機電一體化技術在鋼鐵企業中應用

【摘 要】機電一體化是使整個系統最優化的系統工程技術。在鋼鐵企業中，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有利的條件，增強系統的控制精度、質量和可靠性。

【關鍵詞】機電一體化 智能化 企業應用

【中圖分類號】TH-39 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）36-0197-01

一 機電一體化概述

機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、通信信息技術、傳感測控技術、電力電子技術，使整個系統最優化的工程技術。微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予了許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

二 機電一體化技術在鋼鐵企業中的應用

在現代鋼鐵企業中，主要運用大型機器及其物理動力學、運動學、力學和驅動力學等。機電一體化技術概念在20世紀70年代提出后，對鋼鐵企業的生產運營、管理督察、維護和維修、安全生產問題等眾多方面都植入了新鮮的血液。尤其是在中國21世紀初計算機飛速發展的年代，計算機大量融入鋼鐵企業中并做出了重要貢獻。以計算機技術為核心，結合工程控制技術、通訊工程技術、LED顯示裝置、精確儀表技術等，采用改裝、組裝、分解、整合、合并等方式，實現了大工程、大系統、精制作、少漏洞、零廢料的綜合一體化綜合機，有效地增強了系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在21世紀的鋼鐵企業中主要融入以下幾個方面：

第一，智能化控制技術。鋼鐵企業具有以下特點：大型化、高速化、連續化、集成化、系統化、國際化等。因而傳統的大機器控制技術就遇到了難以克服的困難和無法突破的瓶頸，所以非常有必要采用智能控制技術。于是智能控制技術被廣泛地應用在鋼鐵企業的生產運營、管理督察、維護和維修、安全生產、質量評估問題等眾多方面。

第二，計算機集成制造。計算機集成制造融入鋼鐵企業是指將生產管理者與生產經營、生產管理以及工程生產控制有機地結合在一起。實現從礦石選樣、礦石運輸進廠、鋼材生產加工、鋼材成品質量檢測、鋼材成品發貨的整個生產過程一體化控制。

第三，數據工業儀表技術。隨著自動化技術、單片機技術、高精工業儀表技術三項技術在21世紀初的快速發展，產生了大量的數據工程精密儀表。它們具有連續性、精準性、直接性（數值型）的特點，它們都已經廣泛地應用到鋼鐵企業中，如高爐控制（爐溫儀表）、維修和維護（提供各種數值和數據）、涂鍍層生產線、冷軋硅鋼生產線、成品質量檢測。

第四，現場總線技術。現場總線技術是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用總線技術取代現行的信號技術后，就能使更多的信息在現場儀表裝置與更高一級的計算機管理控制系統之間共同的通信，從而實現現場儀表與高等管理控制計算機進行雙向傳送、通信。現場總線技術的引入解放了系統。它已被廣泛地應用到鋼鐵企業中，如智能變送器、智能執行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化和現場就地控制站等的發展、高速線材軋機、小型棒材連軋機。

第五，交流傳動技術。傳動技術在鋼鐵工業中起著至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。

第六，分布式控制系統。分布式控制系統采用由一臺總服務器計算機指揮或控制若干臺下一級的計算機（面向控制的現場測控計算機）和智能控制單元。分布式控制系統可以分為兩層的或多層的。使用總服務器計算機對生產過程進行監視、操作、管理和控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。它已經在21世紀初廣泛地應用到鋼鐵企業中。

第七，開放式控制系統。開放控制系統是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。開放意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。近年鐵礦石供給大增但鋼鐵需求仍低迷，在需求疲弱、供給增加的雙重影響下，未來鐵礦石市場仍然面臨不小壓力。在當前價位上，中小鋼鐵企業將面臨成本壓力，或逐步退出市場，這意味著鐵礦石市場將迎來新一輪洗牌。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。只有開放式控制系統才能穩定和解決以上問題。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。不僅是改造傳統機械設備，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

參考文獻

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〔責任編輯：龐遠燕〕