钢铁工业自动化的现状和技术发展探究实践

李琰蔚

摘   要：在中国社会不断发展的过程中，各行业在发展中对于钢铁资源具有了更大的需求。该种情况的存在，在为钢铁企业发展带来新机遇的同时，也因此对钢铁企业的生产效率、生产方式提出了新的要求。在中国钢铁产业发展当中，工业自动化是重要的发展方向，也是钢铁行业提升经济效益水平的重要方式。在本文中，将就钢铁工业自动化的现状和技术发展进行一定的研究。

關键词：钢铁工业自动化  现状  技术发展

中图分类号：TP13                                   文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）09（b）-0003-02

钢铁产业是中国经济发展当中的重要组成部分，在中国现今市场不断发展的过程中，对于钢铁资源的需求量不断加大，也因此对行业发展具有了新的要求。为了能够更好地实现生产目标，做好钢铁工业的自动化发展可以说是非常重要的工作内容。对此，即需要能够积极做好现状把握，做好技术的发展应用。

1  技术发展现状

就目前来说，中国钢铁工业发展情况主要体现在：第一，设计教育方面，国内具有钢铁设计院的设置，具有电气、计算机以及自动化专业，在大型钢铁企业当中也具有类似机构的设置，能够在运行当中进行三电工程设计。自动化研究所在企业当中的设置，能够进行复杂的过程自动化、管理自动化以及基础自动化设计，对软件装置、硬件装置以及调试服务进行提供，为相关技术的研究提供了较好的教育基础;第二，在现今钢铁工业当中，很多的先进自动化装置得到了应用，包括有现代检测仪表、PLC、电力传动控制装置以及可关断电力电子器件，且结合技术优点形成了交流调速装置;第三，从高级技术角度而言，机器人与CIMS技术得到了应用，在中国多个大型钢铁公司当中具有应用，在以ERP为核心的基础上在机组中实现。同时，也具有电子商务系统的设置，并在同CIMS系统的连接方向不断发展。在此过程中，也具有机器人的应用，包括有转炉副枪以及原料取样等。在先进程度方面，先进控制以及数学模型也在此过程中具有应用，在世界范围内都是现今水平的技术，包括有连铸质量判断优化、转炉动态控制树木以及冷热板轧钢设定等。在智能控制中，专家系统、神经元网络以及模糊控制等技术也具有较多的应用。

2  技术发展

2.1 检测仪表技术

在技术不断发展的过程中，检测仪表在实际种类方面具有了增加，尤其是应用在质量检测当中的仪表如定硫探头、定氧、定磷以及铁水定硅等，在此过程中具有了较快的发展。在现今数字技术背景下，数字与智能是检测仪表的主要发展方向。这部分检测仪表应用中，核心即是微型计算机，能够自动进行线性化、校零以及补偿环境因素变化，同时对图形显示装置进行配置，以此对测量结果进行直观的表达。对于存储历史数据、瞬变信息、自诊断以及自测试等，也具有人工智能以及模型运算的应用，如对冷轧钢板表面缺陷进行测量的检测仪，即对BP神经元技术具有应用，在一次检测当中，激光、超声波以及微波等技术具有较多的应用。在这部分新类型仪表应用的过程中，使自动控制精度得到有效的提升，在高速线材轧机当中，通过激光椭圆度监测仪的应用，即能够联系实际尺寸对工艺参数进行调整，以此对明显的经济效益进行获得。同时，在仪表向着数字化以及智能化发展的过程中，也能够以网络的方式连接控制装置，通过现场总线的应用对多变量、多方向的数据通信进行实现，以此对传统单方向、单变量的输出输入装置进行替代，具有较好的发展应用价值。

2.2 人工智能技术

人工智能技术是现今的热门技术，在多个领域当中具有应用。对于人工智能来说，主要是由模糊控制、专家系统同神经元网络相结合形成的控制系统，在不断的发展中，也在冶金自动化发展当中具有了较多的应用。在以往自动化轧制过程中，所应用的模型即是将轧制力为中心，应用数学物理方程对轧制过程进行描述。而在实际工作开展当中，具有多样的轧制影响因素，对于部分工况参数来说，无法连续、直接地检测，虽然应用边界约束条件的方程能够对整个过程进行近似的描述，但无法对整个轧制过程进行精确、完整的表达，存在一定的固有误差。通过人工神经元网络技术的应用，则能够在对实测数据采集的基础上对工艺过程进行观察，对经验进行积累，将人的经验不断地融入到计算过程当中，在对常规数学模型存在不足进行弥补的基础上对设备实时状态相适应。在此过程中，通过数学模型同人工技术的结合性应用，能够对过程当中的关系式进行分析与把握，便于工作人员更好地掌握与运用。且对于之前数学模型应用过程中存在的经验而言，则将通过神经元网络同算法模型的写作实现对模型的并入与整合，有效的提升了工作精度。厚板质量设计中，以订单为基础的工艺参数、生产工艺系统，以及负荷分配系统、故障诊断专家系统也具有应用，在使用模糊逻辑评价实测数据的过程中，在状态诊断方面具有积极的意义。同时，神经元网络还能够应用在多辊轧机板形控制等方面。而同轧制过程相比，炼钢、焦化以及炼铁等也具有更为复杂的变化情况，在实际技术应用中，在具体精度方面还存在一定的不足。在未来发展中，即需要能够从该方面加强研究，更好的满足生产需求。

2.3 电力电子技术

在大规模集成电路快速发展的过程中，使微细加工技术在应用中大电流、高电压技术进行了有效的结合，对新一代电子器件进行形成。在此过程中，计算机技术同功率半导体技术在结合的情况下为电能的形成、分配、运输与消费提供了优化。在冶金自动化电力电子技术应用过程当中，电气传动执行机构是其中的核心装置，也在不断研究当中向着一体化、节约化以及智能化的方向发展。在供电频率增加的过程中，电气产品的重量与体积也具有了减小，如将传统整流设备换代为具有高频特征的开关电源整流器，即能够有效的节约电力与材料。同时，在功率相同的情况下，交流电机具有更小的体积，且具有简单的维护特征以及简单的电机结构，使得电力电子技术的高频化发展成为了现今的重要发展趋势。同时，电力电子相关产品在不断的发展中也具有了更高的集成度，硬件结构具有模块化特点，在该情况下，则能够在对器件体系缩小的情况下联系实际需求对其进行灵活的配置组合。对于传统模拟信号来说，应用数字信号进行代表，模拟硬件电路则由数字控制软件进行数字化转变。对于数字信号来说，其具有稳定的特征，通过软件编程即能够对功能与控制组合进行实现，便于联系需求修改参数，且能够进行自诊断，应用网络技术即能够在信息管理系统同控制装置间对数字信息的交换进行实现。同时，很多用电设备如电气传动装置也可能会对电网造成污染情况，在向电网注入高次谐波的情况下降低功率因数。

3  结语

在上文中，中们对钢铁工业自动化的现状和技术发展进行了一定的研究。在未来发展中，即需要能够对自动化发展引起重视，联系钢铁工业生产需求做好自动化技术的应用，不断提升钢铁工业生产水平。

参考文献

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