雜志社論文發(fā)表淺析冶金工業(yè)自動化技術(shù)

　　摘　要：我國自動化技術(shù)發(fā)展非常迅速，在冶金業(yè)中的應用我國已經(jīng)自主開發(fā)出了具有世界領(lǐng)先水平的核心控制軟件。本文從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)學模型、自動化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新以及能源管控一體化對冶金工業(yè)自動化技術(shù)作了更深入的分析。

　　關(guān)鍵詞：冶金;自動化技術(shù);發(fā)展

　　近些年我國自動化專業(yè)技術(shù)的發(fā)展得到了很大的成就，已經(jīng)被推廣至制造業(yè)的應用中。并且基于計算機技術(shù)的自動化技術(shù)應用在經(jīng)濟效益和社會效益中有很顯著的成果。本文主要以冶金工業(yè)自動化技術(shù)為主進行分析。

　　1. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冶金企業(yè)中的應用

　　繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后，物聯(lián)網(wǎng)被認為是世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，其具有廣闊的發(fā)展前景。但是目前對物聯(lián)網(wǎng)的研究也僅僅停留在概念階段，物聯(lián)網(wǎng)在冶金工業(yè)領(lǐng)域的應用存在很多問題，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：(1)研制生產(chǎn)關(guān)鍵特殊傳感器——工業(yè)用傳感器。工業(yè)傳感器能夠?qū)ξ矬w的狀態(tài)和變化進行測量或者感知，并將其轉(zhuǎn)化為計算機能夠處理的電子信號。工業(yè)自動檢測和自動控制實現(xiàn)的首要環(huán)節(jié)就是研制生產(chǎn)工業(yè)用傳感器。在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)中，必須注重自動化生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)的監(jiān)視和控制，從而確保設(shè)備能夠正常工作，并且使產(chǎn)品的質(zhì)量達到最佳效果，而對各個參數(shù)的監(jiān)視和控制就是通過各種傳感器來實現(xiàn)的。因此，質(zhì)優(yōu)價廉工業(yè)傳感器有助于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)體系的構(gòu)建。(2)通過工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)布局和建設(shè)工廠傳感網(wǎng)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)將傳感器技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等結(jié)合起來，它是一種由大量隨機分布的、具有實時感知和自組織能力的傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。繼現(xiàn)場總線之后，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域又一熱點技術(shù)，它能夠使工業(yè)測控系統(tǒng)成本得以降低并且能夠使工業(yè)測控系統(tǒng)應用范圍得以提高。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引起許多國家學術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。

　　2. 過程控制數(shù)學模型在冶金自動化中的應用

　　冶金自動化的不斷突破是離不開數(shù)學模型的。如果把數(shù)學模型這項技術(shù)掌握了，就拿到了自動化的主動權(quán)和話語權(quán)。因此，要想生產(chǎn)國家急需的鋼鐵產(chǎn)品，就需要高水平的自動化技術(shù)做支持，而發(fā)達國家在自動化技術(shù)發(fā)展上比較成熟，他們?yōu)榱四撤N目的是不會將其高端技術(shù)申請出去的，他們所申請的技術(shù)基本上都是過時的要不就是有條件限制的技術(shù)。到目前為止，我國的冶金自動化已經(jīng)發(fā)展到一定的水平，開展高端冶金自動化領(lǐng)域數(shù)學模型的自主創(chuàng)新條件基本成熟，能夠滿足市場的廣泛需求。另外，我國已經(jīng)構(gòu)建了一個富有技術(shù)創(chuàng)新能力的團隊，為數(shù)學模型的自主創(chuàng)新創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。數(shù)學模型是對象表征的控制，是對象可執(zhí)行的表述，數(shù)學模型與信息技術(shù)、工藝能力以及自動化技術(shù)進行有機結(jié)合，從而使得數(shù)學模型的優(yōu)勢更能充分的發(fā)揮出來，因此，數(shù)學模型通常被稱為自動化與信息化的核心技術(shù)。我國鋼鐵工業(yè)要想生產(chǎn)出國民經(jīng)濟發(fā)展需求的鋼材品種，就需要建立高可用性和高精度的數(shù)學模型。高可用性和高精度的數(shù)學模型能夠確保產(chǎn)品的質(zhì)量以及節(jié)能效果，促進產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展。

　　過程控制數(shù)學模型在國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的應用與發(fā)展，目前還剛剛起步，方興未艾，隨著需求的發(fā)展，未來的數(shù)學模型還有著極大的發(fā)展空間。從現(xiàn)在起，形成社會的關(guān)注，這對數(shù)學模型的未來發(fā)展，會起到一定的積極作用。打破數(shù)學模型的神秘感。相信自己的力量，鼓足自己的信心，模型應用從低級向高級逐步發(fā)展，不斷積累技術(shù)，不斷培養(yǎng)人才，踏下心來，抓上幾個項目，就一定能搞出名堂來，收到明顯的經(jīng)濟效益與社會效益。發(fā)展以數(shù)學模型為核心的自動化技術(shù)，是落實“科技創(chuàng)造未來”的具體體現(xiàn)，也是我國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)新的騰飛的助推器。在過程控制數(shù)學模型的研發(fā)與應用上，要實現(xiàn)重點突破，開發(fā)出有中國特色的數(shù)學模型產(chǎn)品與技術(shù)，走出一條“研制一批，儲備一批，生產(chǎn)一批”以科研促生產(chǎn)、以生產(chǎn)出產(chǎn)品、以產(chǎn)品保應用的新的可持續(xù)發(fā)展之路來。

　　3. 以國產(chǎn)化創(chuàng)新型產(chǎn)品與技術(shù)為核心的自動化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新

　　目前，我國冶金工業(yè)自動化系統(tǒng)的建設(shè)，許多都處于開環(huán)控制或局部閉環(huán)控制階段。而要實現(xiàn)真正意義的自動化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新就要在全過程方面實現(xiàn)真正的閉環(huán)。當然，這還要涉及到有關(guān)執(zhí)行機構(gòu)、檢測單元等方面的支持與配合。其核心是國產(chǎn)化的技術(shù)與產(chǎn)品，并廣泛采用國內(nèi)外其他先進技術(shù)做支持，以保證整套系統(tǒng)的品質(zhì)與質(zhì)量。如果仍然還是停留在實現(xiàn)局部閉環(huán)控制上，就不能真正稱之為系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新。以國產(chǎn)化創(chuàng)新型產(chǎn)品與技術(shù)為核心的自動化系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新是在控制系統(tǒng)、控制工程設(shè)計和組態(tài)軟件、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)、制造管理和執(zhí)行軟件等多方面的基礎(chǔ)上，通過集成與優(yōu)化，實現(xiàn)真正意義上的生產(chǎn)管控一體化和生產(chǎn)過程控制智能化。

　　4. 能源管控一體化建設(shè)

　　冶金工業(yè)是耗能大戶，能耗將制約冶金工業(yè)的發(fā)展，我國冶金工業(yè)也正面臨著由粗放型向精細化轉(zhuǎn)型。以耗能來核定產(chǎn)能，或許將成為可能。所以整個冶金工業(yè)的節(jié)能降耗、低碳減排工作十分繁重，利用自動化技術(shù)來實現(xiàn)降低能耗，是冶金工業(yè)節(jié)能減排、實現(xiàn)綠色工廠的重要手段之一。

　　冶金企業(yè)能源管控一體化建設(shè)，如果只停留在數(shù)據(jù)采集階段，那么意義不大。這也是目前已經(jīng)普遍實現(xiàn)的事實。針對冶金工業(yè)能源管控的特點，一是耗能大戶，二是在冶金生產(chǎn)過程中，又伴生出大量的可燃性氣體，如焦爐煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等。所以能源管控的工作重心是能源使用管理的優(yōu)化、二次能源的安全合理使用、多種能源介質(zhì)統(tǒng)一平臺操作、改變傳統(tǒng)的能源計量方式以及能源安全管理預警等。能源管控中心建設(shè)的特點是控制模型和管理模型的融合。

　　參考文獻：

　　[1] 郭雨春,陳志,王昊宇. 冶金自動化發(fā)展的策略與思考[J]. 自動化博覽, 2009, (S1) .

　　[2] 冶金自動化技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 山東冶金, 2008, (S1) .