試論自動化儀表在鋼鐵工業中的發展和應用

楊志

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇 江陰 214400）

隨著我國國民經濟的發展與人民生活水平的提高，社會各界對于我國鋼鐵工業領域，尤其是自動化儀表在其中應用方面的關注程度越來越高。目前，鋼鐵工業在現代化科學技術的推動下，已經逐漸進入到自動化控制的階段，利用各項自動化控制的儀表設備，不僅能夠提升生產的效率，還可以對生產活動的安全性發揮監督和管理的作用，分析自動化儀表的應用現狀和判斷未來的發展趨勢顯得尤為重要。

1 自動化儀表在鋼鐵工業中的作用

隨著信息化時代的全面到來，網絡技術、計算機技術以及自動化儀表設備等高新科技的發展，推動了工業生產和管理，全面進入了新的發展階段。在近幾十年來的發展過程中，自動化儀表完成了從氣動到電動方向的轉變，并且逐步從現場的就地控制，轉向了中央控制室的控制。現代化的科學技術以及自動化儀表，推動了鋼鐵工業生產從原有的基礎上邁向了新高度。

2 自動化儀表在鋼鐵工業的應用現狀

2.1 智能化控制IC技術

自動化儀表在鋼鐵工業的應用中，最為明顯的是智能化控制技術。因為鋼鐵工業具有連續化、大規模、高速化的特征，傳統的控制技術在實際的應用中，會面臨較為明顯的問題。所以，采用智能化的控制技術，將控制系統中傳統的專家系統、神經網絡以及模糊控制系統等，進行合理化地應用，可以對鋼鐵企業生產過程中的產品設計、控制、生產以及設備和產品質量的診斷等方面產生積極的影響。

2.2 分布式控制DCS技術

分布式的控制系統在實際的應用過程中，主要為1臺中央計算機，對若干臺面向控制的現場測控計算機以及智能化控制單元進行指揮。一般來說，分布式控制系統可以是兩級、三級或者是更多級，通過計算機控制器，可以對鋼鐵企業生產環節中的各個過程進行集中管理，以監控、操作、分散控制等方式，確保實現在線控制的最優化管理，并對生產過程的實時調度、生產計劃的統計管理等進行統一控制。

2.3 開放式控制OCS技術

開放式系統是目前鋼鐵行業內在計算機科學技術的推動作用下，提出的新型結構體系概念。其中，開放式的管理意味著可以通過信息交換的方式，就某一規程達成共識，實現資源的共享與溝通交流。開放式的控制和管理系統，可以有效解決鋼鐵工業中的通信網絡問題，并且對各項設備和計算機互聯進行集中控制，通過此種方式，將經營、管理、決策等多個流程進行集成。通過現場總線控制的方式，可以提升對現場儀表控制以及控制室的設備互聯，通過此種方式來實現現場測量以及控制的一體化。

2.4 計算機集成制造CIMS技術

相對于其他領域來說，鋼鐵企業中應用的計算機集成制造系統，主要是通過將人與生產經營、過程控制、生產管理等多個環節聯系起來，通過此種方式，從原料進場、生產加工以及市場營銷等多個方面進行一體化控制。目前，國內大部分的鋼鐵企業已經基本實現了此種過程的自動化控制，但是從實際的發展情況來看，這種發展模式仍舊存在著信息資源共享效率不高等方面的問題。為了有效提升生產和經營的管理效率，降低生產環節中的能源消耗，加快資金的周轉，相關領域的工作人員需要重點加強管理，提升企業的競爭能力。

3 鋼鐵工業中自動化儀表的未來發展趨勢

3.1 結合智能化控制與先進控制模式

通過對前文的分析和論述可知，智能化控制系統在鋼鐵企業中的應用，主要表現為操作人員在系統當中輸入相應的程序，之后就可以完成相應的操作。此種發展模式的生產和管理模式都相對簡單，只需要掌握相應的設備操作方法，就可以順利完成對應的操作。智能控制技術在鋼鐵工業中得到了較為廣泛的應用，并且發揮出了較為顯著的管理效果。例如，我國某地區的鋼鐵企業在實際的應用過程中，充分借助了智能化控制系統，并且將先進的控制模式納入到智能化控制系統當中，通過將兩種管理模式較好的應用在一起，推動了生產和管理工作的全面優化發展。在實際的工作當中，通過合理的將二者進行結合，還可以有效推動行業整體向前發展，充分發揮出PLC與DCS系統的優勢和潛力。

3.2 實現系統開發與現場總線控制

通過將自動化系統與現場的生產智能化生產設備相互連接，可以通過總線控制的方式，提升對各項設備的管理和控制能力。比如，在現代化的數字通信技術當中，信息技術可以直接擴展到現場級的儀表設備當中，從而對現場的智能儀表進行接收，對中央控制系統的部分功能進行接管，從而構成相對完善的總線控制系統。例如，我國某地區的鋼鐵企業重點對現場的總線控制系統進行了開發，確保自動化儀表的各項功能和優勢都可以被充分地發揮出來。工作人員通過對現場的自動控制儀表進行分析和研究，可以提升各項方案的實際應用策略，制定出更加符合鋼鐵工業生產和發展特征的實用性方案。

3.3 優化系統診斷與設備維護措施

傳統的鋼鐵工業當中，生產管理的工作人員并沒有充分重視到自動化儀表的維護以及檢修等方面工作，而且也沒有認識到定期檢修和維修工作制度的重要性。相關領域的工作人員只是按照基本的設備管理方法進行相應地預警和預防。在現代化的自動化儀表故障檢測工作中，工作人員不僅需要重視到故障自診斷技術，而且還需要關注到設備狀態以及檢測技術。若能設定出相對合理的預報維修狀態，可以對系統和設備都進行更好的管理和養護。例如，我國某地區的鋼鐵企業內部的工作人員將設備診斷及其維護管理工作有機地聯系起來，通過此種方式，有效提升了自動化儀表故障的自檢效率，進而為設備的使用效率和使用安全等方面工作提供了更可靠的保障。與此同時，當地鋼鐵企業的工作人員還充分利用了信號處理技術、檢測技術、識別技術以及預測技術等，對設備產生故障的確切信息進行了檢驗，并從中提出了能夠真正反映出設備運行狀態的數據和信息，對設備運行狀態進行動態化監管，為設備的維護和管理決策提供可靠的信息數據，從而降低了企業在設備維護方面的成本。

3.4 研發適合鋼鐵冶金行業的專業儀表

與其他行業的生產和管理經營模式存在不同，鋼鐵行業的企業在進行生產和管理工作中，不僅需要重視產品生產和設備養護等方面的工作，而且還需要關注到各項設備和生產技術在生產環節中的應用是否符合管理和發展的需求。例如，在鋼鐵行業中，各項生產活動需要在較高的溫度狀態下進行，對各項生產要素的參數進行測量，所以通用的智能化溫度儀器無法滿足此種情況。對此，我國某地區的鋼鐵企業生產部門，重點對自動化儀表的適應性進行了優化設計，結合了鋼鐵企業的實際發展特征，分析和判斷生產環節對自動化儀表的實際需求。同時，當地鋼鐵企業的生產和管理部門工作人員將現代化的科學技術、信息技術等都融入到自動化儀表的優化設計當中。通過與相關領域的研發部門和專家、技術人員的密切交流，該地區的企業研發出了更為合理且適應性更強的自動化儀表，解決了對高溫度生產要素的測量問題，提升了自動化儀表的應用效率。同時在現有的基礎上，進一步提升了自動化儀表的生產和管理水平。

4 結語

綜上所述，在科學技術全面發展的作用下，現代化的鋼鐵工業生產過程中的自動化水平將會越來越高，對于自動化儀表的依賴性也會不斷增強。相關領域的工作人員需要在日常的生產和管理工作中，系統的分析出自動化儀表的應用狀況以及應用優勢，逐步推動鋼鐵工業領域的企業朝向資源節約型和環境友好型的方向發展，構建低碳循環、綠色環保的生產模式，為推進現代化的發展模式提供更加穩定的支持。