鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)探究

董銀

【摘 要】近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)得到高速發(fā)展，我國(guó)鋼鐵工業(yè)也得到了較快發(fā)展。其中自動(dòng)化技術(shù)也逐漸被運(yùn)用到鋼鐵工業(yè)中，而自動(dòng)化技術(shù)的使用對(duì)于鋼鐵工業(yè)有著十分重要的意義。其能幫助提高工作效率，幫助節(jié)約資源，從而為企業(yè)節(jié)省一筆可觀的費(fèi)用。本文主要介紹了鋼鐵工業(yè)采用自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，詳細(xì)分析了自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】鋼鐵工業(yè)；關(guān)鍵技術(shù)；自動(dòng)化

隨著自動(dòng)化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，將會(huì)不斷推動(dòng)我國(guó)鋼鐵工業(yè)不斷向前發(fā)展。實(shí)踐表明，鋼鐵自動(dòng)化的應(yīng)用能起到降低生產(chǎn)成本、幫助節(jié)約能源，從而提高生產(chǎn)產(chǎn)量和工作效率的作用，對(duì)于鋼鐵工業(yè)的發(fā)展能起到很好的促進(jìn)作用。

1.計(jì)算機(jī)集成制造體系內(nèi)容分析

1.1探索兩種生產(chǎn)工藝相關(guān)內(nèi)容

1.1.1加工處理

通常情況，離散類型屬于能夠看到的類型，若在冷狀態(tài)環(huán)境下，大部分主要采用的是物理制作方法，但是其制作過程大部分是相互對(duì)應(yīng)的，換言之就是生產(chǎn)溫度太高而不能看清其形態(tài)。對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行分析可知，在離散型中構(gòu)建數(shù)學(xué)模型相比比較容易，并且鋼鐵工業(yè)構(gòu)建一個(gè)數(shù)學(xué)模型會(huì)存在較大難度，大多數(shù)是利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)合機(jī)理模型，并且使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及模糊控制來幫助構(gòu)建控制模型。

1.1.2工藝裝置分析

針對(duì)離散型而言，其工藝裝置、工藝活動(dòng)內(nèi)容等均容易會(huì)跟隨時(shí)間改變而發(fā)生改變，并且物品形態(tài)并不是穩(wěn)定不變的，但由于這類行業(yè)的企業(yè)屬于持續(xù)性企業(yè)，因此這些內(nèi)容因素通常情況下不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)改變，物品外在形態(tài)也不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)變化。另外，前一類型品質(zhì)大部分是憑借信息、圖像等資料來獲得，而后一類型就需要通過控制工藝設(shè)備的穩(wěn)定性、工藝參數(shù)等來獲得。

1.1.3環(huán)境參考模型分析

其中講到的離散型，其參考模型可以劃分為：①企業(yè)；②分廠；③車間；④單元；⑤工作站；⑥工藝設(shè)備。在機(jī)械加工行業(yè)中，該模型的下三層中的設(shè)備可以認(rèn)為是金屬加工車床，工作站就是由這幾臺(tái)車床組合而成，而單元就是幾個(gè)工作站的組合。對(duì)于連續(xù)型而言，其參考模型的下三層結(jié)構(gòu)則有所差異，大體上都是不同種類的工藝設(shè)備以及其他輔助設(shè)備，比如：軋機(jī)設(shè)備、高爐設(shè)備以及供應(yīng)能源的相關(guān)設(shè)備等。因?yàn)檫@一項(xiàng)內(nèi)容的不同，從而使采用的控制設(shè)備也有所差異，并且探索要素也有些差異。

1.2工作中做好"以人為本"，從而達(dá)到"業(yè)務(wù)重組"的工作原則

計(jì)算機(jī)集成體系是一個(gè)十分復(fù)雜的體系，其發(fā)展情況與人有著十分緊密的關(guān)系。如果單純采用自動(dòng)化是不能完成這一項(xiàng)工作的。而在探討生產(chǎn)要素相關(guān)問題類型中，大部分是與人有著密切聯(lián)系的，因此，該體系的發(fā)展過程中，人起著非常重要的地位。所謂"業(yè)務(wù)重組"指企業(yè)調(diào)整以往的經(jīng)營(yíng)方式、信息交換方式以及生產(chǎn)管理體系、采用新技術(shù)，從而構(gòu)建能滿足計(jì)算機(jī)集成體系的一個(gè)新型組織體系。"以人為本"相關(guān)內(nèi)容也包括了在工作中開展宣傳工作，使相關(guān)人員都能了解到該體系的重要性，并且通過相關(guān)培訓(xùn)工作幫助提高相關(guān)群眾的科技水平、綜合素養(yǎng)，從而在企業(yè)中形成良好的文化環(huán)境。

2.智能化要素探析

其中智能控制是人工智能內(nèi)容的一個(gè)應(yīng)用以及研究方面，其是運(yùn)籌學(xué)、信息論以及自動(dòng)控制等相關(guān)學(xué)科內(nèi)容的結(jié)合，從而變成了一個(gè)交叉學(xué)科[1]。近年來，實(shí)際工作中也出現(xiàn)了很多不同的智能控制系統(tǒng)，例如：以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的智能-神經(jīng)控制系統(tǒng)、多級(jí)遞階智能控制系統(tǒng)，基于規(guī)則知識(shí)的仿人控制系統(tǒng)以及多模變結(jié)構(gòu)的智能控制系統(tǒng)等。智能管控是一項(xiàng)十分重要的工藝，這點(diǎn)與某些行業(yè)的要素基本相同。智能管控被應(yīng)用在生產(chǎn)工業(yè)的各個(gè)工序中，被應(yīng)用在調(diào)整與安排生產(chǎn)計(jì)劃工作、診斷設(shè)備工作以及設(shè)備監(jiān)測(cè)工作等方面，并在該領(lǐng)域中取得較好的成就。

其中，智能控制被應(yīng)用在鋼鐵工業(yè)與其具自身特點(diǎn)有著密切聯(lián)系，其比較適用于具有不完全性、不確定性以及復(fù)雜性、模糊性特點(diǎn)的非數(shù)字工作過程，然后對(duì)采用知識(shí)來幫助推理，用來啟發(fā)求解過程。另外，其還能幫助控制以數(shù)學(xué)模型顯示的工作過程以及以知識(shí)表示的廣義模型（非數(shù)字）。其中鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)過程控制最適合選擇智能控制來完成工作。例如，鋼鐵企業(yè)在煉鋼生產(chǎn)環(huán)節(jié)是在"黑匣子"環(huán)境下完成的，生產(chǎn)環(huán)境不確定因素比較多，因此工作相對(duì)比較繁瑣。近年來，鋼鐵工業(yè)中很難構(gòu)建一個(gè)比較精確的數(shù)學(xué)模型，有些企業(yè)即使有相應(yīng)的控制模型，但是某些模型獲得效果比不上人工操作獲得的效果好，因此沒能得到普及。在鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化工藝中，在各項(xiàng)工序中基礎(chǔ)自動(dòng)化占有約40%～60%，而過程控制僅有大約10%的比例，因此過程控制水平相關(guān)比較低。原因是因?yàn)閿?shù)學(xué)模型比較難建立，如果采用智能控制，就能在一定程度上促進(jìn)過程控制。智能控制屬于交叉學(xué)科的一個(gè)新興學(xué)科，在知識(shí)理論方面以及實(shí)際應(yīng)用方面都有著一些不足，目前還處在技術(shù)研究階段。

3.儀表儀器在自動(dòng)化工作中的應(yīng)用意義

3.1其是管控工作以及自動(dòng)化工作開展的基礎(chǔ)

近年來，隨著我國(guó)鋼鐵領(lǐng)域自動(dòng)化得到不斷發(fā)展，儀表設(shè)備發(fā)揮著重要作用。由于儀表設(shè)備是鋼鐵工業(yè)經(jīng)營(yíng)管理以及生產(chǎn)過程自動(dòng)化的前提，如果缺少質(zhì)量?jī)?yōu)良、性能良好以及精確度高的儀表儀器幫助檢測(cè)鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中的各種信息，鋼鐵工業(yè)就很難實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)化[2]。鋼鐵企業(yè)中會(huì)存在很多常規(guī)檢測(cè)信號(hào)，比如：壓力信號(hào)、流量信號(hào)以及溫度信號(hào)等其他信號(hào)。另外，還包括很多特殊檢測(cè)信號(hào)類型，比如測(cè)量鋼板的厚度、寬度，檢測(cè)高爐料面的分布情況以及測(cè)量連鑄大包重量等，這些信息都需要采用特殊檢測(cè)儀表來幫助實(shí)現(xiàn)。若這些信號(hào)檢測(cè)所得結(jié)果不精確，就會(huì)影響其相關(guān)自動(dòng)控制發(fā)揮正常作用。

3.2冶金工業(yè)使用的儀表設(shè)備具備的特征

目前，冶金工業(yè)中的儀表設(shè)備水平均得到了一定提高，儀表種類也隨之增多，并且儀表精確度也不斷得到提高。儀表在自動(dòng)化操作中發(fā)揮著重要作用，但是在實(shí)際工作中也表現(xiàn)出較多反面情況，需要在今后的工作中不斷進(jìn)行改善和提高。對(duì)于經(jīng)常使用到的儀表設(shè)備，由于其使用范圍比較泛，并且參與到這些探索以及研究等活動(dòng)的企業(yè)也比較多，因此這些儀表儀器的技術(shù)性相關(guān)都比較優(yōu)秀。另一方面，某些特殊設(shè)備由于使用范圍不廣，并且研究起來會(huì)具有一定難度，這些設(shè)備的維護(hù)工作也相對(duì)比較難，因此在以往的工作中不能很好的發(fā)揮其具備的作用。

在鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化工作中冶金工藝專用儀表的應(yīng)用有著很重要的作用，很多特殊信號(hào)都需要采用專用的檢測(cè)儀表，通過特殊的檢驗(yàn)方法來完成檢測(cè)工作。目前，鋼鐵工業(yè)中相關(guān)儀表設(shè)備性能以及質(zhì)量等都需要進(jìn)行改善、提升，其與國(guó)外相關(guān)儀表產(chǎn)品相比，還是存在一定的距離。因此，在工作中應(yīng)借鑒別人的優(yōu)點(diǎn)，綜合鋼鐵企業(yè)自身實(shí)際情況來幫助提升儀表性能，改善儀表工藝特征，確保儀表設(shè)備能正常投入使用，從而提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率。

4.結(jié)束語

綜上所述，近年來，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)發(fā)展取得較好成績(jī)，而鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的作用。而自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)比較復(fù)雜、工程量大的高新技術(shù)，在實(shí)際工作中要做好自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于不利方面應(yīng)采取有效措施，確保鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)工作不受到影響。

【參考文獻(xiàn)】

[1]董諾佳.鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（06）：65.

[2]勞松.鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（06）：84.