鋼鐵工業自動化的現狀和技術發展探究實踐

李琰蔚

摘 ? 要：在中國社會不斷發展的過程中，各行業在發展中對于鋼鐵資源具有了更大的需求。該種情況的存在，在為鋼鐵企業發展帶來新機遇的同時，也因此對鋼鐵企業的生產效率、生產方式提出了新的要求。在中國鋼鐵產業發展當中，工業自動化是重要的發展方向，也是鋼鐵行業提升經濟效益水平的重要方式。在本文中，將就鋼鐵工業自動化的現狀和技術發展進行一定的研究。

關鍵詞：鋼鐵工業自動化 ?現狀 ?技術發展

中圖分類號：TP13 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（b）-0003-02

鋼鐵產業是中國經濟發展當中的重要組成部分，在中國現今市場不斷發展的過程中，對于鋼鐵資源的需求量不斷加大，也因此對行業發展具有了新的要求。為了能夠更好地實現生產目標，做好鋼鐵工業的自動化發展可以說是非常重要的工作內容。對此，即需要能夠積極做好現狀把握，做好技術的發展應用。

1 ?技術發展現狀

就目前來說，中國鋼鐵工業發展情況主要體現在：第一，設計教育方面，國內具有鋼鐵設計院的設置，具有電氣、計算機以及自動化專業，在大型鋼鐵企業當中也具有類似機構的設置，能夠在運行當中進行三電工程設計。自動化研究所在企業當中的設置，能夠進行復雜的過程自動化、管理自動化以及基礎自動化設計，對軟件裝置、硬件裝置以及調試服務進行提供，為相關技術的研究提供了較好的教育基礎;第二，在現今鋼鐵工業當中，很多的先進自動化裝置得到了應用，包括有現代檢測儀表、PLC、電力傳動控制裝置以及可關斷電力電子器件，且結合技術優點形成了交流調速裝置;第三，從高級技術角度而言，機器人與CIMS技術得到了應用，在中國多個大型鋼鐵公司當中具有應用，在以ERP為核心的基礎上在機組中實現。同時，也具有電子商務系統的設置，并在同CIMS系統的連接方向不斷發展。在此過程中，也具有機器人的應用，包括有轉爐副槍以及原料取樣等。在先進程度方面，先進控制以及數學模型也在此過程中具有應用，在世界范圍內都是現今水平的技術，包括有連鑄質量判斷優化、轉爐動態控制樹木以及冷熱板軋鋼設定等。在智能控制中，專家系統、神經元網絡以及模糊控制等技術也具有較多的應用。

2 ?技術發展

2.1 檢測儀表技術

在技術不斷發展的過程中，檢測儀表在實際種類方面具有了增加，尤其是應用在質量檢測當中的儀表如定硫探頭、定氧、定磷以及鐵水定硅等，在此過程中具有了較快的發展。在現今數字技術背景下，數字與智能是檢測儀表的主要發展方向。這部分檢測儀表應用中，核心即是微型計算機，能夠自動進行線性化、校零以及補償環境因素變化，同時對圖形顯示裝置進行配置，以此對測量結果進行直觀的表達。對于存儲歷史數據、瞬變信息、自診斷以及自測試等，也具有人工智能以及模型運算的應用，如對冷軋鋼板表面缺陷進行測量的檢測儀，即對BP神經元技術具有應用，在一次檢測當中，激光、超聲波以及微波等技術具有較多的應用。在這部分新類型儀表應用的過程中，使自動控制精度得到有效的提升，在高速線材軋機當中，通過激光橢圓度監測儀的應用，即能夠聯系實際尺寸對工藝參數進行調整，以此對明顯的經濟效益進行獲得。同時，在儀表向著數字化以及智能化發展的過程中，也能夠以網絡的方式連接控制裝置，通過現場總線的應用對多變量、多方向的數據通信進行實現，以此對傳統單方向、單變量的輸出輸入裝置進行替代，具有較好的發展應用價值。

2.2 人工智能技術

人工智能技術是現今的熱門技術，在多個領域當中具有應用。對于人工智能來說，主要是由模糊控制、專家系統同神經元網絡相結合形成的控制系統，在不斷的發展中，也在冶金自動化發展當中具有了較多的應用。在以往自動化軋制過程中，所應用的模型即是將軋制力為中心，應用數學物理方程對軋制過程進行描述。而在實際工作開展當中，具有多樣的軋制影響因素，對于部分工況參數來說，無法連續、直接地檢測，雖然應用邊界約束條件的方程能夠對整個過程進行近似的描述，但無法對整個軋制過程進行精確、完整的表達，存在一定的固有誤差。通過人工神經元網絡技術的應用，則能夠在對實測數據采集的基礎上對工藝過程進行觀察，對經驗進行積累，將人的經驗不斷地融入到計算過程當中，在對常規數學模型存在不足進行彌補的基礎上對設備實時狀態相適應。在此過程中，通過數學模型同人工技術的結合性應用，能夠對過程當中的關系式進行分析與把握，便于工作人員更好地掌握與運用。且對于之前數學模型應用過程中存在的經驗而言，則將通過神經元網絡同算法模型的寫作實現對模型的并入與整合，有效的提升了工作精度。厚板質量設計中，以訂單為基礎的工藝參數、生產工藝系統，以及負荷分配系統、故障診斷專家系統也具有應用，在使用模糊邏輯評價實測數據的過程中，在狀態診斷方面具有積極的意義。同時，神經元網絡還能夠應用在多輥軋機板形控制等方面。而同軋制過程相比，煉鋼、焦化以及煉鐵等也具有更為復雜的變化情況，在實際技術應用中，在具體精度方面還存在一定的不足。在未來發展中，即需要能夠從該方面加強研究，更好的滿足生產需求。

2.3 電力電子技術

在大規模集成電路快速發展的過程中，使微細加工技術在應用中大電流、高電壓技術進行了有效的結合，對新一代電子器件進行形成。在此過程中，計算機技術同功率半導體技術在結合的情況下為電能的形成、分配、運輸與消費提供了優化。在冶金自動化電力電子技術應用過程當中，電氣傳動執行機構是其中的核心裝置，也在不斷研究當中向著一體化、節約化以及智能化的方向發展。在供電頻率增加的過程中，電氣產品的重量與體積也具有了減小，如將傳統整流設備換代為具有高頻特征的開關電源整流器，即能夠有效的節約電力與材料。同時，在功率相同的情況下，交流電機具有更小的體積，且具有簡單的維護特征以及簡單的電機結構，使得電力電子技術的高頻化發展成為了現今的重要發展趨勢。同時，電力電子相關產品在不斷的發展中也具有了更高的集成度，硬件結構具有模塊化特點，在該情況下，則能夠在對器件體系縮小的情況下聯系實際需求對其進行靈活的配置組合。對于傳統模擬信號來說，應用數字信號進行代表，模擬硬件電路則由數字控制軟件進行數字化轉變。對于數字信號來說，其具有穩定的特征，通過軟件編程即能夠對功能與控制組合進行實現，便于聯系需求修改參數，且能夠進行自診斷，應用網絡技術即能夠在信息管理系統同控制裝置間對數字信息的交換進行實現。同時，很多用電設備如電氣傳動裝置也可能會對電網造成污染情況，在向電網注入高次諧波的情況下降低功率因數。

3 ?結語

在上文中，中們對鋼鐵工業自動化的現狀和技術發展進行了一定的研究。在未來發展中，即需要能夠對自動化發展引起重視，聯系鋼鐵工業生產需求做好自動化技術的應用，不斷提升鋼鐵工業生產水平。

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