān)系管理、供應(yīng)鏈管理、電子商務(wù)等信息系統(tǒng)，未來(lái)將全面鋪展，獲得廣泛應(yīng)用。信息技術(shù)將變得無(wú)所不在。未來(lái)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化等技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，將為冶金企業(yè)信息和智能化管理提供有力的技術(shù)支撐。

（三）進(jìn)一步提高智能化程度

在過(guò)去，電氣自動(dòng)化受限于電子化和機(jī)械化，新世紀(jì)以來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)才被慢慢引入電氣自動(dòng)化程序并發(fā)展成為主導(dǎo)的。信息化和工業(yè)化的融合，還有待加強(qiáng)。這是節(jié)省勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)效率的需要。生產(chǎn)過(guò)程的信息化主導(dǎo)，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化，從而改善生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)質(zhì)量。把電氣自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)兩者相融合，將進(jìn)一步促進(jìn)冶金生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和機(jī)械化。特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展對(duì)于促進(jìn)電氣自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展，漸趨于將信息化和工業(yè)化相互深度融合，逐步淘汰落后生產(chǎn)方式，加強(qiáng)兼并重組，使得產(chǎn)業(yè)集中化提高，產(chǎn)業(yè)鏈游資源得到整合，工藝及管理水平不斷提升，冶金企業(yè)向精細(xì)、集約化管理轉(zhuǎn)變。

（四）能源管理控制一體化的構(gòu)建

我們知道，冶金行業(yè)是一個(gè)耗費(fèi)資源和能源較多的行業(yè)，耗費(fèi)的這些能源和資源會(huì)嚴(yán)重阻礙到冶金工業(yè)的不斷發(fā)展。當(dāng)前，我們國(guó)家的冶金工業(yè)逐漸從粗放型的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)化為精細(xì)型的生產(chǎn)模式，用耗費(fèi)的能源和資源作為核定產(chǎn)能的標(biāo)準(zhǔn)在未來(lái)可能成為現(xiàn)實(shí)。因此，能源的節(jié)約與利用對(duì)冶金工業(yè)的發(fā)展有相當(dāng)重要的意義。其中自動(dòng)化技術(shù)在冶金工業(yè)中的廣泛運(yùn)用，可以為節(jié)能減耗、低碳減排做出很大的貢獻(xiàn)。冶金行業(yè)的能源管理控制一體化的構(gòu)建，要是只處于數(shù)據(jù)采集階段的話，那么作用并不大，但這也是目前普遍存在的現(xiàn)象。根據(jù)冶金工業(yè)在能源管理控制方面的特點(diǎn)，也就是耗費(fèi)大量的能源與資源以及在冶金生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的氣體，我們將能源控制與管理的重點(diǎn)放在了建設(shè)能源控制與管理中心。能源控制與管理中心主要是以控制模型與管理模型的建立為基礎(chǔ)?？梢钥闯?，能源控制與管理的工作重點(diǎn)是能源運(yùn)用的合理化、二次能源運(yùn)用得合理化、多種能源介質(zhì)共同運(yùn)行、轉(zhuǎn)變過(guò)去的能源計(jì)算方式以及能源安全警告等內(nèi)容。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,冶金自動(dòng)化技術(shù)不斷提高,但是和發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家相比,在技術(shù)方面還存在很大差距,我國(guó)企業(yè)需要不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),提高生產(chǎn)效率,積極促進(jìn)冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。鋼鐵工業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè),關(guān)系到各行各業(yè)的生產(chǎn),尤其是工業(yè)和建筑產(chǎn)業(yè),沒(méi)有鋼鐵就無(wú)法進(jìn)行下一步具體工作。我國(guó)正處于社會(huì)主義建設(shè)高峰階段,很多工業(yè)發(fā)展處于品質(zhì)提升及轉(zhuǎn)型階段,今后對(duì)高品質(zhì)鋼鐵的需求量會(huì)不斷增加。然而目前市場(chǎng)高品質(zhì)鋼鐵供應(yīng)不足,高端品質(zhì)種類較少,不能完全滿足市場(chǎng)需求。所以,冶金自動(dòng)化技術(shù)是推動(dòng)鋼鐵產(chǎn)量和質(zhì)量提高的主要渠道。我國(guó)冶金行業(yè)在今后的發(fā)展當(dāng)中要不斷吸收借鑒國(guó)外冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,制定適合我國(guó)冶金自動(dòng)化發(fā)展的目標(biāo),不斷拓展我國(guó)工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾波.自動(dòng)化技術(shù)在冶金行業(yè)中的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].山西冶金,2014,05:6。7+66.

鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】鋼鐵工業(yè)；關(guān)鍵技術(shù)；自動(dòng)化

隨著自動(dòng)化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，將會(huì)不斷推動(dòng)我國(guó)鋼鐵工業(yè)不斷向前發(fā)展。實(shí)踐表明，鋼鐵自動(dòng)化的應(yīng)用能起到降低生產(chǎn)成本、幫助節(jié)約能源，從而提高生產(chǎn)產(chǎn)量和工作效率的作用，對(duì)于鋼鐵工業(yè)的發(fā)展能起到很好的促進(jìn)作用。

1.計(jì)算機(jī)集成制造體系內(nèi)容分析

1.1探索兩種生產(chǎn)工藝相關(guān)內(nèi)容

1.1.1加工處理

通常情況，離散類型屬于能夠看到的類型，若在冷狀態(tài)環(huán)境下，大部分主要采用的是物理制作方法，但是其制作過(guò)程大部分是相互對(duì)應(yīng)的，換言之就是生產(chǎn)溫度太高而不能看清其形態(tài)。對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行分析可知，在離散型中構(gòu)建數(shù)學(xué)模型相比比較容易，并且鋼鐵工業(yè)構(gòu)建一個(gè)數(shù)學(xué)模型會(huì)存在較大難度，大多數(shù)是利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)合機(jī)理模型，并且使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及模糊控制來(lái)幫助構(gòu)建控制模型。

1.1.2工藝裝置分析

針對(duì)離散型而言，其工藝裝置、工藝活動(dòng)內(nèi)容等均容易會(huì)跟隨時(shí)間改變而發(fā)生改變，并且物品形態(tài)并不是穩(wěn)定不變的，但由于這類行業(yè)的企業(yè)屬于持續(xù)性企業(yè)，因此這些內(nèi)容因素通常情況下不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)改變，物品外在形態(tài)也不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)變化。另外，前一類型品質(zhì)大部分是憑借信息、圖像等資料來(lái)獲得，而后一類型就需要通過(guò)控制工藝設(shè)備的穩(wěn)定性、工藝參數(shù)等來(lái)獲得。

1.1.3環(huán)境參考模型分析

其中講到的離散型，其參考模型可以劃分為：①企業(yè)；②分廠；③車間；④單元；⑤工作站；⑥工藝設(shè)備。在機(jī)械加工行業(yè)中，該模型的下三層中的設(shè)備可以認(rèn)為是金屬加工車床，工作站就是由這幾臺(tái)車床組合而成，而單元就是幾個(gè)工作站的組合。對(duì)于連續(xù)型而言，其參考模型的下三層結(jié)構(gòu)則有所差異，大體上都是不同種類的工藝設(shè)備以及其他輔助設(shè)備，比如：軋機(jī)設(shè)備、高爐設(shè)備以及供應(yīng)能源的相關(guān)設(shè)備等。因?yàn)檫@一項(xiàng)內(nèi)容的不同，從而使采用的控制設(shè)備也有所差異，并且探索要素也有些差異。

1.2工作中做好"以人為本"，從而達(dá)到"業(yè)務(wù)重組"的工作原則

計(jì)算機(jī)集成體系是一個(gè)十分復(fù)雜的體系，其發(fā)展情況與人有著十分緊密的關(guān)系。如果單純采用自動(dòng)化是不能完成這一項(xiàng)工作的。而在探討生產(chǎn)要素相關(guān)問(wèn)題類型中，大部分是與人有著密切聯(lián)系的，因此，該體系的發(fā)展過(guò)程中，人起著非常重要的地位。所謂"業(yè)務(wù)重組"指企業(yè)調(diào)整以往的經(jīng)營(yíng)方式、信息交換方式以及生產(chǎn)管理體系、采用新技術(shù)，從而構(gòu)建能滿足計(jì)算機(jī)集成體系的一個(gè)新型組織體系。"以人為本"相關(guān)內(nèi)容也包括了在工作中開(kāi)展宣傳工作，使相關(guān)人員都能了解到該體系的重要性，并且通過(guò)相關(guān)培訓(xùn)工作幫助提高相關(guān)群眾的科技水平、綜合素養(yǎng)，從而在企業(yè)中形成良好的文化環(huán)境。

2.智能化要素探析

其中智能控制是人工智能內(nèi)容的一個(gè)應(yīng)用以及研究方面，其是運(yùn)籌學(xué)、信息論以及自動(dòng)控制等相關(guān)學(xué)科內(nèi)容的結(jié)合，從而變成了一個(gè)交叉學(xué)科[1]。近年來(lái)，實(shí)際工作中也出現(xiàn)了很多不同的智能控制系統(tǒng)，例如：以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的智能-神經(jīng)控制系統(tǒng)、多級(jí)遞階智能控制系統(tǒng)，基于規(guī)則知識(shí)的仿人控制系統(tǒng)以及多模變結(jié)構(gòu)的智能控制系統(tǒng)等。智能管控是一項(xiàng)十分重要的工藝，這點(diǎn)與某些行業(yè)的要素基本相同。智能管控被應(yīng)用在生產(chǎn)工業(yè)的各個(gè)工序中，被應(yīng)用在調(diào)整與安排生產(chǎn)計(jì)劃工作、診斷設(shè)備工作以及設(shè)備監(jiān)測(cè)工作等方面，并在該領(lǐng)域中取得較好的成就。

其中，智能控制被應(yīng)用在鋼鐵工業(yè)與其具自身特點(diǎn)有著密切聯(lián)系，其比較適用于具有不完全性、不確定性以及復(fù)雜性、模糊性特點(diǎn)的非數(shù)字工作過(guò)程，然后對(duì)采用知識(shí)來(lái)幫助推理，用來(lái)啟發(fā)求解過(guò)程。另外，其還能幫助控制以數(shù)學(xué)模型顯示的工作過(guò)程以及以知識(shí)表示的廣義模型（非數(shù)字）。其中鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程控制最適合選擇智能控制來(lái)完成工作。例如，鋼鐵企業(yè)在煉鋼生產(chǎn)環(huán)節(jié)是在"黑匣子"環(huán)境下完成的，生產(chǎn)環(huán)境不確定因素比較多，因此工作相對(duì)比較繁瑣。近年來(lái)，鋼鐵工業(yè)中很難構(gòu)建一個(gè)比較精確的數(shù)學(xué)模型，有些企業(yè)即使有相應(yīng)的控制模型，但是某些模型獲得效果比不上人工操作獲得的效果好，因此沒(méi)能得到普及。在鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化工藝中，在各項(xiàng)工序中基礎(chǔ)自動(dòng)化占有約40%～60%，而過(guò)程控制僅有大約10%的比例，因此過(guò)程控制水平相關(guān)比較低。原因是因?yàn)閿?shù)學(xué)模型比較難建立，如果采用智能控制，就能在一定程度上促進(jìn)過(guò)程控制。智能控制屬于交叉學(xué)科的一個(gè)新興學(xué)科，在知識(shí)理論方面以及實(shí)際應(yīng)用方面都有著一些不足，目前還處在技術(shù)研究階段。

3.儀表儀器在自動(dòng)化工作中的應(yīng)用意義

3.1其是管控工作以及自動(dòng)化工作開(kāi)展的基礎(chǔ)

近年來(lái)，隨著我國(guó)鋼鐵領(lǐng)域自動(dòng)化得到不斷發(fā)展，儀表設(shè)備發(fā)揮著重要作用。由于儀表設(shè)備是鋼鐵工業(yè)經(jīng)營(yíng)管理以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的前提，如果缺少質(zhì)量?jī)?yōu)良、性能良好以及精確度高的儀表儀器幫助檢測(cè)鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中的各種信息，鋼鐵工業(yè)就很難實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)化[2]。鋼鐵企業(yè)中會(huì)存在很多常規(guī)檢測(cè)信號(hào)，比如：壓力信號(hào)、流量信號(hào)以及溫度信號(hào)等其他信號(hào)。另外，還包括很多特殊檢測(cè)信號(hào)類型，比如測(cè)量鋼板的厚度、寬度，檢測(cè)高爐料面的分布情況以及測(cè)量連鑄大包重量等，這些信息都需要采用特殊檢測(cè)儀表來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)。若這些信號(hào)檢測(cè)所得結(jié)果不精確，就會(huì)影響其相關(guān)自動(dòng)控制發(fā)揮正常作用。

3.2冶金工業(yè)使用的儀表設(shè)備具備的特征

目前，冶金工業(yè)中的儀表設(shè)備水平均得到了一定提高，儀表種類也隨之增多，并且儀表精確度也不斷得到提高。儀表在自動(dòng)化操作中發(fā)揮著重要作用，但是在實(shí)際工作中也表現(xiàn)出較多反面情況，需要在今后的工作中不斷進(jìn)行改善和提高。對(duì)于經(jīng)常使用到的儀表設(shè)備，由于其使用范圍比較泛，并且參與到這些探索以及研究等活動(dòng)的企業(yè)也比較多，因此這些儀表儀器的技術(shù)性相關(guān)都比較優(yōu)秀。另一方面，某些特殊設(shè)備由于使用范圍不廣，并且研究起來(lái)會(huì)具有一定難度，這些設(shè)備的維護(hù)工作也相對(duì)比較難，因此在以往的工作中不能很好的發(fā)揮其具備的作用。

在鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化工作中冶金工藝專用儀表的應(yīng)用有著很重要的作用，很多特殊信號(hào)都需要采用專用的檢測(cè)儀表，通過(guò)特殊的檢驗(yàn)方法來(lái)完成檢測(cè)工作。目前，鋼鐵工業(yè)中相關(guān)儀表設(shè)備性能以及質(zhì)量等都需要進(jìn)行改善、提升，其與國(guó)外相關(guān)儀表產(chǎn)品相比，還是存在一定的距離。因此，在工作中應(yīng)借鑒別人的優(yōu)點(diǎn)，綜合鋼鐵企業(yè)自身實(shí)際情況來(lái)幫助提升儀表性能，改善儀表工藝特征，確保儀表設(shè)備能正常投入使用，從而提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)發(fā)展取得較好成績(jī)，而鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的作用。而自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)比較復(fù)雜、工程量大的高新技術(shù)，在實(shí)際工作中要做好自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于不利方面應(yīng)采取有效措施，確保鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)工作不受到影響。

【參考文獻(xiàn)】

鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；技術(shù)；應(yīng)用

1.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展

機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

1.1 數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。

1.2 智能化

即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。

1.3 模塊化

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。

1.4 網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

1.5 人性化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來(lái)愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種藝術(shù)享受，如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。

1.6 微型化

微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electronic Mechanical Systems，簡(jiǎn)稱MEMS）是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針，1988年美國(guó)加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺(jué)傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等）。

1.7 集成化

集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再通過(guò)軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。

1.8 帶源化

是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

1.9 綠色化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護(hù)環(huán)境，回歸自然，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。

2.機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用

在鋼鐵企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，采用組裝合并方式，為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

2.1 智能化控制技術(shù)（IC）

由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個(gè)方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼——連鑄——軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。

2.2 分布式控制系統(tǒng)（DCS）

分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級(jí)的、三級(jí)的或更多級(jí)的。利用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來(lái)越多。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理功能，成為一種測(cè)、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點(diǎn)控制功能多樣化、操作簡(jiǎn)便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動(dòng)控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性。是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。

2.3 開(kāi)放式控制系統(tǒng)（OCS）

開(kāi)放控制系統(tǒng)（Open Control System）是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念?！伴_(kāi)放”意味著對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開(kāi)放控制系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營(yíng)、管理、決策的集成，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線使現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。

2.4 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）

鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理以及過(guò)程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全局和過(guò)程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了過(guò)程自動(dòng)化，但這種“自動(dòng)化孤島”式的單機(jī)自動(dòng)化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來(lái)鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，及時(shí)交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫(kù)存，加速資金周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理，獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)、日本等一些大型鋼鐵企業(yè)在20世紀(jì)80年代已廣泛實(shí)現(xiàn)CIMS化。

2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（FBT）

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（FieD Bus Technology）是連接設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)（如4～20mA，DC直流傳輸）就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場(chǎng)總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場(chǎng)總線化檢測(cè)儀表、現(xiàn)場(chǎng)總線化PLC（Programmable Logic Controller）和現(xiàn)場(chǎng)就地控制站等的發(fā)展。

2.6 交流傳動(dòng)技術(shù)

傳動(dòng)技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起作至關(guān)重要的作用。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來(lái)由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過(guò)直流調(diào)速水平?，F(xiàn)在無(wú)論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。

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鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)模型技術(shù);控制系統(tǒng);冶金

一、前言

隨著經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)快速發(fā)展的全球化以及自動(dòng)化信息技術(shù)的日益發(fā)展，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力日益明顯，這對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)提出更高的要求和挑戰(zhàn)。而數(shù)學(xué)模型（Mathematical Model）是近些年發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科，是數(shù)學(xué)理論與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合的一門(mén)科學(xué)。本文則講述數(shù)學(xué)模型技術(shù)在冶金行業(yè)中的運(yùn)用，數(shù)學(xué)模型的建立是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分。所用數(shù)學(xué)模型能夠根據(jù)自身的經(jīng)歷不斷得到優(yōu)化，所用控制算法能夠使得實(shí)測(cè)溫度很好的跟隨設(shè)定溫度，從而使帶鋼長(zhǎng)卷的溫度能夠限制在有要求的控制精度決定的目標(biāo)溫度的領(lǐng)域內(nèi)。

二、數(shù)字模型控制系統(tǒng)原理

不同型號(hào)帶鋼的數(shù)字模型具體參數(shù)并不相同，但是其設(shè)計(jì)思路是一致的，因此本文選取典型的萊鋼1500來(lái)進(jìn)行帶鋼溫控?cái)?shù)字模型的設(shè)計(jì)原理。

1.數(shù)學(xué)模型預(yù)設(shè)

根據(jù)層流冷卻控制所需的邊界條件（終軋溫度、厚度、速度、卷取溫度）的設(shè)定值信息，運(yùn)用預(yù)設(shè)定的模型，對(duì)各因素進(jìn)行預(yù)先計(jì)算從而達(dá)到消除整個(gè)控冷系統(tǒng)動(dòng)作滯后影響的目的。

2.建立動(dòng)態(tài)修正模型

為了消除由板帶進(jìn)入層流冷卻區(qū)時(shí)的實(shí)際溫度、厚度、速度的實(shí)時(shí)變化導(dǎo)致的板帶自身邊界條件與其設(shè)定值的偏差對(duì)卷取溫度的影響，在帶鋼出末機(jī)架獲得實(shí)測(cè)邊界條件后，每隔固定時(shí)間（帶鋼走過(guò)兩個(gè)集管之間間距所需的時(shí)間）對(duì)預(yù)設(shè)定模型進(jìn)行一次修正，相當(dāng)于沿帶鋼長(zhǎng)度方向分段控制[1]。

3.建立自學(xué)習(xí)模型

通過(guò)采取對(duì)帶鋼頭部進(jìn)行自學(xué)習(xí)的方法，并根據(jù)各種型號(hào)鋼坯的過(guò)程而不斷完善自學(xué)習(xí)過(guò)程，使系統(tǒng)具有智能性，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的進(jìn)一步優(yōu)化。即每次軋帶鋼前，首先從自學(xué)習(xí)庫(kù)中調(diào)出對(duì)應(yīng)于此帶鋼鋼坯的歷史自學(xué)習(xí)值，作為預(yù)設(shè)定參數(shù)的一部分，在帶鋼頭部到達(dá)卷取測(cè)溫儀后，并且反饋控制沒(méi)有投入前，根據(jù)獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生新的對(duì)應(yīng)于此帶鋼鋼坯的短期自學(xué)習(xí)值，并進(jìn)行可行性分析，之后將其應(yīng)運(yùn)于此鋼坯的軋制[2]。在軋制結(jié)束后，將此次的短期學(xué)習(xí)值和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)里的歷史學(xué)習(xí)值進(jìn)行綜合分析，并消除遺傳效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)修正對(duì)應(yīng)此厚度的帶鋼的長(zhǎng)期自學(xué)習(xí)值的目的。

三、數(shù)學(xué)模型技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用的現(xiàn)狀

1.冶金工業(yè)各個(gè)工序的過(guò)程控制都使用了數(shù)學(xué)模型[3]

通過(guò)調(diào)查分析可以看出，中國(guó)冶金工業(yè)流程中，采礦與選礦、焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、鑄坯（連鑄）、軋鋼、熱處理、涂鍍處理等各個(gè)生產(chǎn)工序中，基本都有數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用。

2.中國(guó)冶金工業(yè)中目前使用的比較好的數(shù)學(xué)模型

根據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)有關(guān)課題組收集到的資料，這里列出了一些國(guó)內(nèi)目前使用的比較好的數(shù)學(xué)模型[4]。

（1）寶鋼、武鋼的焦?fàn)t加熱控制模型，節(jié)能提高2%以上，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

（2）首鋼礦業(yè)公司的礦山生產(chǎn)綜合管理控制數(shù)學(xué)模型，在國(guó)內(nèi)礦山行業(yè)處于領(lǐng)先地位。應(yīng)用于首鋼水廠鐵礦的露天礦卡車優(yōu)化調(diào)度模型，調(diào)度和控制46臺(tái)生產(chǎn)用礦車、11臺(tái)10立電鏟，該項(xiàng)目取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）寶鋼的高爐智能專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高爐性能優(yōu)化、過(guò)程條件穩(wěn)定化的目標(biāo)。

（4）首鋼的新型高爐專家系統(tǒng)，提供切實(shí)有效的高爐爐況分析及操作指導(dǎo)建議，幫助操作者綜合治理高爐。系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行率達(dá)到99.5%以上，爐況預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)到85%以上。

（5）寶鋼、冶金自動(dòng)化研究院的爐外精煉智能數(shù)學(xué)模型，包含應(yīng)用于LF爐、VD爐、RH爐、EAF爐的模型，使鋼水質(zhì)量得到了提高。

（6）寶鋼的連鑄控制模型，取得了比較好的實(shí)際生產(chǎn)控制成績(jī)。

（7）鞍鋼的熱連軋數(shù)學(xué)模型，成功地應(yīng)用于鞍鋼1700熱軋、2150熱軋和營(yíng)口鲅魚(yú)圈1580熱軋以及濟(jì)鋼1700熱軋。

（8）高效軋制國(guó)家工程研究中心的熱連軋數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了熱軋數(shù)學(xué)模型的軟件標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化，取得了令用戶滿意的控制效果。已經(jīng)分別向國(guó)內(nèi)萊蕪1500熱軋、日照1580熱軋、福建盛特鋼1150熱軋、西南不銹鋼1450熱軋、柳鋼1450熱軋、重鋼1780熱軋等生產(chǎn)線推廣應(yīng)用。

上述這些數(shù)學(xué)模型都是國(guó)內(nèi)技術(shù)人員在消化、吸收引進(jìn)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行集成創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)創(chuàng)新以及優(yōu)化調(diào)整過(guò)程以后，形成了軟件產(chǎn)品，已經(jīng)在中國(guó)冶金行業(yè)中推廣應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型。

四、政策措施建議

盡管數(shù)學(xué)模型技術(shù)在我國(guó)冶金行業(yè)中的運(yùn)用已經(jīng)相當(dāng)嫻熟，但是在一些方面上還是存在某些問(wèn)題。我們更應(yīng)該制定重視引進(jìn)數(shù)學(xué)模型的二次開(kāi)發(fā)政策。對(duì)引進(jìn)技術(shù)要進(jìn)行有效的管理，盡量減少重復(fù)引進(jìn)，使引進(jìn)技術(shù)充分發(fā)揮作用。

同時(shí)建立冶金行業(yè)協(xié)同合作的長(zhǎng)效工作機(jī)制，重視和進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)化工作的組織協(xié)調(diào)。加強(qiáng)跨企業(yè)協(xié)調(diào)推進(jìn)的長(zhǎng)效工作機(jī)制，重視和進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)化工作的組織協(xié)調(diào)。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)、大學(xué)和科研院所等單位之間建立分工協(xié)作的工作模式。

最后還要為培養(yǎng)復(fù)合型高級(jí)人才創(chuàng)造環(huán)境和條件。在國(guó)家有關(guān)部門(mén)的組織下，以大學(xué)和科研院所為培養(yǎng)基地，為企業(yè)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)水平優(yōu)秀、冶金工藝熟悉、設(shè)備管理水平突出的復(fù)合型高級(jí)人才。

五、結(jié)束語(yǔ)

目前在冶金行業(yè)，鋼鐵企業(yè)面臨的外部競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境發(fā)生著翻天覆地的變化。

在能耗方面，鋼鐵工業(yè)耗能量占我國(guó)總能耗的11%左右，對(duì)比世界先進(jìn)水平，噸鋼能耗就高出10%;在客戶服務(wù)方面，客戶對(duì)鋼材的品種、規(guī)格等需求越來(lái)越多樣化，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和交貨期要求也越來(lái)越苛刻。

我國(guó)領(lǐng)先的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)將數(shù)學(xué)模型技術(shù)信息化列為提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的措施之一，冶金行業(yè)中基礎(chǔ)自動(dòng)化是生產(chǎn)過(guò)程中最基礎(chǔ)的部分，生產(chǎn)工藝越復(fù)雜，基礎(chǔ)自動(dòng)化的程度也就越高，生產(chǎn)過(guò)程控制自動(dòng)化技術(shù)方面也取得顯著提高。而生產(chǎn)過(guò)程控制自動(dòng)化過(guò)程離不開(kāi)數(shù)學(xué)技術(shù)的運(yùn)用，這是提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制的重要環(huán)節(jié)，大量數(shù)學(xué)模型技術(shù)被運(yùn)用到冶金行業(yè)中，讓各個(gè)行業(yè)相互影響、共同發(fā)展。

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