智能控制技術(shù)在我國(guó)軋鋼控制中的應(yīng)用

陳 鵬

（萊鋼集團(tuán)設(shè)備檢修中心，山東 濟(jì)南 271104）

1 智能化控制在軋鋼流程當(dāng)中的使用價(jià)值分析

智能控制主要是在自動(dòng)控制和人工智能等多學(xué)科基礎(chǔ)上共同結(jié)合產(chǎn)生的交叉學(xué)科，智能控制主要是通過(guò)人工智能的方式將復(fù)雜控制過(guò)程中出現(xiàn)的一些無(wú)法解決的問(wèn)題處理，因?yàn)楫?dāng)前社會(huì)快速發(fā)展對(duì)鋼材的需求也在逐步增加，智能控制技術(shù)與軋鋼自動(dòng)化控制系統(tǒng)相結(jié)合，可以有效的將軋鋼過(guò)程中生產(chǎn)效率低等問(wèn)題解決，符合社會(huì)發(fā)展的需要。與此同時(shí)智能控制技術(shù)與操作具有高效的特點(diǎn)，可以讓軋鋼的生產(chǎn)效率提升，為鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。

智能控制技術(shù)從出現(xiàn)開(kāi)始逐步發(fā)展為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專(zhuān)家控制的各種控制方式，智能控制技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。在軋鋼設(shè)備上進(jìn)行傳感器的設(shè)置，將整個(gè)設(shè)備的具體狀態(tài)傳遞給控制系統(tǒng)，通過(guò)可編程控制系統(tǒng)有效的控制設(shè)備的動(dòng)作，在加工流水線生產(chǎn)的過(guò)程中，傳感器可以鎖定機(jī)臺(tái)位置，并且將獲得信號(hào)反饋給信息控制中心。信息控制中心對(duì)整個(gè)系系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，符合系統(tǒng)條件時(shí)就輸出相應(yīng)的信號(hào)控制機(jī)才到下一個(gè)位置，在整個(gè)加工操作過(guò)程中加工工藝得到快速的發(fā)展。然而，在實(shí)際操作的過(guò)程中由于作業(yè)控制精度不高，會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量低，出現(xiàn)浪費(fèi)等問(wèn)題，智能控制技術(shù)在軋鋼作業(yè)的過(guò)程中可以有效的保證產(chǎn)品的質(zhì)量，減少浪費(fèi)，控制良品率。

2 智能化技術(shù)在軋鋼應(yīng)用過(guò)程中的主要優(yōu)勢(shì)

智能控制技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：首先在整體加工工藝控制的過(guò)程中可以讓工藝流程的精確性提高，從加工作業(yè)的角度出發(fā)，精確度是讓產(chǎn)品質(zhì)量提高的重要一環(huán)，在實(shí)際操作的過(guò)程中生產(chǎn)的鋼段如果無(wú)法達(dá)到要求，很可能導(dǎo)致企業(yè)失去市場(chǎng)，導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力下降，其次加工工藝的角度分析，不同的鋼材所使用的原材料以及加工工藝各不相同，原材料價(jià)格和成本也不一樣，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，如果生產(chǎn)加工一些成本較高的鋼材料智能控制技術(shù)的應(yīng)用具有非常重要的意義，由于智能控制技術(shù)可以提高生產(chǎn)過(guò)程中穩(wěn)定性，在實(shí)際加工的過(guò)程中可以保證軋鋼工藝的合理應(yīng)用，減少軋鋼過(guò)程中的生產(chǎn)成本，讓整個(gè)軋鋼企業(yè)的實(shí)際效益提高，最后智能控制系統(tǒng)可以有效的解放人力，減少傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)過(guò)程中人力資源的浪費(fèi)。在傳統(tǒng)生產(chǎn)的過(guò)程中，人工需要定位整個(gè)設(shè)備的位置，在操作的過(guò)程中完全憑借操作工的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，生產(chǎn)在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的精準(zhǔn)度不高，影響整個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)，無(wú)法保證企業(yè)的效益提高，而智能控制系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備來(lái)進(jìn)行控制，在實(shí)際操作過(guò)程中不需要大量的人工就能夠?qū)⑾嚓P(guān)控制工作完成。在軋鋼工藝控制的過(guò)程中，可以保證整個(gè)企業(yè)的加工效率，提高企業(yè)的效益，加強(qiáng)智能化控制技術(shù)應(yīng)用，可以保證加工生產(chǎn)的穩(wěn)定性，符合當(dāng)前現(xiàn)代化生產(chǎn)發(fā)展的需求。

3 智能控制技術(shù)在軋鋼控制中的應(yīng)用

3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在軋鋼中的應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要是對(duì)腦神經(jīng)傳遞方式進(jìn)行模擬形成的一種人工智能識(shí)別方式，在應(yīng)用的過(guò)程中具有自學(xué)習(xí)自適應(yīng)、自組織等各種特點(diǎn)，適合對(duì)非線性動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行處理，在軋鋼當(dāng)中可以對(duì)一系列無(wú)法解決的非線性問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，以bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例，在實(shí)際操作的過(guò)程中可以有效地將模型識(shí)別和非線性關(guān)系結(jié)合。

在軋鋼的過(guò)程中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，主要體現(xiàn)在對(duì)冷軋變形抗力、摩擦系數(shù)的預(yù)測(cè)，熱軋帶鋼的軋制力預(yù)測(cè)等各個(gè)方面，當(dāng)前我國(guó)在帶板帶鋼生產(chǎn)的過(guò)程中，主要使用的是連軋方式，而軋制力預(yù)報(bào)方面是連軋、精軋機(jī)組計(jì)算機(jī)設(shè)定過(guò)程中的核心，在軋制力的預(yù)報(bào)的過(guò)程中涉及到變形抗力模型、應(yīng)力模型以及溫降模型。

如果使用原來(lái)的方法設(shè)定模型，需要采集大量的數(shù)據(jù)預(yù)先進(jìn)行模型的設(shè)置，并且進(jìn)行非線性回歸的計(jì)算，然而在統(tǒng)計(jì)的過(guò)程中不可能在同一環(huán)境下獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，因此無(wú)法做到準(zhǔn)確的回歸，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式積累相應(yīng)的數(shù)據(jù)，可以建立起相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型，精確地對(duì)其進(jìn)行模擬和計(jì)算。在進(jìn)行軋鋼生產(chǎn)的過(guò)程中，一般的工廠只能在生產(chǎn)某一產(chǎn)品后獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)或者在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，控制相關(guān)參數(shù)得到相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果，而利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以在線預(yù)測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量，另外通過(guò)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)有效的對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，保證整個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中的穩(wěn)定性，自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包含了人工視覺(jué)系統(tǒng)、專(zhuān)家系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中可以有效的通過(guò)相關(guān)的參數(shù)對(duì)可能的缺陷進(jìn)行描述，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效的識(shí)別缺陷，并且過(guò)濾相關(guān)的輸入信息，將一些非缺陷數(shù)據(jù)剔除，保證真正缺陷的信息記錄下來(lái)，供專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行使用，專(zhuān)家系統(tǒng)可以依照神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲得的信息對(duì)整體質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)通過(guò)多次的訓(xùn)練，可以讓系統(tǒng)掌握一定的質(zhì)量控制和檢測(cè)能力，在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行判斷控制缺陷方面具有很大的幫助。

3.2 PLC系統(tǒng)在軋鋼中的應(yīng)用

在軋鋼生產(chǎn)的時(shí)候，生產(chǎn)線可以通過(guò)變頻系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)變頻器內(nèi)置的通信接口和PLC的通信接口之間進(jìn)行通信，在此過(guò)程中PLC可以有效的對(duì)模塊進(jìn)行讀、寫(xiě)來(lái)發(fā)送相應(yīng)的命令控制變頻器，另外也可以通過(guò)這樣的方式獲得變頻器的相關(guān)數(shù)據(jù)，監(jiān)控當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行的具體狀態(tài)，操作人員可以利用PLC的信號(hào)，實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行觀測(cè)，直接操作相關(guān)設(shè)備。由此可見(jiàn)在生產(chǎn)的過(guò)程中，因?yàn)镻LC系統(tǒng)的應(yīng)用可以一體化的對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，以簡(jiǎn)單的通信數(shù)據(jù)形式轉(zhuǎn)變?cè)熊堜撨^(guò)程中的大量硬件設(shè)備，不管是在控制效率還是在控制水平方面，PLC的優(yōu)勢(shì)都非常明顯可以讓整個(gè)軋鋼系統(tǒng)的效率和安全性大幅度提高，讓設(shè)備在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中的成本降低，讓企業(yè)的效益提高，PLC控制系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)的過(guò)程中主要是精確的對(duì)變頻裝置進(jìn)行控制，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)確調(diào)試，讓機(jī)械設(shè)備的嚴(yán)格的控制下進(jìn)行操作，準(zhǔn)確的對(duì)各數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。當(dāng)前我國(guó)軋鋼生產(chǎn)流程主要是從熱軋帶鋼處理開(kāi)始的，在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)在熱軋帶鋼表層附著厚厚的氧化層，在冷軋加工的過(guò)程中通過(guò)酸洗等方式去除氧化膜，再通過(guò)冷軋工業(yè)設(shè)備進(jìn)一步進(jìn)行生產(chǎn)操作。在當(dāng)前軋鋼生產(chǎn)的過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)冷軋流水線在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工藝和安全的要求相對(duì)較高，PLC控制系統(tǒng)可以自動(dòng)化的對(duì)其進(jìn)行控制，保證其安全性，避免相關(guān)人員暴露在危險(xiǎn)的環(huán)境當(dāng)中。

4 結(jié)語(yǔ)

在軋鋼生產(chǎn)的過(guò)程中通過(guò)智能化控制系統(tǒng)可以有效的提高軋鋼生產(chǎn)的效率，保證精確定位，讓整個(gè)系統(tǒng)的精確性提高，另外還可以提高企業(yè)的實(shí)際利潤(rùn)率，控制成本支出，當(dāng)前主要通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電氣控制等技術(shù)來(lái)加強(qiáng)智能控制技術(shù)的應(yīng)用。