机电一体化技术在钢铁企业中的应用分析

王晓洋

（西宁特殊钢股份有限公司新材料公司精品大棒分厂，青海 西宁 810000）

机电一体化技术的应用和发展将继续转变人类利用能源的方式和效率。同时，在钢铁企业中强化机电一体化技术将提升我国装备制造业的能力和水平，极大地促进我国经济发展和综合国力的提升。

一、机电一体化技术

所谓机电一体化技术就是将机械、电工以及计算机等多种器械、技术融合在一起，并将其综合应用到相关的领域中。其优势主要表现在以下几个方面：首先，采用多种技术和设备，功能众多，应用范围广，显著的提高生产质量和效率；其次，应用各种软件，尤其是编程技术，不仅应用效率高，而且检查和维修非常方便；再者，机电一体化技术和设备自带监督和控制功能，对于提高运行安全具有至关重要的作用，优化使用性能，显著的提高使用效率和质量。

二、机电一体化技术发展

（一）数字化

计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

（二）模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

（三）网络化

互联网的广泛应用使得基于网络的诸多远程控制、监视技术等得以发展起来。需注意，远程控制的终端设备本质上而言属于机电一体化的一种产品，家用电器也因为有了局域网技术及现场总线的支持而得以实现网络化。所以可知，网络化是机电一体化平台的发展方向。

（四）智能化

智能化是一个知识处理系统，它包括知识利用和知识获取3个基本问题，其最终的目标是人工智能在机电一体化建设中的研究日益得到重视，数控机床的智能化是在控制理论的基础上，吸收人工运筹学、计算机科学等新方法，模拟人类智能以求得到更高的控制目标。其中的专家系统、模糊系统、神经网络各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造自动化程度的不断提高，智能制造系统会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。即可以增加人机对话功能，也能随着神经网络、灰色理论的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了新天地。

三、机电一体化技术在钢铁企业中的具体应用

为迎合未来的科技化设备，钢铁企业未来的发展道路是离不开机电一体化技术的支持的。

（一）智能化把控

钢铁工业一直以来就具有规模庞大，但精密度要求高的特点。而传统技术在这一方面显得水平不够。而智能化把控主要体现在遗传算法、专家系统、人工神经网络等方面，融入在企业生产的各个方面。例如对生产、控制、设计、诊断等多部分的方面进行管理，采用智能化把控的方式。常见的部门例如精炼车间，采用类似的方式可以有效实现技术的提升，促进钢铁企业的正常运行。

（二）现场总线技术（FBT）

此技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。如今国内常用的是诸如DC直流传输的信号传输技术，若能够用现场总线技术将其取代，智能化现场仪表设备及更高级的控制系统在同一通信媒介中就能够实现信息的双向传递。通过FBI技术的运用，现场信号连接导线将可以节省近70%，DCS也因为FBI技术的发展发生革新，诸如智能变送站、现场总线化、检测仪表等的围绕开放自动化系统的现场总线化仪表也得以发展起来。

（三）流传动技术

传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

（四）分布式和开放式控制系统

在分布式控制下，一台一级总服务器计算机可以控制多台二级计算机和多个分立式智能控制单元，并且可以继续向下控制“三级”“四级”等等。这样就可以在对一级服务器计算机的控制下实现对整个生产过程、生产计划和原料搭配的控制和优化。在开放控制系统下，机电一体化技术将对生产过程中相关企业相关原料和产品的参数、规格进行互换、分享，以达到信息、资源的共享，减少了重复生产和资源浪费。例如，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化，能稳定和解决近年铁矿石供需严重不平衡的问题。

结束语：

随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。