智能控制技术在我国轧钢控制中的应用

陈 鹏

（莱钢集团设备检修中心，山东 济南 271104）

1 智能化控制在轧钢流程当中的使用价值分析

智能控制主要是在自动控制和人工智能等多学科基础上共同结合产生的交叉学科，智能控制主要是通过人工智能的方式将复杂控制过程中出现的一些无法解决的问题处理，因为当前社会快速发展对钢材的需求也在逐步增加，智能控制技术与轧钢自动化控制系统相结合，可以有效的将轧钢过程中生产效率低等问题解决，符合社会发展的需要。与此同时智能控制技术与操作具有高效的特点，可以让轧钢的生产效率提升，为钢铁企业的快速发展带来经济效益。

智能控制技术从出现开始逐步发展为神经网络控制、模糊控制、专家控制的各种控制方式，智能控制技术在轧钢生产过程中得到了广泛的应用。在轧钢设备上进行传感器的设置，将整个设备的具体状态传递给控制系统，通过可编程控制系统有效的控制设备的动作，在加工流水线生产的过程中，传感器可以锁定机台位置，并且将获得信号反馈给信息控制中心。信息控制中心对整个系系统的运行进行监控，符合系统条件时就输出相应的信号控制机才到下一个位置，在整个加工操作过程中加工工艺得到快速的发展。然而，在实际操作的过程中由于作业控制精度不高，会造成产品质量低，出现浪费等问题，智能控制技术在轧钢作业的过程中可以有效的保证产品的质量，减少浪费，控制良品率。

2 智能化技术在轧钢应用过程中的主要优势

智能控制技术在应用过程中有以下几个优势：首先在整体加工工艺控制的过程中可以让工艺流程的精确性提高，从加工作业的角度出发，精确度是让产品质量提高的重要一环，在实际操作的过程中生产的钢段如果无法达到要求，很可能导致企业失去市场，导致竞争力下降，其次加工工艺的角度分析，不同的钢材所使用的原材料以及加工工艺各不相同，原材料价格和成本也不一样，在实际生产的过程中，如果生产加工一些成本较高的钢材料智能控制技术的应用具有非常重要的意义，由于智能控制技术可以提高生产过程中稳定性，在实际加工的过程中可以保证轧钢工艺的合理应用，减少轧钢过程中的生产成本，让整个轧钢企业的实际效益提高，最后智能控制系统可以有效的解放人力，减少传统工艺生产过程中人力资源的浪费。在传统生产的过程中，人工需要定位整个设备的位置，在操作的过程中完全凭借操作工的经验来进行，生产在实际生产的过程中会导致产品的精准度不高，影响整个设备的生产，无法保证企业的效益提高，而智能控制系统通过自动化设备来进行控制，在实际操作过程中不需要大量的人工就能够将相关控制工作完成。在轧钢工艺控制的过程中，可以保证整个企业的加工效率，提高企业的效益，加强智能化控制技术应用，可以保证加工生产的稳定性，符合当前现代化生产发展的需求。

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

人工神经网络主要是对脑神经传递方式进行模拟形成的一种人工智能识别方式，在应用的过程中具有自学习自适应、自组织等各种特点，适合对非线性动态关系进行处理，在轧钢当中可以对一系列无法解决的非线性问题进行有效的解决，以bp神经网络为例，在实际操作的过程中可以有效地将模型识别和非线性关系结合。

在轧钢的过程中人工神经网络应用，主要体现在对冷轧变形抗力、摩擦系数的预测，热轧带钢的轧制力预测等各个方面，当前我国在带板带钢生产的过程中，主要使用的是连轧方式，而轧制力预报方面是连轧、精轧机组计算机设定过程中的核心，在轧制力的预报的过程中涉及到变形抗力模型、应力模型以及温降模型。

如果使用原来的方法设定模型，需要采集大量的数据预先进行模型的设置，并且进行非线性回归的计算，然而在统计的过程中不可能在同一环境下获得相应的数据，因此无法做到准确的回归，通过神经网络的方式积累相应的数据，可以建立起相应的神经网络数学模型，精确地对其进行模拟和计算。在进行轧钢生产的过程中，一般的工厂只能在生产某一产品后获得相应的数据或者在实验室当中，控制相关参数得到相应的检测结果，而利用神经网络模型可以在线预测产品的质量，另外通过监测的数据有效的对相关参数进行调节和控制，保证整个系统生产过程中的稳定性，自动在线监测系统还包含了人工视觉系统、专家系统，网络神经系统在应用的过程中可以有效的通过相关的参数对可能的缺陷进行描述，神经网络可以有效的识别缺陷，并且过滤相关的输入信息，将一些非缺陷数据剔除，保证真正缺陷的信息记录下来，供专家系统进行使用，专家系统可以依照神经网络获得的信息对整体质量进行确认通过多次的训练，可以让系统掌握一定的质量控制和检测能力，在对产品质量进行判断控制缺陷方面具有很大的帮助。

3.2 PLC系统在轧钢中的应用

在轧钢生产的时候，生产线可以通过变频系统进行驱动，通过变频器内置的通信接口和PLC的通信接口之间进行通信，在此过程中PLC可以有效的对模块进行读、写来发送相应的命令控制变频器，另外也可以通过这样的方式获得变频器的相关数据，监控当前设备运行的具体状态，操作人员可以利用PLC的信号，实时对现场情况进行观测，直接操作相关设备。由此可见在生产的过程中，因为PLC系统的应用可以一体化的对设备进行控制，以简单的通信数据形式转变原有轧钢过程中的大量硬件设备，不管是在控制效率还是在控制水平方面，PLC的优势都非常明显可以让整个轧钢系统的效率和安全性大幅度提高，让设备在运行维护过程中的成本降低，让企业的效益提高，PLC控制系统在轧钢生产的过程中主要是精确的对变频装置进行控制，加强机械设备的准确调试，让机械设备的严格的控制下进行操作，准确的对各数据进行管理。当前我国轧钢生产流程主要是从热轧带钢处理开始的，在生产的过程中会在热轧带钢表层附着厚厚的氧化层，在冷轧加工的过程中通过酸洗等方式去除氧化膜，再通过冷轧工业设备进一步进行生产操作。在当前轧钢生产的过程中，可以发现冷轧流水线在生产过程中对工艺和安全的要求相对较高，PLC控制系统可以自动化的对其进行控制，保证其安全性，避免相关人员暴露在危险的环境当中。

4 结语

在轧钢生产的过程中通过智能化控制系统可以有效的提高轧钢生产的效率，保证精确定位，让整个系统的精确性提高，另外还可以提高企业的实际利润率，控制成本支出，当前主要通过计算机技术以及电气控制等技术来加强智能控制技术的应用。