钢铁工业自动化的关键技术探究

董银

【摘 要】近年来，随着我国经济、工业得到高速发展，我国钢铁工业也得到了较快发展。其中自动化技术也逐渐被运用到钢铁工业中，而自动化技术的使用对于钢铁工业有着十分重要的意义。其能帮助提高工作效率，帮助节约资源，从而为企业节省一笔可观的费用。本文主要介绍了钢铁工业采用自动化技术的关键技术，详细分析了自动化关键技术的相关内容。

【关键词】钢铁工业；关键技术；自动化

随着自动化技术得到广泛应用，将会不断推动我国钢铁工业不断向前发展。实践表明，钢铁自动化的应用能起到降低生产成本、帮助节约能源，从而提高生产产量和工作效率的作用，对于钢铁工业的发展能起到很好的促进作用。

1.计算机集成制造体系内容分析

1.1探索两种生产工艺相关内容

1.1.1加工处理

通常情况，离散类型属于能够看到的类型，若在冷状态环境下，大部分主要采用的是物理制作方法，但是其制作过程大部分是相互对应的，换言之就是生产温度太高而不能看清其形态。对上述内容进行分析可知，在离散型中构建数学模型相比比较容易，并且钢铁工业构建一个数学模型会存在较大难度，大多数是利用经验模型结合机理模型，并且使用神经元网络、专家系统以及模糊控制来帮助构建控制模型。

1.1.2工艺装置分析

针对离散型而言，其工艺装置、工艺活动内容等均容易会跟随时间改变而发生改变，并且物品形态并不是稳定不变的，但由于这类行业的企业属于持续性企业，因此这些内容因素通常情况下不会经常出现改变，物品外在形态也不会经常出现变化。另外，前一类型品质大部分是凭借信息、图像等资料来获得，而后一类型就需要通过控制工艺设备的稳定性、工艺参数等来获得。

1.1.3环境参考模型分析

其中讲到的离散型，其参考模型可以划分为：①企业；②分厂；③车间；④单元；⑤工作站；⑥工艺设备。在机械加工行业中，该模型的下三层中的设备可以认为是金属加工车床，工作站就是由这几台车床组合而成，而单元就是几个工作站的组合。对于连续型而言，其参考模型的下三层结构则有所差异，大体上都是不同种类的工艺设备以及其他辅助设备，比如：轧机设备、高炉设备以及供应能源的相关设备等。因为这一项内容的不同，从而使采用的控制设备也有所差异，并且探索要素也有些差异。

1.2工作中做好"以人为本"，从而达到"业务重组"的工作原则

计算机集成体系是一个十分复杂的体系，其发展情况与人有着十分紧密的关系。如果单纯采用自动化是不能完成这一项工作的。而在探讨生产要素相关问题类型中，大部分是与人有着密切联系的，因此，该体系的发展过程中，人起着非常重要的地位。所谓"业务重组"指企业调整以往的经营方式、信息交换方式以及生产管理体系、采用新技术，从而构建能满足计算机集成体系的一个新型组织体系。"以人为本"相关内容也包括了在工作中开展宣传工作，使相关人员都能了解到该体系的重要性，并且通过相关培训工作帮助提高相关群众的科技水平、综合素养，从而在企业中形成良好的文化环境。

2.智能化要素探析

其中智能控制是人工智能内容的一个应用以及研究方面，其是运筹学、信息论以及自动控制等相关学科内容的结合，从而变成了一个交叉学科[1]。近年来，实际工作中也出现了很多不同的智能控制系统，例如：以神经网络作为基础的智能-神经控制系统、多级递阶智能控制系统，基于规则知识的仿人控制系统以及多模变结构的智能控制系统等。智能管控是一项十分重要的工艺，这点与某些行业的要素基本相同。智能管控被应用在生产工业的各个工序中，被应用在调整与安排生产计划工作、诊断设备工作以及设备监测工作等方面，并在该领域中取得较好的成就。

其中，智能控制被应用在钢铁工业与其具自身特点有着密切联系，其比较适用于具有不完全性、不确定性以及复杂性、模糊性特点的非数字工作过程，然后对采用知识来帮助推理，用来启发求解过程。另外，其还能帮助控制以数学模型显示的工作过程以及以知识表示的广义模型（非数字）。其中钢铁企业的生产过程控制最适合选择智能控制来完成工作。例如，钢铁企业在炼钢生产环节是在"黑匣子"环境下完成的，生产环境不确定因素比较多，因此工作相对比较繁琐。近年来，钢铁工业中很难构建一个比较精确的数学模型，有些企业即使有相应的控制模型，但是某些模型获得效果比不上人工操作获得的效果好，因此没能得到普及。在钢铁工业自动化工艺中，在各项工序中基础自动化占有约40%～60%，而过程控制仅有大约10%的比例，因此过程控制水平相关比较低。原因是因为数学模型比较难建立，如果采用智能控制，就能在一定程度上促进过程控制。智能控制属于交叉学科的一个新兴学科，在知识理论方面以及实际应用方面都有着一些不足，目前还处在技术研究阶段。

3.仪表仪器在自动化工作中的应用意义

3.1其是管控工作以及自动化工作开展的基础

近年来，随着我国钢铁领域自动化得到不断发展，仪表设备发挥着重要作用。由于仪表设备是钢铁工业经营管理以及生产过程自动化的前提，如果缺少质量优良、性能良好以及精确度高的仪表仪器帮助检测钢铁工业生产中的各种信息，钢铁工业就很难实现高水平的自动化[2]。钢铁企业中会存在很多常规检测信号，比如：压力信号、流量信号以及温度信号等其他信号。另外，还包括很多特殊检测信号类型，比如测量钢板的厚度、宽度，检测高炉料面的分布情况以及测量连铸大包重量等，这些信息都需要采用特殊检测仪表来帮助实现。若这些信号检测所得结果不精确，就会影响其相关自动控制发挥正常作用。

3.2冶金工业使用的仪表设备具备的特征

目前，冶金工业中的仪表设备水平均得到了一定提高，仪表种类也随之增多，并且仪表精确度也不断得到提高。仪表在自动化操作中发挥着重要作用，但是在实际工作中也表现出较多反面情况，需要在今后的工作中不断进行改善和提高。对于经常使用到的仪表设备，由于其使用范围比较泛，并且参与到这些探索以及研究等活动的企业也比较多，因此这些仪表仪器的技术性相关都比较优秀。另一方面，某些特殊设备由于使用范围不广，并且研究起来会具有一定难度，这些设备的维护工作也相对比较难，因此在以往的工作中不能很好的发挥其具备的作用。

在钢铁工业自动化工作中冶金工艺专用仪表的应用有着很重要的作用，很多特殊信号都需要采用专用的检测仪表，通过特殊的检验方法来完成检测工作。目前，钢铁工业中相关仪表设备性能以及质量等都需要进行改善、提升，其与国外相关仪表产品相比，还是存在一定的距离。因此，在工作中应借鉴别人的优点，综合钢铁企业自身实际情况来帮助提升仪表性能，改善仪表工艺特征，确保仪表设备能正常投入使用，从而提高钢铁企业的生产效率。

4.结束语

综上所述，近年来，我国的钢铁工业发展取得较好成绩，而钢铁工业自动化的应用发挥着十分重要的作用。而自动化技术是一项比较复杂、工程量大的高新技术，在实际工作中要做好自动化技术的应用，对于不利方面应采取有效措施，确保钢铁工业的生产工作不受到影响。

【参考文献】

[1]董诺佳.钢铁工业自动化的关键技术[J].科技创新与应用，2013，（06）：65.

[2]劳松.钢铁工业自动化技术的创新与应用[J].科技创新与应用，2013，（06）：84.