機電一體化技術在鋼鐵企業中的應用分析

王曉洋

（西寧特殊鋼股份有限公司新材料公司精品大棒分廠，青海 西寧 810000）

機電一體化技術的應用和發展將繼續轉變人類利用能源的方式和效率。同時，在鋼鐵企業中強化機電一體化技術將提升我國裝備制造業的能力和水平，極大地促進我國經濟發展和綜合國力的提升。

一、機電一體化技術

所謂機電一體化技術就是將機械、電工以及計算機等多種器械、技術融合在一起，并將其綜合應用到相關的領域中。其優勢主要表現在以下幾個方面：首先，采用多種技術和設備，功能眾多，應用范圍廣，顯著的提高生產質量和效率；其次，應用各種軟件，尤其是編程技術，不僅應用效率高，而且檢查和維修非常方便；再者，機電一體化技術和設備自帶監督和控制功能，對于提高運行安全具有至關重要的作用，優化使用性能，顯著的提高使用效率和質量。

二、機電一體化技術發展

（一）數字化

計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。

（二）模塊化

由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。

（三）網絡化

互聯網的廣泛應用使得基于網絡的諸多遠程控制、監視技術等得以發展起來。需注意，遠程控制的終端設備本質上而言屬于機電一體化的一種產品，家用電器也因為有了局域網技術及現場總線的支持而得以實現網絡化。所以可知，網絡化是機電一體化平臺的發展方向。

（四）智能化

智能化是一個知識處理系統，它包括知識利用和知識獲取3個基本問題，其最終的目標是人工智能在機電一體化建設中的研究日益得到重視，數控機床的智能化是在控制理論的基礎上，吸收人工運籌學、計算機科學等新方法，模擬人類智能以求得到更高的控制目標。其中的專家系統、模糊系統、神經網絡各自獨立發展又彼此相互滲透。隨著制造自動化程度的不斷提高，智能制造系統會對制造中出現的問題進行分析、判斷、推理、構思和決策。即可以增加人機對話功能，也能隨著神經網絡、灰色理論的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了新天地。

三、機電一體化技術在鋼鐵企業中的具體應用

為迎合未來的科技化設備，鋼鐵企業未來的發展道路是離不開機電一體化技術的支持的。

（一）智能化把控

鋼鐵工業一直以來就具有規模龐大，但精密度要求高的特點。而傳統技術在這一方面顯得水平不夠。而智能化把控主要體現在遺傳算法、專家系統、人工神經網絡等方面，融入在企業生產的各個方面。例如對生產、控制、設計、診斷等多部分的方面進行管理，采用智能化把控的方式。常見的部門例如精煉車間，采用類似的方式可以有效實現技術的提升，促進鋼鐵企業的正常運行。

（二）現場總線技術（FBT）

此技術是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。如今國內常用的是諸如DC直流傳輸的信號傳輸技術，若能夠用現場總線技術將其取代，智能化現場儀表設備及更高級的控制系統在同一通信媒介中就能夠實現信息的雙向傳遞。通過FBI技術的運用，現場信號連接導線將可以節省近70%，DCS也因為FBI技術的發展發生革新，諸如智能變送站、現場總線化、檢測儀表等的圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表也得以發展起來。

（三）流傳動技術

傳動技術在鋼鐵工業中起至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。

（四）分布式和開放式控制系統

在分布式控制下，一臺一級總服務器計算機可以控制多臺二級計算機和多個分立式智能控制單元，并且可以繼續向下控制“三級”“四級”等等。這樣就可以在對一級服務器計算機的控制下實現對整個生產過程、生產計劃和原料搭配的控制和優化。在開放控制系統下，機電一體化技術將對生產過程中相關企業相關原料和產品的參數、規格進行互換、分享，以達到信息、資源的共享，減少了重復生產和資源浪費。例如，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化，能穩定和解決近年鐵礦石供需嚴重不平衡的問題。

結束語：

隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。