鋼鐵行業(yè)中的自動化常見問題及對策分析

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術的進步，鋼鐵工業(yè)自動化進程也在不斷的加快，推動著鋼鐵工業(yè)的進一步發(fā)展。文章分析了鋼鐵行業(yè)中的自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了其中存在的問題，并提出了相關發(fā)展對策，以促進鋼鐵行業(yè)中的自動化水平的提高。

關鍵詞：鋼鐵行業(yè);自動化;發(fā)展

鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程非常多，工藝技術也比較復雜，對于自動化技術需求較大。隨著科技的進步，自動化技術也在不斷的發(fā)展壯大，目前已經(jīng)在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應用，成為鋼鐵工業(yè)的重要技術，帶動著鋼鐵工業(yè)的進一步發(fā)展。自動化技術在鋼鐵工業(yè)中的應用，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，而且縮短了生產(chǎn)周期，節(jié)能減耗，提高了勞動生產(chǎn)力，同時提高了鋼鐵企業(yè)的市場競爭力，促進了鋼鐵企業(yè)的現(xiàn)代化進程。

1鋼鐵行業(yè)自動化發(fā)展現(xiàn)狀

鋼鐵自動化的發(fā)展帶來的不僅是生產(chǎn)上的效率與產(chǎn)量的提升，更重要的是鋼鐵自動化對降耗節(jié)能、完善產(chǎn)品質(zhì)量等多方面，都充分發(fā)揮了極其重要的作用。到二十世紀八十年代開始，大多的鋼鐵企業(yè)認識到了自身存在的不足，所以鋼鐵企業(yè)紛紛開始引進國外的先進設備，重新對企業(yè)進行一次重建或是改造，通過這次的技術及設備的變革之后，鋼鐵企業(yè)的自動化控制水平有了質(zhì)的飛躍。目前，新建企業(yè)與之前的中高企業(yè)均采用 PLC、DCS自動化控制系統(tǒng)，并能較好的控制自動化系統(tǒng)。中小企業(yè)雖也采用PLC、DCS 自動化控制系統(tǒng)，但在控制方面還不夠成熟，處于過渡階段。

近年來我國的鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展取得了很大的進步，不管是從原料加工上還是從技術上，鋼鐵工業(yè)的各個工藝流程，都不同程度的實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)的應用，使我國的鋼鐵管控系統(tǒng)更加完善。例如，現(xiàn)在寶鋼已經(jīng)推廣和運用六大節(jié)能技術，通過對鋼鐵流程的理論分析和使用，寶鋼實現(xiàn)了噸鋼單耗在逐漸下降。在技能減排方面，寶鋼也開展了一系列的新技術研究工作，例如，大型蓄熱式板坯加熱爐核心技術、多孔介質(zhì)燃燒技術、中低溫余熱利用技術、鋼渣吸收二氧化碳技術等，這些新技術都在鋼鐵工業(yè)的節(jié)能減排與存儲方面起到了非常重要的作用，對我國經(jīng)濟效益和環(huán)境效益產(chǎn)生積極意義。

我國鋼鐵工業(yè)自動化水平雖然發(fā)展迅速，也有一些企業(yè)達到了國際化先進水平，但是從整體上來看，自動化發(fā)展有待提高。主要表現(xiàn)在我國鋼鐵業(yè)的自動化裝備水平相對于西方發(fā)到國家比較低。自動化系統(tǒng)或自動化裝量才占鋼鐵總裝備的40.1%左右。其中配置功能比較齊全的基礎自動化裝置僅占20.1%左右。大型綜合的管理自動化工程才剛剛起步，還需進一步完善和和發(fā)展。

2鋼鐵行業(yè)自動化發(fā)展存在的問題

我國鋼鐵工業(yè)自動化技術在實際工程實施過程中同國外著名的鋼鐵企業(yè)還有很大的差距，這些差距主要體現(xiàn)在三個方面。

2.1缺乏自主產(chǎn)權

我國自動化設備大多是從國外引進的，缺乏自主產(chǎn)權，沒有應用于鋼鐵工業(yè)自動化的品牌產(chǎn)品。所以也沒有一個固定的硬件和軟件平臺支撐自動化系統(tǒng)的運行。我國的自動化軟件平臺一般用的是西門子的產(chǎn)品。因為沒有自主產(chǎn)權的自動化設備，我國鋼鐵工業(yè)的自動化的發(fā)展受到核心技術的制約，很難繼續(xù)迅速發(fā)展。

2.2自動化技術水平不高

我國鋼鐵工業(yè)專業(yè)自動化技術體系雖然有了較大的進步，但是同國外專業(yè)自動化公司相比還不夠豐富。國外專業(yè)自動化公司有很成熟的成套自動化技術，這些技術不僅包括自動化系統(tǒng)方案、功能說明、程序以及測試方法等。還包括關鍵儀器的選型及安裝步驟，而且他們的工藝設備和執(zhí)行機構性能也非常高。這些技術都是我國鋼鐵自動化發(fā)展所緊缺的技術，需要在發(fā)展中不斷地探索與研究。

2.3自動化效率有待提高

（1）自動化程度越高，那么連鎖條件越多，而檢測的相應原件（比如儀表）也就越跟不上國外的復雜化自動系統(tǒng)，若用國內(nèi)的檢測原件則很容易出問題。（2）我國自動化設備大多是從國外引進的，缺乏自主產(chǎn)權，沒有應用于鋼鐵工業(yè)自動化的品牌產(chǎn)品。例如，壓力變送器、分析儀、接近開關等都需要進口，而國產(chǎn)的自動化原件不是技術水平不達標就是接口不對等。此外，也沒有一個固定的硬件和軟件平臺支撐自動化系統(tǒng)的運行。我國的自動化軟件平臺一般用的是西門子的產(chǎn)品，是沒有自主產(chǎn)權的自動化設備。（3）在網(wǎng)絡通信方面，設備所處的環(huán)境也會影響網(wǎng)絡的通暢，有時會突然的數(shù)據(jù)采集出問題，但又會自己無厘頭的恢復，網(wǎng)絡通信及抗干擾方面有待再提高。此外，很多自動化網(wǎng)絡原件我們都十分依賴國外進口，

3鋼鐵行業(yè)自動化發(fā)展對策

從國外的鋼鐵自動化發(fā)展歷程來看，要想使自身的鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展在激烈的市場競爭中占有一席之地，必須在低耗能、高效率的基礎上加大自動化建立，應用先進的技術，提高自動化技術水平，以便促進我國鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)代化進程。

3.1智能化控制與先進控制相結合

所謂的智能化控制就是在操作員操作過程中，只要在控制系統(tǒng)中輸入相應的數(shù)據(jù)就可以完成整個操作，前提只需要掌握設備的操作方法即可（目前新鋼的冷軋連退線就是如此）。智能控制技術在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應用，并且發(fā)揮了顯著的效果。而在先進控制的推動下，智能控制得到了進一步的提升，兩者較好的結合在了一起。在實際工作中進一步的向工程化方向發(fā)展，使 PLC、DCS 系統(tǒng)充分發(fā)揮其控制系統(tǒng)價值與功能潛力。

3.2重視開發(fā)和應用現(xiàn)場總線控制儀表

實現(xiàn)自動化系統(tǒng)與現(xiàn)場設備智能化連接，是由現(xiàn)場總線來實現(xiàn)的，通過現(xiàn)代化數(shù)字通信技術直接擴展到現(xiàn)場級儀表，現(xiàn)場智能儀表再接收來自DCS 系統(tǒng)百分之六十至百分之八十的控制功能，進而構成了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS。它使得控制系統(tǒng)的安全性可靠性進一步提高。在鋼鐵工業(yè)中，我們要重視對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應用及開發(fā)，讓自動化儀表的功能優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，研究現(xiàn)場自動控制儀表同有關系統(tǒng)的實際應用策略，制定出符合鋼鐵工業(yè)發(fā)展的實用性方案。

3.3積極發(fā)展過程控制系統(tǒng)

在實際的鋼鐵自動化技術中，將會采用新型的數(shù)據(jù)融合技術、傳感器技術以及數(shù)據(jù)處理技術等大量先進的高科技技術，而且在鋼鐵的生產(chǎn)全過程中，將產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)境保護監(jiān)控以及物流跟蹤等多個方面納入考慮范圍之內(nèi)，實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)的全監(jiān)控，其中主要包括生產(chǎn)過程中原材料的質(zhì)量、鋼水的純度、熔渣的成分以及溫度的檢測與控制，當然也不能夠忽視對生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的一些固體廢棄物的檢測。

3.4.自動化與信息化相結合

鋼鐵工業(yè)自動化從原來的熱管理與單參數(shù)自動控制系統(tǒng)開始，不斷的進步，經(jīng)歷了EIC一體化系統(tǒng)、AOL系統(tǒng)、多級計算機系統(tǒng)等，現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的自動化運用的是CIMS結構的多級分層計算機系統(tǒng)。CIMS體系結構有6個層次結構，5級體系結構在自動化流程中有很大的推動作用，但是它不利于生產(chǎn)過程中能源的節(jié)約與設備的在線控制，很難大量推廣。所以，近幾年推出的PCS3及結構體系，利用財務分析決策為核心對企業(yè)資源技術進行整體的優(yōu)化。近幾年由于市場競爭激烈，在加上信息技術的發(fā)展與全球化經(jīng)濟的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)的自動化發(fā)展正在向生產(chǎn)-物流-銷售一體化方向發(fā)展，同時結合先進的衛(wèi)星監(jiān)視系統(tǒng)，以Web智能技術為發(fā)展前提，充分運用互聯(lián)網(wǎng)資源，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的進一步發(fā)展。

結語

鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的重要基礎和支柱，對我國國家經(jīng)濟的發(fā)展至關重要，必須予以高度重視。鋼鐵產(chǎn)業(yè)的自動化技術雖然存在著一些問題，但畢竟還是利大于弊，應當充分發(fā)揮其所帶來的益處，改進和完善鋼鐵產(chǎn)業(yè)自動化技術不足的地方，積極推進我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的快速、有效發(fā)展。從企業(yè)和國家的角度來說，必須堅持科學發(fā)展觀，注重經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境的共同發(fā)展，采取各種合理有效的自動化技術實現(xiàn)節(jié)能降耗，節(jié)約我國能源、保護生態(tài)環(huán)境。

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