试论自动化仪表在钢铁工业中的发展和应用

杨志

（江阴兴澄特种钢铁有限公司，江苏 江阴 214400）

随着我国国民经济的发展与人民生活水平的提高，社会各界对于我国钢铁工业领域，尤其是自动化仪表在其中应用方面的关注程度越来越高。目前，钢铁工业在现代化科学技术的推动下，已经逐渐进入到自动化控制的阶段，利用各项自动化控制的仪表设备，不仅能够提升生产的效率，还可以对生产活动的安全性发挥监督和管理的作用，分析自动化仪表的应用现状和判断未来的发展趋势显得尤为重要。

1 自动化仪表在钢铁工业中的作用

随着信息化时代的全面到来，网络技术、计算机技术以及自动化仪表设备等高新科技的发展，推动了工业生产和管理，全面进入了新的发展阶段。在近几十年来的发展过程中，自动化仪表完成了从气动到电动方向的转变，并且逐步从现场的就地控制，转向了中央控制室的控制。现代化的科学技术以及自动化仪表，推动了钢铁工业生产从原有的基础上迈向了新高度。

2 自动化仪表在钢铁工业的应用现状

2.1 智能化控制IC技术

自动化仪表在钢铁工业的应用中，最为明显的是智能化控制技术。因为钢铁工业具有连续化、大规模、高速化的特征，传统的控制技术在实际的应用中，会面临较为明显的问题。所以，采用智能化的控制技术，将控制系统中传统的专家系统、神经网络以及模糊控制系统等，进行合理化地应用，可以对钢铁企业生产过程中的产品设计、控制、生产以及设备和产品质量的诊断等方面产生积极的影响。

2.2 分布式控制DCS技术

分布式的控制系统在实际的应用过程中，主要为1台中央计算机，对若干台面向控制的现场测控计算机以及智能化控制单元进行指挥。一般来说，分布式控制系统可以是两级、三级或者是更多级，通过计算机控制器，可以对钢铁企业生产环节中的各个过程进行集中管理，以监控、操作、分散控制等方式，确保实现在线控制的最优化管理，并对生产过程的实时调度、生产计划的统计管理等进行统一控制。

2.3 开放式控制OCS技术

开放式系统是目前钢铁行业内在计算机科学技术的推动作用下，提出的新型结构体系概念。其中，开放式的管理意味着可以通过信息交换的方式，就某一规程达成共识，实现资源的共享与沟通交流。开放式的控制和管理系统，可以有效解决钢铁工业中的通信网络问题，并且对各项设备和计算机互联进行集中控制，通过此种方式，将经营、管理、决策等多个流程进行集成。通过现场总线控制的方式，可以提升对现场仪表控制以及控制室的设备互联，通过此种方式来实现现场测量以及控制的一体化。

2.4 计算机集成制造CIMS技术

相对于其他领域来说，钢铁企业中应用的计算机集成制造系统，主要是通过将人与生产经营、过程控制、生产管理等多个环节联系起来，通过此种方式，从原料进场、生产加工以及市场营销等多个方面进行一体化控制。目前，国内大部分的钢铁企业已经基本实现了此种过程的自动化控制，但是从实际的发展情况来看，这种发展模式仍旧存在着信息资源共享效率不高等方面的问题。为了有效提升生产和经营的管理效率，降低生产环节中的能源消耗，加快资金的周转，相关领域的工作人员需要重点加强管理，提升企业的竞争能力。

3 钢铁工业中自动化仪表的未来发展趋势

3.1 结合智能化控制与先进控制模式

通过对前文的分析和论述可知，智能化控制系统在钢铁企业中的应用，主要表现为操作人员在系统当中输入相应的程序，之后就可以完成相应的操作。此种发展模式的生产和管理模式都相对简单，只需要掌握相应的设备操作方法，就可以顺利完成对应的操作。智能控制技术在钢铁工业中得到了较为广泛的应用，并且发挥出了较为显著的管理效果。例如，我国某地区的钢铁企业在实际的应用过程中，充分借助了智能化控制系统，并且将先进的控制模式纳入到智能化控制系统当中，通过将两种管理模式较好的应用在一起，推动了生产和管理工作的全面优化发展。在实际的工作当中，通过合理的将二者进行结合，还可以有效推动行业整体向前发展，充分发挥出PLC与DCS系统的优势和潜力。

3.2 实现系统开发与现场总线控制

通过将自动化系统与现场的生产智能化生产设备相互连接，可以通过总线控制的方式，提升对各项设备的管理和控制能力。比如，在现代化的数字通信技术当中，信息技术可以直接扩展到现场级的仪表设备当中，从而对现场的智能仪表进行接收，对中央控制系统的部分功能进行接管，从而构成相对完善的总线控制系统。例如，我国某地区的钢铁企业重点对现场的总线控制系统进行了开发，确保自动化仪表的各项功能和优势都可以被充分地发挥出来。工作人员通过对现场的自动控制仪表进行分析和研究，可以提升各项方案的实际应用策略，制定出更加符合钢铁工业生产和发展特征的实用性方案。

3.3 优化系统诊断与设备维护措施

传统的钢铁工业当中，生产管理的工作人员并没有充分重视到自动化仪表的维护以及检修等方面工作，而且也没有认识到定期检修和维修工作制度的重要性。相关领域的工作人员只是按照基本的设备管理方法进行相应地预警和预防。在现代化的自动化仪表故障检测工作中，工作人员不仅需要重视到故障自诊断技术，而且还需要关注到设备状态以及检测技术。若能设定出相对合理的预报维修状态，可以对系统和设备都进行更好的管理和养护。例如，我国某地区的钢铁企业内部的工作人员将设备诊断及其维护管理工作有机地联系起来，通过此种方式，有效提升了自动化仪表故障的自检效率，进而为设备的使用效率和使用安全等方面工作提供了更可靠的保障。与此同时，当地钢铁企业的工作人员还充分利用了信号处理技术、检测技术、识别技术以及预测技术等，对设备产生故障的确切信息进行了检验，并从中提出了能够真正反映出设备运行状态的数据和信息，对设备运行状态进行动态化监管，为设备的维护和管理决策提供可靠的信息数据，从而降低了企业在设备维护方面的成本。

3.4 研发适合钢铁冶金行业的专业仪表

与其他行业的生产和管理经营模式存在不同，钢铁行业的企业在进行生产和管理工作中，不仅需要重视产品生产和设备养护等方面的工作，而且还需要关注到各项设备和生产技术在生产环节中的应用是否符合管理和发展的需求。例如，在钢铁行业中，各项生产活动需要在较高的温度状态下进行，对各项生产要素的参数进行测量，所以通用的智能化温度仪器无法满足此种情况。对此，我国某地区的钢铁企业生产部门，重点对自动化仪表的适应性进行了优化设计，结合了钢铁企业的实际发展特征，分析和判断生产环节对自动化仪表的实际需求。同时，当地钢铁企业的生产和管理部门工作人员将现代化的科学技术、信息技术等都融入到自动化仪表的优化设计当中。通过与相关领域的研发部门和专家、技术人员的密切交流，该地区的企业研发出了更为合理且适应性更强的自动化仪表，解决了对高温度生产要素的测量问题，提升了自动化仪表的应用效率。同时在现有的基础上，进一步提升了自动化仪表的生产和管理水平。

4 结语

综上所述，在科学技术全面发展的作用下，现代化的钢铁工业生产过程中的自动化水平将会越来越高，对于自动化仪表的依赖性也会不断增强。相关领域的工作人员需要在日常的生产和管理工作中，系统的分析出自动化仪表的应用状况以及应用优势，逐步推动钢铁工业领域的企业朝向资源节约型和环境友好型的方向发展，构建低碳循环、绿色环保的生产模式，为推进现代化的发展模式提供更加稳定的支持。