鋼鐵行業(yè)中的自動(dòng)化常見問題及對策分析

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程也在不斷的加快，推動(dòng)著鋼鐵工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。文章分析了鋼鐵行業(yè)中的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了其中存在的問題，并提出了相關(guān)發(fā)展對策，以促進(jìn)鋼鐵行業(yè)中的自動(dòng)化水平的提高。

關(guān)鍵詞：鋼鐵行業(yè);自動(dòng)化;發(fā)展

鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程非常多，工藝技術(shù)也比較復(fù)雜，對于自動(dòng)化技術(shù)需求較大。隨著科技的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)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(yīng)用，成為鋼鐵工業(yè)的重要技術(shù)，帶動(dòng)著鋼鐵工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)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(dòng)生產(chǎn)力，同時(shí)提高了鋼鐵企業(yè)的市場競爭力，促進(jìn)了鋼鐵企業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

1鋼鐵行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

鋼鐵自動(dòng)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(dòng)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(jì)八十年代開始，大多的鋼鐵企業(yè)認(rèn)識到了自身存在的不足，所以鋼鐵企業(yè)紛紛開始引進(jìn)國外的先進(jìn)設(shè)備，重新對企業(yè)進(jìn)行一次重建或是改造，通過這次的技術(shù)及設(shè)備的變革之后，鋼鐵企業(yè)的自動(dòng)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(dòng)化控制系統(tǒng)，并能較好的控制自動(dòng)化系統(tǒng)。中小企業(yè)雖也采用PLC、DCS 自動(dòng)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(dòng)化發(fā)展取得了很大的進(jìn)步，不管是從原料加工上還是從技術(shù)上，鋼鐵工業(yè)的各個(gè)工藝流程，都不同程度的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)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(yùn)用六大節(jié)能技術(shù)，通過對鋼鐵流程的理論分析和使用，寶鋼實(shí)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(shù)研究工作，例如，大型蓄熱式板坯加熱爐核心技術(shù)、多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)、中低溫余熱利用技術(shù)、鋼渣吸收二氧化碳技術(shù)等，這些新技術(shù)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(jì)效益和環(huán)境效益產(chǎn)生積極意義。

我國鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化水平雖然發(fā)展迅速，也有一些企業(yè)達(dá)到了國際化先進(jìn)水平，但是從整體上來看，自動(dòng)化發(fā)展有待提高。主要表現(xiàn)在我國鋼鐵業(yè)的自動(dòng)化裝備水平相對于西方發(fā)到國家比較低。自動(dòng)化系統(tǒng)或自動(dòng)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(chǔ)自動(dòng)化裝置僅占20.1%左右。大型綜合的管理自動(dòng)化工程才剛剛起步，還需進(jìn)一步完善和和發(fā)展。

2鋼鐵行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展存在的問題

我國鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際工程實(shí)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(gè)方面。

2.1缺乏自主產(chǎn)權(quán)

我國自動(dòng)化設(shè)備大多是從國外引進(jìn)的，缺乏自主產(chǎn)權(quán)，沒有應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的品牌產(chǎn)品。所以也沒有一個(gè)固定的硬件和軟件平臺支撐自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。我國的自動(dòng)化軟件平臺一般用的是西門子的產(chǎn)品。因?yàn)闆]有自主產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化設(shè)備，我國鋼鐵工業(yè)的自動(dòng)化的發(fā)展受到核心技術(shù)的制約，很難繼續(xù)迅速發(fā)展。

2.2自動(dòng)化技術(shù)水平不高

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

2.3自動(dòng)化效率有待提高

（1）自動(dòng)化程度越高，那么連鎖條件越多，而檢測的相應(yīng)原件（比如儀表）也就越跟不上國外的復(fù)雜化自動(dòng)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(dòng)化設(shè)備大多是從國外引進(jìn)的，缺乏自主產(chǎn)權(quán)，沒有應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的品牌產(chǎn)品。例如，壓力變送器、分析儀、接近開關(guān)等都需要進(jìn)口，而國產(chǎn)的自動(dòng)化原件不是技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)就是接口不對等。此外，也沒有一個(gè)固定的硬件和軟件平臺支撐自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。我國的自動(dòng)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(quán)的自動(dòng)化設(shè)備。（3）在網(wǎng)絡(luò)通信方面，設(shè)備所處的環(huán)境也會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的通暢，有時(shí)會(huì)突然的數(shù)據(jù)采集出問題，但又會(huì)自己無厘頭的恢復(fù)，網(wǎng)絡(luò)通信及抗干擾方面有待再提高。此外，很多自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)原件我們都十分依賴國外進(jìn)口，

3鋼鐵行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展對策

從國外的鋼鐵自動(dòng)化發(fā)展歷程來看，要想使自身的鋼鐵工業(yè)自動(dòng)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(chǔ)上加大自動(dòng)化建立，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，提高自動(dòng)化技術(shù)水平，以便促進(jìn)我國鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

3.1智能化控制與先進(jìn)控制相結(jié)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(yīng)的數(shù)據(jù)就可以完成整個(gè)操作，前提只需要掌握設(shè)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(shù)在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮了顯著的效果。而在先進(jìn)控制的推動(dòng)下，智能控制得到了進(jìn)一步的提升，兩者較好的結(jié)合在了一起。在實(shí)際工作中進(jìn)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(jià)值與功能潛力。

3.2重視開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)場總線控制儀表

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備智能化連接，是由現(xiàn)場總線來實(shí)現(xiàn)的，通過現(xiàn)代化數(shù)字通信技術(shù)直接擴(kuò)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(jìn)而構(gòu)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(jìn)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(yīng)用及開發(fā)，讓自動(dòng)化儀表的功能優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，研究現(xiàn)場自動(dòng)控制儀表同有關(guān)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用策略，制定出符合鋼鐵工業(yè)發(fā)展的實(shí)用性方案。

3.3積極發(fā)展過程控制系統(tǒng)

在實(shí)際的鋼鐵自動(dòng)化技術(shù)中，將會(huì)采用新型的數(shù)據(jù)融合技術(shù)、傳感器技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)等大量先進(jìn)的高科技技術(shù)，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(hù)監(jiān)控以及物流跟蹤等多個(gè)方面納入考慮范圍之內(nèi)，實(shí)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(dāng)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(dòng)化與信息化相結(jié)合

鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化從原來的熱管理與單參數(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)開始，不斷的進(jìn)步，經(jīng)歷了EIC一體化系統(tǒng)、AOL系統(tǒng)、多級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的自動(dòng)化運(yùn)用的是CIMS結(jié)構(gòu)的多級分層計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。CIMS體系結(jié)構(gòu)有6個(gè)層次結(jié)構(gòu)，5級體系結(jié)構(gòu)在自動(dòng)化流程中有很大的推動(dòng)作用，但是它不利于生產(chǎn)過程中能源的節(jié)約與設(shè)備的在線控制，很難大量推廣。所以，近幾年推出的PCS3及結(jié)構(gòu)體系，利用財(cái)務(wù)分析決策為核心對企業(yè)資源技術(shù)進(jìn)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(shù)的發(fā)展與全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展正在向生產(chǎn)-物流-銷售一體化方向發(fā)展，同時(shí)結(jié)合先進(jìn)的衛(wèi)星監(jiān)視系統(tǒng)，以Web智能技術(shù)為發(fā)展前提，充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)資源，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

結(jié)語

鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)和支柱，對我國國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要，必須予以高度重視。鋼鐵產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)雖然存在著一些問題，但畢竟還是利大于弊，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮其所帶來的益處，改進(jìn)和完善鋼鐵產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)不足的地方，積極推進(jìn)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(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，注重經(jīng)濟(jì)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(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，節(jié)約我國能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

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