钢铁企业生产过程中机电一体化技术的运用分析

陈会吉 佟明田

华晨宝马汽车有限公司

一、机电一体化的概念和特点

机电一体化又被称为机械电子学，主要通过采用机械功能、微电子功能、自动化功能、计算机功能、通信功能、传感测控功能等，然后将这些功能通过科学的布局，最终达到高质量、多功能、低消耗的标准和水平。微电子功能的运用，可以代替机械构件原有的一些功能，此外还增加了一些其他的功能，有自动识别、内部计算信息等功能。也就是说机电一体化设备不仅可以代替人的亲自操作，还可以代替人的计算和判断，机电一体化和机械电气化的主要不同就是智能化技术。

二、机电一体化技术的主要功能

（一）智能化。智能化是在研发的过程中，在原有功能的基础上，充分结合了计算机技术、人工智能、心理学和生理学等目前比较前沿的技术，模拟人的思考方式，让机电一体化的控制系统增加一些识别判断、自主分析、迅速处理等功能，从而可以达到更高的技术水平。智能化只是人工智能的其中一个模式，从根本上来讲就是一个信息处理系统，要处理很多来自传感器识别的信号，下一步就是通过模仿人的思考方式来处理信息、独立判断。目前，模糊系统、神经网络和混沌理论等是机电一体化设备（系统）落实智能化的三个核心的人工智能功能，它们之间互相协调配合又各自独立运行。由于自动化生产技术的持续创新和发展，很快被投入到钢铁生产企业，对生产过程中暴露的现象展开识别、判断、计算、决策最后再进行处理。

（二）微型化。机电一体化的微型化说的是可以批量生产，由微型电子、微型传感器、微型处理器以及信号识别和信息处理等组成的微型设备或系统。目前，国际上普遍存在的MEMS制作技术、制作材料和微型设备工作原理开发等内容达到了一个更高的层次，创新出了先进的MEMS设备和程序，例如微型传感器、微型元件等，促进这些微型设备和程序快速地应用到实际生产过程中，并且机电一体化因为拥有微型化的功能逐渐发展成为了先进的科学技术。作为机电一体化的一个重要分支，微机电系统科学地采用了微机械功能、微电子功能和程序功能，这些技术的融入让机电一体化设备获得了体积小、能耗低、方便使用的优点，可以完成常规机械不能完成的任务，并且可以提高操作精度。

（三）网络化。机电一体化技术的进步离不开网络技术的融入，网络技术的应用使机电一体化设备可以实现远程操控，远程监视和局域网标准方法实现了对现场运行的控制。机电一体化设备可以通过局域网，可以快速实现和技术人员的协同配合工作，促进机电一体化设备达到可以远程操控的水平；同时传输到部门的内部网络和互联网来实现网络化，完成数据的传输。

三、机电一体化技术在钢铁企业中的运用分析

（一）智能化生产技术的应用。目前，我国的钢铁企业具备规模化、快速化、持续化、集中化、系统化、国际化等优势，传统的生产技术不能满足现有的生产需求和标准，想要实现可持续发展一定要掌握智能化生产技术。智能化生产技术的核心是模糊系统、遗传算法、专家系统和神经网络等。现在钢铁生产在产品研发、生产、运行、设备保养和质量判断等多个内容普遍引入智能生产技术，例如高炉控制系统、精炼和连铸车间、炼钢一连铸一轧钢综合调度系统、轧钢系统等。

（二）计算机集成技术的运用。计算机集成技术的运用，实现了钢铁生产过程中把高层管理人员和生产经营、管理和控制进行有效地结合。帮助钢铁企业对钢材的生产加工、钢材的质量标准、钢材成品销售进行整体化管理。

（三）工业仪表显示技术的应用。21世纪初期，科学领域的自动化技术、单片机技术、高精工业仪表技术取得了高速的进步和发展，因此出现了很多先进并且精密的工业仪表显示器。这些设备具备很好的先进性、精准性、直观性的优点，被大量地应用到各个工业领域，尤其是在钢铁企业中非常普遍，例如高炉控制（炉温仪表）、维修和维护（提供数据）、产品质量检验。

（四）现场总线技术的应用。现场总线技术是汇集在现场布局的仪表和在总控室内布局的控制系统之间的数字式、双向、多站传输线路。通过总线技术代替传统的传输技术后，可以把大量的信息在现场仪表设备和上层的计算机管理控制系统之间双向的交流，保障现场仪表和计算机管理控制系统达到双向传输和交流。现场总线技术的运用减少了系统的工作时间，这种技术被普遍地投入到钢铁企业生产活动中，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化和现场就地控制站等的发展。

（五）交流传动技术的应用。在钢铁生产活动中，交流传动技术发挥着不可替代的重要作用。由于电力电子技术和微电子技术的出现，交流传动技术也应运而生。因为交流传动具有很强的优势，传统的电气传动会逐渐退出历史舞台，并且直流传动会逐渐被交流传动技术代替，交流调速设备的工作性能已经完全超过直流调速的水平。

结束语：在科学技术不断创新的今天，机电一体化的应用具有非常好的优势，一方面可以保证钢铁生产的质量和水平，另一方面可以减少生产时间和成本，带领钢铁企业生产走向智能化。为了提高钢铁企业的发展速度，一定要加强对机电一体化技术在钢铁企业中的应用进行分析。