智能控制技术在我国轧钢控制中的应用探索

2020-01-19张建峰

中国设备工程 2020年8期

张建峰

（北京首宝核力设备技术有限公司，河北唐山 063200）

科学技术是第一生产力。特别是自动化信息时代的到来，智能控制引领行业创新的发展，我国的轧钢企业发展速度有了大幅提升。企业的发展历程中，市场机遇增加的同时，也对企业的经营发展有了更高的要求。过去的控制体系很快就显露出诸多弊端，控制不到位，问题百出，造成严重浪费，导致产量不足，影响工期。自动化控制技术的问世，使得企业的发展流程更加规范化，对于产品质量和产量的提升，起到了至关重要的作用。

1 智能化技术应用的主要优势

从我国企业当前运用形式来看，智能化优势较为明显。

（1）从生产流程的反馈来看，工艺更加规范化，精确度更高。在我国钢铁产业中，产品精确度是企业综合实力的重要体现，直接关乎到企业的生存地位。

（2）在轧钢企业的生产更高过程中，所用钢材性能存在着较大的差别，导致在生产加工过程中工艺标准大不相同，对于那些原材料造价较高的产品，必须严格控制精准度。因此，自动化控制更能满足其现场操作需求，该技术可实现实时监控，问题出现时可以及时反馈，在控制质量的同时降低失误，为企业赢得更多的发展机遇，不断提高经济效益。

（3）自动化智能控制系统，将大量人力从繁重的人为操作中解放出来，在传统的人工控制过程中，由于工作人员水平的差异，误差率较高，给企业造成的损失不可估量。自动化控制体系的问世，监控时间及区域可以随时进行调整，整个监控过程技术稳定性更强，生产工艺得到了较大改善，减少了原材料浪费现象，大大提升了企业的经济效益。智能自动化控制技术在我国轧钢企业生产控制中的应用，是我国工业发展的重大突破，是时代发展的必然趋势，对于我国经济的发展和社会的进步意义非凡。从目前我国钢铁行业实际运行状况来看，智能控制技术的发展及应用，是一次巨大的工业变革，大大推动了整个行业前进的步伐。

2 轧钢工艺流程

参照我国行业的分类标准，轧钢企业属于重工业范畴。表面上看在整个加工制作环节对产品的精准度要求并不高，整个加工过程还处在初级阶段。企业管理者往往忽略了设备的更新换代，工人在操作中无法准确把握精准度，加之经验不足导致操作失误，质量问题频频出现。一旦返工，引起成巨大浪费，给企业造成严重的经济损失，工期无法保障，企业信誉度不足，市场竞争力下降。

下面就我国轧钢企业的生产状况进行讨论。

（1）这些企业大多数加工对象是矿石粗加工，首先对原料进行加热处理，在高温作用下，提取出内部所含的金属材料。这步操作一定要保障原料的提取率，尽可能减少浪费，控制加工过程的成本损耗，减少企业投入。

（2）金属原材料提取完成后，需要进一步塑性加工处理。这个过程需要将高温熔化的液体通过外部压力进行定型处理，根据实际需求完成形状加工，前期准备工作越充足，企业生产效率越高，获得的经济收益也就越显著。轧钢切割，是根据用户的实际使用需求，对于内部尺寸过大的原料进行切割处理，该环节要重点把控材料的尺寸误差，一旦偏差过大，影响使用，就会造成原料浪费，给企业造成一定的损失。

3 智能控制技术在轧钢控制中的应用

3.1 人工神经网络在轧钢中的应用

人工神经网络兴起于20 世纪末，该技术从信息自动化角度深刻剖析人类大脑的神经系统，模拟制成网络模型。这种网络识别模式更加智能，在实际操作过程中对于外部环境的适应性更强，在生产过程中识别度更高，特别适用于目前我国轧钢生产线中一些目前问题较多的非线性生产关系，提高问题的解决效率。人工神经网络系统的运用，主要体现在冷轧工艺的变形处理、产品的摩擦力预估以及热轧过程中驱使辊和轧件发生变形的外力估测等，从我国当前带钢产品的生产线来看，目前大多沿用连轧的生产工艺，但是在辊和轧件之间变形力的估测则需要借助先进的智能设备进行精轧处理，在整个阶段需要组建相应的模型，包括抗变形、预应力和温控等方面。

从我国目前钢铁企业的生产技术来看，大多数企业生产工艺相对较为闭塞，结论的获得只能是产品实际生产线完成后，还有的些企业依靠实验室的操作得出相应的数据。如果借助现代人工神经网络控制技术，能够事先对产品进行测评工作，成品质量问题也可以通过在线数据进行反馈，发现问题可以随时调整和改进。确保投入运行的生产线质量可靠，稳定性高。该技术的监控功能能够实现多角度控制，数据的实时测评可及时反馈产品状态，以免给企业造成不必要的损失。人工神经网络技术能够对系统反馈数据进行筛选，具备完整的数据分析系统，可以有效去除非问题信息，确保遗留数据的有效性，给企业的技术人员提供可靠的数据资源。专家分析体系借助神经网络技术的数据捕捉功能，结合实际情况对产品不断试验，确保该体系投入运行后具备实用性更强，检测水平更高，有效提升企业产品质量。

3.2 PLC 系统在轧钢中的应用

智能控制技术在轧钢企业中的运用，还可以通过变频设备等实现对生产流程的控制。其工作原理是利用变频器和编程控制系统的接口完成通信，这个阶段中，编程系统借助模块的进行命令输送，变频器接收到相关信号后立即执行。此外，PLC 控制系统还能够反向接受变频器的数据资料，便于工作人员实时采集数据，并进行问题分析。一系列的有效衔接，确保智能控制系统对生产情况全面掌控，通过全面的数据采集模式解决传统工艺中的人工控制难题。智能控制系统的运用，不论是从工作效率还是产品质量上，该技术都存在着较为明显的优势。机器替代了人工，很多危险的环境都可以通过机器来进行操作，避免了危险作业，准确率得到大幅提升。智能控制系统能够有效掌握轧钢企业内现有设备的运行状况，给技术人员提供更加准确的操作依据。所有工艺都在规范的管理下有序开展，数据准确性更高。从工厂生产现状来看，我国的生产企业大多数针对的是热轧带钢工艺处理，这些原料表面容易被氧化，形成氧化铝表层，在加工前需要进行清洗工作，然后再进行产品加工。从我国现有生产工艺来看，目前对于产品质量要求较高的是冷轧加工线。智能编程控制系统智能性更高，性能更可靠，大大减少了人工操作的危险性。

4 智能控制技术在钢铁行业的应用前景

我国的科技发展历史源远流长，智能自动化控制技术的发展也在诸多变革中不断完善。人工神经网络的进步，离不开专家控制体系、系统识别功能、自动化信息技术和互联网技术的推动，这些学科在发展中有着密切的关联。在智能化技术的不断发展过程中，对我国钢铁生产企业的发展起到了极大的促进作用。与此同时，我国整个轧钢企业的生产工艺在智能控制技术的启发下也在不断完善。随着全球经济交流的逐步加剧，我国钢铁行业的发展空间更加广阔，但是随之而来的市场挑战也在不断增加，要想在激烈的竞争中占有一席之地，就要不断学习先进的科学技术发展进步，努力完善自身管理体系。当今社会，企业发展的重点在于管理，智能化控制技术的运用，能够为企业带来切实的利益，节约成本，提高质量，为企业发展赢得更多的机遇。环保意识的逐步渗入，企业节能减排也在提上日程，降低失误，减少浪费，合理利用有效的资源为社会创造更大的价值。机器的高效运转大大降低了企业人才引进的资金投入，安全性能高，效率提升较为明显。智能控制技术的引进，将大量工人从高危的操作中解放出来，降低了人员操作风险，稳定性更高。特别需要指出的是，人工智能控制技术的运用不可过于莽撞，需要专业型技术人才的认真探讨，确保在生产工艺上充分展示出其所有优势。总而言之，科技的运用推动了企业的发展进步，带动整个社会经济的高速发展。