钢铁冶金企业自动化仪表的有效运用

刘尔康

[摘    要]随着我国经济形势的总体变革，钢铁冶金行业迎来了崭新的变革，各个钢铁冶金企业不再局限在传统的生产模式下，而是在生产中配备了各种的自动化仪表，这些自动化仪表的配备，使钢铁冶金生产表现出了自动化特征，生产模式的变革不仅提升了生产效率，更给企业创造了巨大的效益，提升了企业在行业内的竞争力。基于此，文章从自动化仪表在钢铁冶金企业中的重要性出发，分析了自动化仪表的具体应用，有利于加大在钢铁冶金企业中自动化仪表的推广。

[关键词]钢铁冶金企业;自动化仪表;应用

[中图分类号]TF31 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）11–0–02

Effective Use of Automation Instruments in Iron and Steel Metallurgical Enterprises

Liu Er-kang

[Abstract]With the overall changes in China’s economic situation， the steel and metallurgical industry has ushered in a brand-new change. Each steel and metallurgical enterprise is no longer limited to the traditional production mode， but is equipped with various automated instruments in production. The equipment of the instrument makes the iron and steel metallurgical production show the characteristics of automation. The change of production mode not only improves the production efficiency， but also creates huge benefits for the enterprise and enhances the competitiveness of the enterprise in the industry. Based on this， the article starts from the importance of automation instruments in iron and steel metallurgical enterprises， and analyzes the specific applications of automation instruments， which is beneficial to increase the promotion of automation instruments in iron and steel metallurgical enterprises.

[Keywords]iron and steel metallurgical enterprises; automation instrumentation; application

钢铁冶金行业为传统行业，因为发展理念和技术条件的限制，钢铁冶金企业存在着效率低下、产能落后的情况。但在当前国内国际经济变革的过程中，钢铁冶金行业进入了崭新的发展阶段，行业现代化发展对钢铁冶金企业提出了新的要求，为适应现代化趋势，越来越多的钢铁冶金企业都在自身的生产系统中配备了各种自动化仪表。这些自动化仪表有着各自的功能优势，可给企业创造更大的发展可能，未来随着行业的进步，自动化仪表在钢铁冶金企业中还有着巨大的应用潜力。

1 自动化仪表在钢铁冶金企业中的重要性

1.1 推进钢铁冶金行业的一体化发展

（1）钢铁冶金行业作为我国国民经济体系中的重要构成部分，每年的生产任务满足了市场上的钢铁冶金产品需求且很多产品都出口到了海外，给国家创造了巨大的经济效益。但钢铁冶金行业是工业化企业，在传统的粗放型经济的发展模式下，因为技术条件的落后性，导致钢铁冶金企业的生产效率偏低且效益无法保障。

在工业现代化发展趋势下，钢铁冶金行业在积极探索转型道路，一些大型的钢铁冶金企业在此背景下已经进入了一体化发展的阶段，而一体化发展的实现需有自动化仪表的支持。因此，各钢铁冶金企业的自动化仪表配备和应用，可加快推进整个行业的一体化发展步伐，各钢铁冶金企业通过各種自动化仪表的使用，可形成现代化生产线，再加上计算机系统和电气系统的辅助，可在企业内部构建一体化的生产模式。

自动化仪表可给钢铁冶金企业创建一体化环境，因为自动化仪表中集成了各种的现代化技术，这些技术的使用使自动化仪表使用中的各种兼容问题能够得以解决，数据处理效率的提高也就刺激了生产模式的转变，给企业创造了巨大的效益。

（2）对于钢铁冶金行业的发展而言，整个的生产系统处于高强度的控制状态下，只有保障了控制的高效性，才可以保障产能。而自动化仪表中因为集成了各种现代化控制技术，可使在生产的过程中，发挥各类仪表在高级控制方面的作用，这种控制模式彻底转变了传统的控制模式限制，可在生产的过程中，进行生产系统中复杂内容、流程的精准分配与控制，构建智能化生产模式。

根据当前在钢铁冶金企业中自动化仪表的控制情况，可采用自适应、模拟的控制方式，以某钢铁冶金企业为研究对象，自适应控制方式的应用，实现了企业生产方式的全面优化，自动化仪表的自适应控制中，表现出动态控制的功能，可根据现场的具体生产情况，进行生产条件的灵活调整，使生产条件可以与实际的生产需求相一致。该钢铁冶金企业的生产中，外界环境因素的存在对于生产的干扰巨大，这些影响因素的存在导致在生产过程中很容易出现各种的误差，产品精度无法满足要求，而在配备了自动化仪表以后，企业中构建了自适应控制系统，这一系统的控制模式下，完全可根据被控制对象的特点，来进行生产方式的灵活调整，减小其他因素对生产的干扰，维持正常的生产秩序。

1.2 降低钢铁冶金企业的生产成本

自动化仪表在钢铁冶金企业中应用后，同样可使企业的成本有所降低。作为传统行业，钢铁冶金企业的生产规模庞大，在生产任务的实施中涉及了很多的要素，整体的投入较高，因此，对钢铁冶金企业的生产而言，其生产成本投入较高。

随着各钢铁冶金企业在进行生产转型，自动化仪表陆续应用到了生产领域，这些自动化仪表中采用了现代化技术，不仅可成本生产成本，更能够降低运营成本。

近年来，越来越多的钢铁冶金企业开始了低成本的自动化建设，尤其是中小企业中的自动化仪表应用，在企业成本的控制方面表现出了突出的优势。

以某中小型钢铁冶金企业为例，该企业将自动化仪表的资金作为固定成本，引进了市场上的各类自动化仪表，构建了更为独特的生产系统，并加大了在自动化建设中的资金和技术投入，给生产创造了更为理想的环境，自动化仪表成为了自动化生产中的关键要素。

2 自动化仪表在钢铁冶金企业关键技术

自动化仪表本身就是信息时代下的技术产物，在仪表中集成了多种的现代信息技术，这些技术之间的高度配合，使自动化仪表兼具多种的功能。自动化仪表在钢铁冶金企业中应用的技术主要表现在以下几个方面。

2.1 网络集成化控制技术

网络集成化控制技术是自动化仪表中的关键性技术，此技术的应用，使在钢铁冶金企业的生产过程中，整个生产系统的控制更为便捷且不同模块之间的通信更为顺畅。自动化仪表可直接与计算机技术高度集成，钢铁冶金企业在这一生产方式下，计算机控制系统可在生产的全过程中，完成生产数据和信息的自动收集与反馈，而处于系统中的每一个自动化仪表，都可以在计算机控制系统中实现网络化管控[3]。网络控制模式下的自动化仪表，不仅能够对钢铁冶金企业生产的全部流程实施自动化管控，更可以对生产中的一切参数实施自主检验、测量与转换，使生产中的一些干扰因素得到有效控制。

2.2 软件编程技术

在传统技术发展条件下，自动化仪表一般是由硬件完成控制的，而在当下的发展条件下，软件编程技术日渐进步，给自动化仪表的控制提供了新的技术，在软件编制技术支持下，控制程序的更改和调整相对便捷，这一特点在各类自动化仪表的控制中，可利用软件编辑技术完成。但在软件编辑技术的使用之前，需首先进行计算机验证，在此过程中主要要保障控制程序可满足实际需求，以避免后续在软件编辑技术应用中出现问题。

2.3 自主记忆技术

目前，钢铁冶金企业内部配备了越来越多的自动化仪表，每一种仪表都有各自的功能优势，部分仪表中因为使用了自主记忆技术，使仪表的自主记忆功能可有效发挥作用。仪表内部安装有计算机芯片和其他部件，这些芯片和部件具备存储功能，通过对操作步骤的科学记忆，可适应钢铁冶金企业复杂的生产任务。一旦自动化仪表在运行过程中出现了状态变化，在不需要进行原先设置变更的情况下，就可以自动完成相应的调整，自动化仪表的逻辑判断功能，有效提升了生产系统的运行可靠性。

3 钢铁冶金企业自动化仪表的应用

3.1 智能与先进控制

钢铁冶金企业的自动化仪表应用中，智能控制是其中的一个方面，在这一控制模式下，控制模块不需要对被控制对象开展精准定量，只需要具备相应的控制知识就可以完成控制任务，在钢铁冶金的复杂性、不完全性、模糊性非数学控制的过程中，就可以利用智能控制实现。近年来，越来越多的钢铁冶金企业，都在积极探索新的生产模式，有条件的企业都引入了智能系统，如专家系统、神经元网、自适应控制、模糊控制等智能化模块的应用，可通过这些智能控制系统来完成生产全过程的智能化管理和控制。

钢铁冶金企业的生产流程繁多，且每个环节的工艺技术标准都非常高，为提高控制可靠性和便捷性，可引入智能化控制模式。如果自动化仪表在钢铁冶金企业中能够应用在先进控制方面，就可以使企业生产中的系统适应能力大大提高，使系统具备更高的稳定性，克服传统生产系统下所存在的不稳定性、非线性缺陷，也就减小了在钢铁冶金企业中外部因素对生产流程和要素的干扰。

目前很多钢铁冶金企业中，自动化仪表的先进控制也取得了明显的进步。比如，部分企业采用预测模型，对高炉中铁水温度实现了监测与控制;采用分布参数理论，对电炉中钢水成分实施了调节;采用自適应控制方法，将连铸结晶器的液位控制在了标准条件下。随着未来自动化仪表在钢铁冶金企业中的广泛应用，加快了钢铁行业的现代化发展，经由计算机过程控制系统、DCS与PLC等的有效结合，可最大限度地发挥各种自动化仪表的功能优势，解决生产中所出现的各种问题。

3.2 系统开发与现场总线控制

自动化仪表在钢铁冶金行业中的应用，同样体现在系统开发和现场总线控制中，从整个生产系统的构成来看，现场总线的存在，可使各生产设备与自动化系统可达到智能连接的效果，该种智能连接方式下，表现出数字化、开放性和双向串行的特点，再加上数字通信技术的引入，也就可使现场总线控制中具备了更多的功能，在生产系统中形成了现场级仪表。现场总线控制中的自动化仪表应用，使中央控制DCS原先所具备的组织、控制和协调功能逐步被现场仪表的这些功能所取代，也就可根据钢铁冶金企业的生产特点，构建生产现场总线控制FCS，提升控制的一体化水平，这些控制特点和功能使在企业中的生产效率和安全都显著提高。

生产现场总线控制FCS的形成，在系统的运行时，可将运算能力排除在例行控制外，最终使钢铁冶金企业的控制模块可满足更为复杂的控制任务，提升控制的智能化水平。越来越多的钢铁冶金企业在当前逐步意识到了现场总线控制FCS的优势，在未来的发展过程中，为通过这一控制系统来实现企业的生产转变，就要求企业需结合自身的具体情况，加大对这一方面的资金投入和技术研发。

3.3 专业特殊仪表检测

随着钢铁冶金企业生产规模的日渐扩大，许多钢铁企业为满足生产的现实需求，都配备了各种的特殊检测仪表，这些特殊仪表的配备在企业的生产过程中，能够对生产过程中的一些特殊参数开展实时检测，如高温、液面、高温流体成分、线材温度等都开展精准检测。自动化仪表的配备使这些检测工作的开展更为便捷和高效。对很多的钢铁冶金企业生产而言，特殊仪表的使用频次较高，为使自动化特殊仪表检测在钢铁企业发挥其作用，各企业在当下都应该加大对计算机或微处理器发展的关注，以根据企业的具体情况来配备这些先进的设备设施和仪表，以加快推进企业的一体化、智能化发展进程。自动化仪表的研发中，除了要进行仪表材料、零部件的应用创新外，还需要加大技术创新力度，以通过这些方式，提升自动化仪表的综合性能，具备更为完善的功能。

4 结束语

钢铁冶金企业的生产发展过程中，生产转型成了关键性的方向，为了给钢铁冶金企业创造更大的发展可能性，各钢铁冶金企业都要从自身的生产实际出发，加强对自动化仪表的配置，发挥自动化仪表在生产流程管控、要素管理方面的突出作用，提升钢铁冶金企业的发展竞争力。

参考文献

[1] 王亮.钢铁冶金企业自动化仪表技术应用及分析[J].数字化用户，2018，24（10）：80.

[2] 姜辉，赵继东，赵晓鹏，等.自动化仪表技术在钢铁行业节能减排的应用[J].冶金能源，2019，38（5）：63-65.