鋼鐵冶金企業自動化儀表的有效運用

劉爾康

[摘? ? 要]隨著我國經濟形勢的總體變革，鋼鐵冶金行業迎來了嶄新的變革，各個鋼鐵冶金企業不再局限在傳統的生產模式下，而是在生產中配備了各種的自動化儀表，這些自動化儀表的配備，使鋼鐵冶金生產表現出了自動化特征，生產模式的變革不僅提升了生產效率，更給企業創造了巨大的效益，提升了企業在行業內的競爭力。基于此，文章從自動化儀表在鋼鐵冶金企業中的重要性出發，分析了自動化儀表的具體應用，有利于加大在鋼鐵冶金企業中自動化儀表的推廣。

[關鍵詞]鋼鐵冶金企業;自動化儀表;應用

[中圖分類號]TF31 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）11–0–02

Effective Use of Automation Instruments in Iron and Steel Metallurgical Enterprises

Liu Er-kang

[Abstract]With the overall changes in China’s economic situation， the steel and metallurgical industry has ushered in a brand-new change. Each steel and metallurgical enterprise is no longer limited to the traditional production mode， but is equipped with various automated instruments in production. The equipment of the instrument makes the iron and steel metallurgical production show the characteristics of automation. The change of production mode not only improves the production efficiency， but also creates huge benefits for the enterprise and enhances the competitiveness of the enterprise in the industry. Based on this， the article starts from the importance of automation instruments in iron and steel metallurgical enterprises， and analyzes the specific applications of automation instruments， which is beneficial to increase the promotion of automation instruments in iron and steel metallurgical enterprises.

[Keywords]iron and steel metallurgical enterprises; automation instrumentation; application

鋼鐵冶金行業為傳統行業，因為發展理念和技術條件的限制，鋼鐵冶金企業存在著效率低下、產能落后的情況。但在當前國內國際經濟變革的過程中，鋼鐵冶金行業進入了嶄新的發展階段，行業現代化發展對鋼鐵冶金企業提出了新的要求，為適應現代化趨勢，越來越多的鋼鐵冶金企業都在自身的生產系統中配備了各種自動化儀表。這些自動化儀表有著各自的功能優勢，可給企業創造更大的發展可能，未來隨著行業的進步，自動化儀表在鋼鐵冶金企業中還有著巨大的應用潛力。

1 自動化儀表在鋼鐵冶金企業中的重要性

1.1 推進鋼鐵冶金行業的一體化發展

（1）鋼鐵冶金行業作為我國國民經濟體系中的重要構成部分，每年的生產任務滿足了市場上的鋼鐵冶金產品需求且很多產品都出口到了海外，給國家創造了巨大的經濟效益。但鋼鐵冶金行業是工業化企業，在傳統的粗放型經濟的發展模式下，因為技術條件的落后性，導致鋼鐵冶金企業的生產效率偏低且效益無法保障。

在工業現代化發展趨勢下，鋼鐵冶金行業在積極探索轉型道路，一些大型的鋼鐵冶金企業在此背景下已經進入了一體化發展的階段，而一體化發展的實現需有自動化儀表的支持。因此，各鋼鐵冶金企業的自動化儀表配備和應用，可加快推進整個行業的一體化發展步伐，各鋼鐵冶金企業通過各種自動化儀表的使用，可形成現代化生產線，再加上計算機系統和電氣系統的輔助，可在企業內部構建一體化的生產模式。

自動化儀表可給鋼鐵冶金企業創建一體化環境，因為自動化儀表中集成了各種的現代化技術，這些技術的使用使自動化儀表使用中的各種兼容問題能夠得以解決，數據處理效率的提高也就刺激了生產模式的轉變，給企業創造了巨大的效益。

（2）對于鋼鐵冶金行業的發展而言，整個的生產系統處于高強度的控制狀態下，只有保障了控制的高效性，才可以保障產能。而自動化儀表中因為集成了各種現代化控制技術，可使在生產的過程中，發揮各類儀表在高級控制方面的作用，這種控制模式徹底轉變了傳統的控制模式限制，可在生產的過程中，進行生產系統中復雜內容、流程的精準分配與控制，構建智能化生產模式。

根據當前在鋼鐵冶金企業中自動化儀表的控制情況，可采用自適應、模擬的控制方式，以某鋼鐵冶金企業為研究對象，自適應控制方式的應用，實現了企業生產方式的全面優化，自動化儀表的自適應控制中，表現出動態控制的功能，可根據現場的具體生產情況，進行生產條件的靈活調整，使生產條件可以與實際的生產需求相一致。該鋼鐵冶金企業的生產中，外界環境因素的存在對于生產的干擾巨大，這些影響因素的存在導致在生產過程中很容易出現各種的誤差，產品精度無法滿足要求，而在配備了自動化儀表以后，企業中構建了自適應控制系統，這一系統的控制模式下，完全可根據被控制對象的特點，來進行生產方式的靈活調整，減小其他因素對生產的干擾，維持正常的生產秩序。

1.2 降低鋼鐵冶金企業的生產成本

自動化儀表在鋼鐵冶金企業中應用后，同樣可使企業的成本有所降低。作為傳統行業，鋼鐵冶金企業的生產規模龐大，在生產任務的實施中涉及了很多的要素，整體的投入較高，因此，對鋼鐵冶金企業的生產而言，其生產成本投入較高。

隨著各鋼鐵冶金企業在進行生產轉型，自動化儀表陸續應用到了生產領域，這些自動化儀表中采用了現代化技術，不僅可成本生產成本，更能夠降低運營成本。

近年來，越來越多的鋼鐵冶金企業開始了低成本的自動化建設，尤其是中小企業中的自動化儀表應用，在企業成本的控制方面表現出了突出的優勢。

以某中小型鋼鐵冶金企業為例，該企業將自動化儀表的資金作為固定成本，引進了市場上的各類自動化儀表，構建了更為獨特的生產系統，并加大了在自動化建設中的資金和技術投入，給生產創造了更為理想的環境，自動化儀表成為了自動化生產中的關鍵要素。

2 自動化儀表在鋼鐵冶金企業關鍵技術

自動化儀表本身就是信息時代下的技術產物，在儀表中集成了多種的現代信息技術，這些技術之間的高度配合，使自動化儀表兼具多種的功能。自動化儀表在鋼鐵冶金企業中應用的技術主要表現在以下幾個方面。

2.1 網絡集成化控制技術

網絡集成化控制技術是自動化儀表中的關鍵性技術，此技術的應用，使在鋼鐵冶金企業的生產過程中，整個生產系統的控制更為便捷且不同模塊之間的通信更為順暢。自動化儀表可直接與計算機技術高度集成，鋼鐵冶金企業在這一生產方式下，計算機控制系統可在生產的全過程中，完成生產數據和信息的自動收集與反饋，而處于系統中的每一個自動化儀表，都可以在計算機控制系統中實現網絡化管控[3]。網絡控制模式下的自動化儀表，不僅能夠對鋼鐵冶金企業生產的全部流程實施自動化管控，更可以對生產中的一切參數實施自主檢驗、測量與轉換，使生產中的一些干擾因素得到有效控制。

2.2 軟件編程技術

在傳統技術發展條件下，自動化儀表一般是由硬件完成控制的，而在當下的發展條件下，軟件編程技術日漸進步，給自動化儀表的控制提供了新的技術，在軟件編制技術支持下，控制程序的更改和調整相對便捷，這一特點在各類自動化儀表的控制中，可利用軟件編輯技術完成。但在軟件編輯技術的使用之前，需首先進行計算機驗證，在此過程中主要要保障控制程序可滿足實際需求，以避免后續在軟件編輯技術應用中出現問題。

2.3 自主記憶技術

目前，鋼鐵冶金企業內部配備了越來越多的自動化儀表，每一種儀表都有各自的功能優勢，部分儀表中因為使用了自主記憶技術，使儀表的自主記憶功能可有效發揮作用。儀表內部安裝有計算機芯片和其他部件，這些芯片和部件具備存儲功能，通過對操作步驟的科學記憶，可適應鋼鐵冶金企業復雜的生產任務。一旦自動化儀表在運行過程中出現了狀態變化，在不需要進行原先設置變更的情況下，就可以自動完成相應的調整，自動化儀表的邏輯判斷功能，有效提升了生產系統的運行可靠性。

3 鋼鐵冶金企業自動化儀表的應用

3.1 智能與先進控制

鋼鐵冶金企業的自動化儀表應用中，智能控制是其中的一個方面，在這一控制模式下，控制模塊不需要對被控制對象開展精準定量，只需要具備相應的控制知識就可以完成控制任務，在鋼鐵冶金的復雜性、不完全性、模糊性非數學控制的過程中，就可以利用智能控制實現。近年來，越來越多的鋼鐵冶金企業，都在積極探索新的生產模式，有條件的企業都引入了智能系統，如專家系統、神經元網、自適應控制、模糊控制等智能化模塊的應用，可通過這些智能控制系統來完成生產全過程的智能化管理和控制。

鋼鐵冶金企業的生產流程繁多，且每個環節的工藝技術標準都非常高，為提高控制可靠性和便捷性，可引入智能化控制模式。如果自動化儀表在鋼鐵冶金企業中能夠應用在先進控制方面，就可以使企業生產中的系統適應能力大大提高，使系統具備更高的穩定性，克服傳統生產系統下所存在的不穩定性、非線性缺陷，也就減小了在鋼鐵冶金企業中外部因素對生產流程和要素的干擾。

目前很多鋼鐵冶金企業中，自動化儀表的先進控制也取得了明顯的進步。比如，部分企業采用預測模型，對高爐中鐵水溫度實現了監測與控制;采用分布參數理論，對電爐中鋼水成分實施了調節;采用自適應控制方法，將連鑄結晶器的液位控制在了標準條件下。隨著未來自動化儀表在鋼鐵冶金企業中的廣泛應用，加快了鋼鐵行業的現代化發展，經由計算機過程控制系統、DCS與PLC等的有效結合，可最大限度地發揮各種自動化儀表的功能優勢，解決生產中所出現的各種問題。

3.2 系統開發與現場總線控制

自動化儀表在鋼鐵冶金行業中的應用，同樣體現在系統開發和現場總線控制中，從整個生產系統的構成來看，現場總線的存在，可使各生產設備與自動化系統可達到智能連接的效果，該種智能連接方式下，表現出數字化、開放性和雙向串行的特點，再加上數字通信技術的引入，也就可使現場總線控制中具備了更多的功能，在生產系統中形成了現場級儀表。現場總線控制中的自動化儀表應用，使中央控制DCS原先所具備的組織、控制和協調功能逐步被現場儀表的這些功能所取代，也就可根據鋼鐵冶金企業的生產特點，構建生產現場總線控制FCS，提升控制的一體化水平，這些控制特點和功能使在企業中的生產效率和安全都顯著提高。

生產現場總線控制FCS的形成，在系統的運行時，可將運算能力排除在例行控制外，最終使鋼鐵冶金企業的控制模塊可滿足更為復雜的控制任務，提升控制的智能化水平。越來越多的鋼鐵冶金企業在當前逐步意識到了現場總線控制FCS的優勢，在未來的發展過程中，為通過這一控制系統來實現企業的生產轉變，就要求企業需結合自身的具體情況，加大對這一方面的資金投入和技術研發。

3.3 專業特殊儀表檢測

隨著鋼鐵冶金企業生產規模的日漸擴大，許多鋼鐵企業為滿足生產的現實需求，都配備了各種的特殊檢測儀表，這些特殊儀表的配備在企業的生產過程中，能夠對生產過程中的一些特殊參數開展實時檢測，如高溫、液面、高溫流體成分、線材溫度等都開展精準檢測。自動化儀表的配備使這些檢測工作的開展更為便捷和高效。對很多的鋼鐵冶金企業生產而言，特殊儀表的使用頻次較高，為使自動化特殊儀表檢測在鋼鐵企業發揮其作用，各企業在當下都應該加大對計算機或微處理器發展的關注，以根據企業的具體情況來配備這些先進的設備設施和儀表，以加快推進企業的一體化、智能化發展進程。自動化儀表的研發中，除了要進行儀表材料、零部件的應用創新外，還需要加大技術創新力度，以通過這些方式，提升自動化儀表的綜合性能，具備更為完善的功能。

4 結束語

鋼鐵冶金企業的生產發展過程中，生產轉型成了關鍵性的方向，為了給鋼鐵冶金企業創造更大的發展可能性，各鋼鐵冶金企業都要從自身的生產實際出發，加強對自動化儀表的配置，發揮自動化儀表在生產流程管控、要素管理方面的突出作用，提升鋼鐵冶金企業的發展競爭力。

參考文獻

[1] 王亮.鋼鐵冶金企業自動化儀表技術應用及分析[J].數字化用戶，2018，24（10）：80.

[2] 姜輝，趙繼東，趙曉鵬，等.自動化儀表技術在鋼鐵行業節能減排的應用[J].冶金能源，2019，38（5）：63-65.