鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)

董諾佳

摘 要：在當(dāng)今時(shí)間段，我們國(guó)家開始從鋼鐵大國(guó)逐漸的變?yōu)閺?qiáng)國(guó)。行業(yè)自動(dòng)化工藝的發(fā)展為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)著非常顯著的意義。具體的講，它可以切實(shí)的起到節(jié)約資源的功效，而且還能減少費(fèi)用，切實(shí)的提升品質(zhì)以及功效。文章著重的分析了與之相關(guān)的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：鋼鐵；計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)；電儀機(jī)一體化

1 關(guān)于電腦集成制造體系相關(guān)的內(nèi)容

1.1 針對(duì)兩種生產(chǎn)模式的探索

1.1.1 加工活動(dòng)

一般來說，離散型是能夠看到的，如果處于冷狀態(tài)的話，多以物理制作為主，但是該行業(yè)的制作大多數(shù)是相對(duì)應(yīng)的，也就是說溫度非常的高，而且無法有效的看清。通過分析如上的內(nèi)容，我們發(fā)現(xiàn)使離散型過程建立數(shù)學(xué)模型較容易，而鋼鐵工業(yè)建立數(shù)學(xué)模型較難，多采用機(jī)理模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)合，采用專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)建立控制模型。

1.1.2 產(chǎn)品和工藝裝置

對(duì)于離散型的來說，它的工藝裝置以及活動(dòng)內(nèi)容等會(huì)隨著時(shí)間的變化而易于出現(xiàn)變化，而且物品的外在形象也不是固定的，不過持續(xù)性的單位，它的這些要素一般是不經(jīng)常變動(dòng)的，而且其外在的形象也不會(huì)經(jīng)常地改變。前一種的品質(zhì)多是依賴信息以及圖形等就能夠獲得，但是后一種就必須的依靠調(diào)整工藝參數(shù)、控制設(shè)備穩(wěn)定、使工況運(yùn)行最佳來達(dá)到。

1.1.3 活動(dòng)步驟的柔性特征

單位為了更加的能夠和當(dāng)今的行業(yè)背景相一致，就要有一定的柔性要素。對(duì)于前一種來說，它的這一特點(diǎn)通常反映為活動(dòng)步驟以及裝置等的變更上面，但是對(duì)于后一種來說，它的活動(dòng)步驟等的變化比較的有難度，歸為剛性的，其柔性特征一般反映在調(diào)度以及規(guī)劃和各項(xiàng)要素的變更等等的層次中，要想獲取該項(xiàng)內(nèi)容，有一定的困難。

1.1.4 針對(duì)物料來講

前一種是單件的或者是小規(guī)模的，而后一種的是大規(guī)模的，它是持續(xù)變動(dòng)的，使得該項(xiàng)管控活動(dòng)對(duì)于時(shí)限等有非常多的規(guī)定，而且時(shí)效特征很嚴(yán)苛，活動(dòng)步驟應(yīng)認(rèn)真地管控。像是軋鋼工序，它的速度非常的快，而且是非常的連續(xù)的，假如不能控制好的話，在短時(shí)間中就容易發(fā)生非常惡劣的問題。

1.1.5 制造環(huán)境參考模型

離散型參考模型為企業(yè)、分廠、車間、單元、工作站和設(shè)備6層。對(duì)于下3 層，在機(jī)械加工工業(yè)，設(shè)備可以理解為金屬加工車床，幾臺(tái)車床組成工作站，幾個(gè)工作站構(gòu)成一個(gè)單元；而連續(xù)型的下3層則不同，基本是不同類型的工藝設(shè)備和為使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)而設(shè)的相應(yīng)的輔助設(shè)備，如高爐、轉(zhuǎn)爐、軋機(jī)，以及供水、供應(yīng)能源設(shè)備等。由于此項(xiàng)差異，使得控制裝置不相同，探索要素不相同。

1.2 堅(jiān)持“以人為本”，實(shí)現(xiàn)“業(yè)務(wù)重組”的原則

它是一個(gè)非常繁瑣的體系，它的發(fā)展和人有著非常緊密的關(guān)聯(lián)。單純的依靠自動(dòng)化是根本無法實(shí)現(xiàn)的。在國(guó)外的某個(gè)單位曾經(jīng)分析，對(duì)于其產(chǎn)生要素的問題中，大約十分之七的是和人有關(guān)系的。所以，我們可以察覺到人的關(guān)鍵性。“業(yè)務(wù)重組”是指改變過去的經(jīng)營(yíng)模式、舊的生產(chǎn)管理體制、舊的信息交換模式，建立適應(yīng)CIMS 的新的組織體系，采用先進(jìn)技術(shù)等。這對(duì)搞活大中型企業(yè)、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的先進(jìn)企業(yè)也是重要的內(nèi)容。“以人為本”，主要包括實(shí)現(xiàn)“第一把手”原則；認(rèn)真地開展相關(guān)的宣講活動(dòng)，確保相關(guān)群體都可以意識(shí)到體系的關(guān)鍵性意義。通過合理的培訓(xùn)活動(dòng)等，切實(shí)的提升群眾的綜合素養(yǎng)以及科技水平，形成優(yōu)秀的文化環(huán)境。而且也要注意到，要想合理的獲取該項(xiàng)內(nèi)容，就應(yīng)該通過一個(gè)合理的步驟來獲取，它并非是短暫的時(shí)間就能夠完成的任務(wù)。

2 關(guān)于智能化要素

智能控制作為人工智能的一個(gè)研究與應(yīng)用方面，與自動(dòng)控制、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)論、信息論等學(xué)科的結(jié)合，已形成一個(gè)新興的交叉學(xué)科系統(tǒng)。在實(shí)際運(yùn)用中已產(chǎn)生了許多類型的智能控制系統(tǒng)，如多級(jí)遞階智能控制、基于知識(shí)的專家系統(tǒng)、基于模糊邏輯的智能-模糊控制、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能-神經(jīng)控制、基于規(guī)則的仿人控制、基于模式識(shí)別的智能控制、多模變結(jié)構(gòu)智能控制、學(xué)習(xí)控制與自學(xué)習(xí)控制、基于可拓邏輯的智能-可拓控制、基于混沌理論的智能-混沌控制等類型。

和別的一些領(lǐng)域的要素相同的是，智能管控是非常重要的一項(xiàng)工藝，在該行業(yè)中獲取了非常顯著的成就。在各個(gè)生產(chǎn)工序中，用于設(shè)定與控制、生產(chǎn)計(jì)劃的安排與調(diào)整，以及設(shè)備診斷、監(jiān)測(cè)、學(xué)習(xí)等方面。

智能控制所以能在鋼鐵工業(yè)中得到較多應(yīng)用是與它的特點(diǎn)分不開的，它適合于那些含有復(fù)雜性、不完全性、模糊性或不確定性以及不存在已知算法的非數(shù)字過程，并以知識(shí)進(jìn)行推理，以啟發(fā)引導(dǎo)求解過程，也可以對(duì)具有以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型表示的過程進(jìn)行混合控制。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程控制，非常適合于采用智能控制。如煉鐵、煉鋼等生產(chǎn)過程是在“黑匣子”狀態(tài)下進(jìn)行的，環(huán)境有許多不確定因素，非常的繁瑣。多年來，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，即使建立起控制模型，還是有一些不像是人工活動(dòng)獲取的成就好，因此無法有效的普及。智能控制的發(fā)展，將會(huì)使鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的過程控制有更大進(jìn)展。鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展程度，基礎(chǔ)自動(dòng)化在各個(gè)工序中占有40%～60%，過程控制占有10%左右，可見過程控制水平是較低的，主要是數(shù)學(xué)模型難以建立，有了智能控制將會(huì)有起色。

對(duì)于專家體系等層次的內(nèi)容，在別的一些國(guó)家已經(jīng)獲取了一些成就，因此在我國(guó)的建設(shè)過程中，要借鑒其理論，將關(guān)鍵活動(dòng)放到應(yīng)用體系的分析上。智能控制是一個(gè)新興的交叉學(xué)科，不論是知識(shí)或者是實(shí)際情況都是有欠缺的，還處于研發(fā)的階段。

3 關(guān)于儀表設(shè)備在自動(dòng)化活動(dòng)中體現(xiàn)的意義

3.1 它是自動(dòng)化以及當(dāng)今的管控活動(dòng)的前提

隨著鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，儀表在其中的作用也越來越重要，因?yàn)閮x表是生產(chǎn)過程自動(dòng)化和經(jīng)營(yíng)管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，沒有性能好、精確度高、質(zhì)量可靠的儀表檢測(cè)各種有關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)高水平的鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化就只能是一句空話。在鋼鐵工業(yè)中，有大量的常規(guī)檢測(cè)信號(hào)，諸如溫度、壓力、流量等。還有許多特殊檢測(cè)信號(hào)，諸如高爐的煤氣成分、高爐料面分布狀況、鋼板的寬度及厚度、連鑄大包的重量、連鑄輥間距等都要由特殊檢測(cè)儀表來完成。如果這些信號(hào)檢測(cè)不準(zhǔn)，就難以保證有關(guān)的自動(dòng)控制系統(tǒng)能起到應(yīng)有的作用。

3.2 現(xiàn)在冶金領(lǐng)域儀表的具體狀態(tài)和特征

通過相關(guān)工作者長(zhǎng)久的工作，冶金領(lǐng)域的儀表等裝置的水平得以有效的提升，它的種類不斷的增加，而且精確性也變高了，同時(shí)穩(wěn)定性等也得到了發(fā)展。它在自動(dòng)化活動(dòng)中發(fā)揮著非常顯著的意義。不過還有許多的不利現(xiàn)象，需要我們認(rèn)真地分析整改。

綜合的說，像是溫度之類的常用的設(shè)備，因?yàn)樗鼈兊氖褂靡?guī)模非常的寬，而且參加到研究探索活動(dòng)中的單位也很多，所以，該類設(shè)備的技術(shù)性非常優(yōu)秀，場(chǎng)地的使用狀態(tài)合理。但是一些專門的設(shè)備因?yàn)樗膽?yīng)用面積不大，而且研究起來很繁瑣，同時(shí)非常的不利于維護(hù)，在以往的活動(dòng)中無法有效地發(fā)揮出應(yīng)有的功效。在一定層次上影響了該項(xiàng)工藝技術(shù)的提升。

冶金專用儀表在鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化中的作用是非常重要的，許多特殊的信號(hào)必須用特殊檢測(cè)儀表以特殊的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。在現(xiàn)階段，其專門的儀表的能力以及品質(zhì)等都要認(rèn)真的提升，和國(guó)外的別的類型的產(chǎn)品比對(duì)來看，還是有一定的距離的。所以，要認(rèn)真的吸收他們的精華，同時(shí)結(jié)合我們的實(shí)際狀況，切實(shí)提升設(shè)備的工藝特征，確保其能夠合理有序的使用，就成為了當(dāng)前時(shí)間段一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過上面的敘述，我們得知在最近的幾年中，鋼鐵行業(yè)在我們國(guó)家獲取了非常顯著的成就。為了符合當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)需求，就要切實(shí)的開展好自動(dòng)化建設(shè)工作，確保鋼鐵事業(yè)能夠?yàn)槲覈?guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。