鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展探究實(shí)踐

李琰蔚

摘 ? 要：在中國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，各行業(yè)在發(fā)展中對(duì)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(yè)發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇的同時(shí)，也因此對(duì)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)方式提出了新的要求。在中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展當(dāng)中，工業(yè)自動(dòng)化是重要的發(fā)展方向，也是鋼鐵行業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益水平的重要方式。在本文中，將就鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化 ?現(xiàn)狀 ?技術(shù)發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TP13 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（b）-0003-02

鋼鐵產(chǎn)業(yè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中的重要組成部分，在中國(guó)現(xiàn)今市場(chǎng)不斷發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)于鋼鐵資源的需求量不斷加大，也因此對(duì)行業(yè)發(fā)展具有了新的要求。為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)，做好鋼鐵工業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展可以說(shuō)是非常重要的工作內(nèi)容。對(duì)此，即需要能夠積極做好現(xiàn)狀把握，做好技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。

1 ?技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

就目前來(lái)說(shuō)，中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展情況主要體現(xiàn)在：第一，設(shè)計(jì)教育方面，國(guó)內(nèi)具有鋼鐵設(shè)計(jì)院的設(shè)置，具有電氣、計(jì)算機(jī)以及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，在大型鋼鐵企業(yè)當(dāng)中也具有類(lèi)似機(jī)構(gòu)的設(shè)置，能夠在運(yùn)行當(dāng)中進(jìn)行三電工程設(shè)計(jì)。自動(dòng)化研究所在企業(yè)當(dāng)中的設(shè)置，能夠進(jìn)行復(fù)雜的過(guò)程自動(dòng)化、管理自動(dòng)化以及基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)計(jì)，對(duì)軟件裝置、硬件裝置以及調(diào)試服務(wù)進(jìn)行提供，為相關(guān)技術(shù)的研究提供了較好的教育基礎(chǔ);第二，在現(xiàn)今鋼鐵工業(yè)當(dāng)中，很多的先進(jìn)自動(dòng)化裝置得到了應(yīng)用，包括有現(xiàn)代檢測(cè)儀表、PLC、電力傳動(dòng)控制裝置以及可關(guān)斷電力電子器件，且結(jié)合技術(shù)優(yōu)點(diǎn)形成了交流調(diào)速裝置;第三，從高級(jí)技術(shù)角度而言，機(jī)器人與CIMS技術(shù)得到了應(yīng)用，在中國(guó)多個(gè)大型鋼鐵公司當(dāng)中具有應(yīng)用，在以ERP為核心的基礎(chǔ)上在機(jī)組中實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，也具有電子商務(wù)系統(tǒng)的設(shè)置，并在同CIMS系統(tǒng)的連接方向不斷發(fā)展。在此過(guò)程中，也具有機(jī)器人的應(yīng)用，包括有轉(zhuǎn)爐副槍以及原料取樣等。在先進(jìn)程度方面，先進(jìn)控制以及數(shù)學(xué)模型也在此過(guò)程中具有應(yīng)用，在世界范圍內(nèi)都是現(xiàn)今水平的技術(shù)，包括有連鑄質(zhì)量判斷優(yōu)化、轉(zhuǎn)爐動(dòng)態(tài)控制樹(shù)木以及冷熱板軋鋼設(shè)定等。在智能控制中，專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)以及模糊控制等技術(shù)也具有較多的應(yīng)用。

2 ?技術(shù)發(fā)展

2.1 檢測(cè)儀表技術(shù)

在技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，檢測(cè)儀表在實(shí)際種類(lèi)方面具有了增加，尤其是應(yīng)用在質(zhì)量檢測(cè)當(dāng)中的儀表如定硫探頭、定氧、定磷以及鐵水定硅等，在此過(guò)程中具有了較快的發(fā)展。在現(xiàn)今數(shù)字技術(shù)背景下，數(shù)字與智能是檢測(cè)儀表的主要發(fā)展方向。這部分檢測(cè)儀表應(yīng)用中，核心即是微型計(jì)算機(jī)，能夠自動(dòng)進(jìn)行線(xiàn)性化、校零以及補(bǔ)償環(huán)境因素變化，同時(shí)對(duì)圖形顯示裝置進(jìn)行配置，以此對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行直觀(guān)的表達(dá)。對(duì)于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)、瞬變信息、自診斷以及自測(cè)試等，也具有人工智能以及模型運(yùn)算的應(yīng)用，如對(duì)冷軋鋼板表面缺陷進(jìn)行測(cè)量的檢測(cè)儀，即對(duì)BP神經(jīng)元技術(shù)具有應(yīng)用，在一次檢測(cè)當(dāng)中，激光、超聲波以及微波等技術(shù)具有較多的應(yīng)用。在這部分新類(lèi)型儀表應(yīng)用的過(guò)程中，使自動(dòng)控制精度得到有效的提升，在高速線(xiàn)材軋機(jī)當(dāng)中，通過(guò)激光橢圓度監(jiān)測(cè)儀的應(yīng)用，即能夠聯(lián)系實(shí)際尺寸對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以此對(duì)明顯的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行獲得。同時(shí)，在儀表向著數(shù)字化以及智能化發(fā)展的過(guò)程中，也能夠以網(wǎng)絡(luò)的方式連接控制裝置，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的應(yīng)用對(duì)多變量、多方向的數(shù)據(jù)通信進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，以此對(duì)傳統(tǒng)單方向、單變量的輸出輸入裝置進(jìn)行替代，具有較好的發(fā)展應(yīng)用價(jià)值。

2.2 人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是現(xiàn)今的熱門(mén)技術(shù)，在多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中具有應(yīng)用。對(duì)于人工智能來(lái)說(shuō)，主要是由模糊控制、專(zhuān)家系統(tǒng)同神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合形成的控制系統(tǒng)，在不斷的發(fā)展中，也在冶金自動(dòng)化發(fā)展當(dāng)中具有了較多的應(yīng)用。在以往自動(dòng)化軋制過(guò)程中，所應(yīng)用的模型即是將軋制力為中心，應(yīng)用數(shù)學(xué)物理方程對(duì)軋制過(guò)程進(jìn)行描述。而在實(shí)際工作開(kāi)展當(dāng)中，具有多樣的軋制影響因素，對(duì)于部分工況參數(shù)來(lái)說(shuō)，無(wú)法連續(xù)、直接地檢測(cè)，雖然應(yīng)用邊界約束條件的方程能夠?qū)φ麄€(gè)過(guò)程進(jìn)行近似的描述，但無(wú)法對(duì)整個(gè)軋制過(guò)程進(jìn)行精確、完整的表達(dá)，存在一定的固有誤差。通過(guò)人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，則能夠在對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行觀(guān)察，對(duì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行積累，將人的經(jīng)驗(yàn)不斷地融入到計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，在對(duì)常規(guī)數(shù)學(xué)模型存在不足進(jìn)行彌補(bǔ)的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)相適應(yīng)。在此過(guò)程中，通過(guò)數(shù)學(xué)模型同人工技術(shù)的結(jié)合性應(yīng)用，能夠?qū)^(guò)程當(dāng)中的關(guān)系式進(jìn)行分析與把握，便于工作人員更好地掌握與運(yùn)用。且對(duì)于之前數(shù)學(xué)模型應(yīng)用過(guò)程中存在的經(jīng)驗(yàn)而言，則將通過(guò)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)同算法模型的寫(xiě)作實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的并入與整合，有效的提升了工作精度。厚板質(zhì)量設(shè)計(jì)中，以訂單為基礎(chǔ)的工藝參數(shù)、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，以及負(fù)荷分配系統(tǒng)、故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)也具有應(yīng)用，在使用模糊邏輯評(píng)價(jià)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，在狀態(tài)診斷方面具有積極的意義。同時(shí)，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)還能夠應(yīng)用在多輥軋機(jī)板形控制等方面。而同軋制過(guò)程相比，煉鋼、焦化以及煉鐵等也具有更為復(fù)雜的變化情況，在實(shí)際技術(shù)應(yīng)用中，在具體精度方面還存在一定的不足。在未來(lái)發(fā)展中，即需要能夠從該方面加強(qiáng)研究，更好的滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。

2.3 電力電子技術(shù)

在大規(guī)模集成電路快速發(fā)展的過(guò)程中，使微細(xì)加工技術(shù)在應(yīng)用中大電流、高電壓技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合，對(duì)新一代電子器件進(jìn)行形成。在此過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)同功率半導(dǎo)體技術(shù)在結(jié)合的情況下為電能的形成、分配、運(yùn)輸與消費(fèi)提供了優(yōu)化。在冶金自動(dòng)化電力電子技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，電氣傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是其中的核心裝置，也在不斷研究當(dāng)中向著一體化、節(jié)約化以及智能化的方向發(fā)展。在供電頻率增加的過(guò)程中，電氣產(chǎn)品的重量與體積也具有了減小，如將傳統(tǒng)整流設(shè)備換代為具有高頻特征的開(kāi)關(guān)電源整流器，即能夠有效的節(jié)約電力與材料。同時(shí)，在功率相同的情況下，交流電機(jī)具有更小的體積，且具有簡(jiǎn)單的維護(hù)特征以及簡(jiǎn)單的電機(jī)結(jié)構(gòu)，使得電力電子技術(shù)的高頻化發(fā)展成為了現(xiàn)今的重要發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，電力電子相關(guān)產(chǎn)品在不斷的發(fā)展中也具有了更高的集成度，硬件結(jié)構(gòu)具有模塊化特點(diǎn)，在該情況下，則能夠在對(duì)器件體系縮小的情況下聯(lián)系實(shí)際需求對(duì)其進(jìn)行靈活的配置組合。對(duì)于傳統(tǒng)模擬信號(hào)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行代表，模擬硬件電路則由數(shù)字控制軟件進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)變。對(duì)于數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō)，其具有穩(wěn)定的特征，通過(guò)軟件編程即能夠?qū)δ芘c控制組合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，便于聯(lián)系需求修改參數(shù)，且能夠進(jìn)行自診斷，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)即能夠在信息管理系統(tǒng)同控制裝置間對(duì)數(shù)字信息的交換進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，很多用電設(shè)備如電氣傳動(dòng)裝置也可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染情況，在向電網(wǎng)注入高次諧波的情況下降低功率因數(shù)。

3 ?結(jié)語(yǔ)

在上文中，中們對(duì)鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了一定的研究。在未來(lái)發(fā)展中，即需要能夠?qū)ψ詣?dòng)化發(fā)展引起重視，聯(lián)系鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)需求做好自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不斷提升鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)水平。

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（6）：65-65.

[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（6）：84-84.

[3] 宋亞利.鋼鐵分析檢測(cè)與自動(dòng)化技術(shù)芻議[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（8）：83.

[4] 李崇堅(jiān).大功率電力電子技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用[J].2007（1）：4-5.