刍议冶金机械自动化的发展现状及趋势

杨 磊

（黑龙江省中小企业服务中心，黑龙江 哈尔滨 150009）

随着我国经济的腾飞，金属冶炼工业在国民经济中所占的地位也越来越重要，为其它行业的发展打下了坚实的基础。随着科学技术的不断进步，特别是自动化技术的发展和不断的成熟，在冶金工业中发挥的作用越来越重要。冶金机械的自动化极大的提高了企业的生产效率、降低了生产成本，提高了企业的经济效益。

1 冶金机械及自动化发展现状

随着我国经济的迅速发展，国民经济各个行业的发展都离不开冶金工业的支撑，冶金工业对于我国国民经济的稳定发展具有十分重要的战略意义。我国的现代化的冶金工业起步相对较晚，从上个世纪的七十年代开始，通过引进国外的技术和设备，在此基础之上进行消化和吸收，我国的冶金工业取得极大的成就，逐步建立起了独立自主的、相对比较完备的冶金工业体系，对于我国国民经济建设的开展具有十分重要的意义。与此同时，国内对于冶金机械和设备的研究也不断的取得进步，随着我国冶金工业的发展和壮大，我国的冶金机械设备的水平以及自动化的程度有了很大程度的提高，已经逐渐朝着大型化、综合化以及集成化的方向发展。进步新世纪以来，随着以电子计算机技术为核心信息技术的发展和不断的成熟，我国的冶金工业的自动化程度又获得了一次巨大的跨越式的发展。

近年来，我国的冶金机械的研究和开发取得了丰硕的成果，2008年鞍钢建成2.15米热连轧机以及2.13米准予连轧机，并投入使用，我国的冶金机械设备制造技术取得了不小的成就，摆脱了对于国外设备的以来，尤其是大型宽厚板轧机已经基本上实现了国产化。当前我国的冶金设备的研究逐渐朝着自主研究的方向发展，冷连轧机组的研发取得了突破性的进展，常规冶金设备已经基本上可以实现国产化。随着我国冶金机械设备的快速发展，给冶金自动化技术的发展带来了广阔的发展空间，打下了坚实的基础，基本上实现了原料生产、焦化生产的自动化，这极大的促进了我国冶金工业的发展。随着我国计算机技术的发展以及在各个领域的广泛使用，我国的冶金自动化生产过程中也大量的引进了计算机技术，提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工业的整体发展水平，为我国国民经济的稳定快速的发展打下了坚实的基础。

早在2006年,冶金行业的自动化系统集成项目就以控制（大型PLC为主）和传动为主。在原料、烧结、焦化、高炉、转炉、电炉（炼钢）、精炼炉、连铸、轧机、加热炉、均热炉、铁合金电炉、铝电解等环节均涉及自动化系统集成业务。其中PLC已经尤为冶金行业的主流控制系统。在冶金行业中,轧钢的自动化程度很高,它包含了自动燃烧控制模型、轧制节奏控制模型、粗轧自动宽度控制模型、精轧设定模型、板形设定和控制模型、精轧出口温度控制模型、卷取温度控制模型、卷取设定模型等,做好轧钢自动化,PLC硬件、软件控制都很重要,为冶金自动化的发展带来了新的机遇。计算机技术的发展使现代机械自动化发生了质的飞跃,当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能,智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术,网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态以赢利为目刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。这种新技术应用于冶金机械制造将会给冶金工业带来新的发展契机。

2 冶金机械及自动化的发展趋势

以计算机技术以及人工智能技术和核心的信息化技术的发展，给冶金机械的发展带来了一种新的发展空间。在冶金机械设备中越来越多的集成了可编程的控制系统，大量传感器的使用极大的提高了信息收集的效率与准确性，这些都推动了冶金工业机械自动化的发展速度，提高了冶金机械的工作效率，降低了设备的损耗，扩展了设备的功能，提高了企业的经济效益。

"十一五"期间,我国冶金工业中的炼铁设备。炼钢设备、连铸设备、轧制设备（板带钢轧制设备、型线棒管轧制设备、热轧钢材控冷设备）等都有新的突破,为冶金工业的发展补充了硬件设施。未来国际冶金自动化发展趋势如下。

(1)基于数字模拟和仿真技术的研发,实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。

(2)综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。

(3)产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。

(4)数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。

(5)先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连贯测量。

(6)结合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。

针对国际冶金行业的发展趋势,我国冶金自动化发展趋势主要表现在以下几方面。

(1)过程控制系统的发展。采用先进的电子数控技术和新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、冶金环境下可靠性技术等,实现冶金流程在线检测和监控系统。

(2)冶金技术信息化发展。在工业生产控制中,网络就是中枢神经,以工业生产起到控制作用。在冶金工业中,以计算机技术为先锋的网络技术、电子数控技术、计算机仿真技术、多媒体技术、计算力学技术等在冶金流程中实现集成模拟系统,通过人机交流,模拟钢铁生产全过程,进而推进冶金工业生产制造的智能化。

(3)生产管理系统的发展。冶金工业的自动化不仅仅的包括机械的自动化，也包括管理的自动化，主要包括地生产进行相应的协调、对产品的质量进行严格的把关、对企业的资源以及能源的使用进行优化配置，提高能源的使用效率。通过管理的自动化，将企业的生产人员以及冶金机械设备进行有机的联合，使其有效地进行运作，从而保证整个企业的生产活动有条不紊的进行，提高人力资源、能源的使用效率，降低成本，提高产品的质量，从而使企业在激烈的竞争中占据优势地位。

结语

随着信息时代的到来以及我国钢铁工业在数量和质量方面的发展为冶金机械及自动化技术的发展即提供了机遇,也提出了新的挑战。面对冶金企业花巨资大量引进的国外软硬件产品、先进技术和自动化系统,我国冶金机械研制及自动化开发工作者仍然任重道远。冶金机械的自主研制及冶金自动化技术发展,必须注重将高科技融入其中,注重提升性能,加强过程工艺、工装设备、企业管理、生产组织、自动化等多专业的产学研联合攻关,全面提高我国冶金工业经济效益和综合竞争力，促进我国冶金自动化软硬件产业的跨越式发展。

[1] 我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化，2009，(02).

[2] 孙彦广.我国冶金自动化技术进展和发展趋势分析[J].自动化博览，2008，(Z1).

[3] 孙彦广.支撑钢铁工业可持续发展的冶金自动化技术[J].冶金自动化，2006，(02).