芻議冶金機械自動化的發展現狀及趨勢

楊 磊

（黑龍江省中小企業服務中心，黑龍江 哈爾濱 150009）

隨著我國經濟的騰飛，金屬冶煉工業在國民經濟中所占的地位也越來越重要，為其它行業的發展打下了堅實的基礎。隨著科學技術的不斷進步，特別是自動化技術的發展和不斷的成熟，在冶金工業中發揮的作用越來越重要。冶金機械的自動化極大的提高了企業的生產效率、降低了生產成本，提高了企業的經濟效益。

1 冶金機械及自動化發展現狀

隨著我國經濟的迅速發展，國民經濟各個行業的發展都離不開冶金工業的支撐，冶金工業對于我國國民經濟的穩定發展具有十分重要的戰略意義。我國的現代化的冶金工業起步相對較晚，從上個世紀的七十年代開始，通過引進國外的技術和設備，在此基礎之上進行消化和吸收，我國的冶金工業取得極大的成就，逐步建立起了獨立自主的、相對比較完備的冶金工業體系，對于我國國民經濟建設的開展具有十分重要的意義。與此同時，國內對于冶金機械和設備的研究也不斷的取得進步，隨著我國冶金工業的發展和壯大，我國的冶金機械設備的水平以及自動化的程度有了很大程度的提高，已經逐漸朝著大型化、綜合化以及集成化的方向發展。進步新世紀以來，隨著以電子計算機技術為核心信息技術的發展和不斷的成熟，我國的冶金工業的自動化程度又獲得了一次巨大的跨越式的發展。

近年來，我國的冶金機械的研究和開發取得了豐碩的成果，2008年鞍鋼建成2.15米熱連軋機以及2.13米準予連軋機，并投入使用，我國的冶金機械設備制造技術取得了不小的成就，擺脫了對于國外設備的以來，尤其是大型寬厚板軋機已經基本上實現了國產化。當前我國的冶金設備的研究逐漸朝著自主研究的方向發展，冷連軋機組的研發取得了突破性的進展，常規冶金設備已經基本上可以實現國產化。隨著我國冶金機械設備的快速發展，給冶金自動化技術的發展帶來了廣闊的發展空間，打下了堅實的基礎，基本上實現了原料生產、焦化生產的自動化，這極大的促進了我國冶金工業的發展。隨著我國計算機技術的發展以及在各個領域的廣泛使用，我國的冶金自動化生產過程中也大量的引進了計算機技術，提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工業的整體發展水平，為我國國民經濟的穩定快速的發展打下了堅實的基礎。

早在2006年,冶金行業的自動化系統集成項目就以控制（大型PLC為主）和傳動為主。在原料、燒結、焦化、高爐、轉爐、電爐（煉鋼）、精煉爐、連鑄、軋機、加熱爐、均熱爐、鐵合金電爐、鋁電解等環節均涉及自動化系統集成業務。其中PLC已經尤為冶金行業的主流控制系統。在冶金行業中,軋鋼的自動化程度很高,它包含了自動燃燒控制模型、軋制節奏控制模型、粗軋自動寬度控制模型、精軋設定模型、板形設定和控制模型、精軋出口溫度控制模型、卷取溫度控制模型、卷取設定模型等,做好軋鋼自動化,PLC硬件、軟件控制都很重要,為冶金自動化的發展帶來了新的機遇。計算機技術的發展使現代機械自動化發生了質的飛躍,當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制體系結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能,智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術,網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態以贏利為目刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體,形成嚴密的制造過程閉環控制體系。這種新技術應用于冶金機械制造將會給冶金工業帶來新的發展契機。

2 冶金機械及自動化的發展趨勢

以計算機技術以及人工智能技術和核心的信息化技術的發展，給冶金機械的發展帶來了一種新的發展空間。在冶金機械設備中越來越多的集成了可編程的控制系統，大量傳感器的使用極大的提高了信息收集的效率與準確性，這些都推動了冶金工業機械自動化的發展速度，提高了冶金機械的工作效率，降低了設備的損耗，擴展了設備的功能，提高了企業的經濟效益。

"十一五"期間,我國冶金工業中的煉鐵設備。煉鋼設備、連鑄設備、軋制設備（板帶鋼軋制設備、型線棒管軋制設備、熱軋鋼材控冷設備）等都有新的突破,為冶金工業的發展補充了硬件設施。未來國際冶金自動化發展趨勢如下。

(1)基于數字模擬和仿真技術的研發,實現冶金全流程動態分析、評估和精準設計。

(2)綜合考慮生產效率、能耗物耗和環境指標的多目標實時優化。

(3)產品指標、運行指標和控制指標協同的全面閉環控制。

(4)數據驅動和知識驅動相結合的復雜過程建模和先進過程控制。

(5)先進傳感技術和軟測量結合的關鍵工藝參數的在線連貫測量。

(6)結合考慮物質流、能量流優化的先進能源管理和控制。

針對國際冶金行業的發展趨勢,我國冶金自動化發展趨勢主要表現在以下幾方面。

(1)過程控制系統的發展。采用先進的電子數控技術和新型傳感器技術、光機電一體化技術、軟測量技術、冶金環境下可靠性技術等,實現冶金流程在線檢測和監控系統。

(2)冶金技術信息化發展。在工業生產控制中,網絡就是中樞神經,以工業生產起到控制作用。在冶金工業中,以計算機技術為先鋒的網絡技術、電子數控技術、計算機仿真技術、多媒體技術、計算力學技術等在冶金流程中實現集成模擬系統,通過人機交流,模擬鋼鐵生產全過程,進而推進冶金工業生產制造的智能化。

(3)生產管理系統的發展。冶金工業的自動化不僅僅的包括機械的自動化，也包括管理的自動化，主要包括地生產進行相應的協調、對產品的質量進行嚴格的把關、對企業的資源以及能源的使用進行優化配置，提高能源的使用效率。通過管理的自動化，將企業的生產人員以及冶金機械設備進行有機的聯合，使其有效地進行運作，從而保證整個企業的生產活動有條不紊的進行，提高人力資源、能源的使用效率，降低成本，提高產品的質量，從而使企業在激烈的競爭中占據優勢地位。

結語

隨著信息時代的到來以及我國鋼鐵工業在數量和質量方面的發展為冶金機械及自動化技術的發展即提供了機遇,也提出了新的挑戰。面對冶金企業花巨資大量引進的國外軟硬件產品、先進技術和自動化系統,我國冶金機械研制及自動化開發工作者仍然任重道遠。冶金機械的自主研制及冶金自動化技術發展,必須注重將高科技融入其中,注重提升性能,加強過程工藝、工裝設備、企業管理、生產組織、自動化等多專業的產學研聯合攻關,全面提高我國冶金工業經濟效益和綜合競爭力，促進我國冶金自動化軟硬件產業的跨越式發展。

[1] 我國冶金自動化發展狀況與趨勢分析[J].可編程控制器與工廠自動化，2009，(02).

[2] 孫彥廣.我國冶金自動化技術進展和發展趨勢分析[J].自動化博覽，2008，(Z1).

[3] 孫彥廣.支撐鋼鐵工業可持續發展的冶金自動化技術[J].冶金自動化，2006，(02).