鋼鐵冶金企業(yè)自動化儀表的有效運用

趙明珠（嘉晨集團有限公司，遼寧 營口 115005）

現(xiàn)代社會的各行各業(yè)都在運用自動化技術(shù)，自動化技術(shù)的優(yōu)勢在企業(yè)生產(chǎn)中十分突出，在鋼鐵冶金的生產(chǎn)中，自動化技術(shù)的應(yīng)用極大的滿足了生產(chǎn)需求，想要突破鋼鐵冶金的生產(chǎn)瓶頸，就要實現(xiàn)自動化技術(shù)的有效運用。作為鋼鐵冶金行業(yè)的核心技術(shù)，自動化儀表對正常生產(chǎn)工作有著很大的影響，鋼鐵冶金在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生廢水和廢棄，自動化儀表對鋼鐵冶金生產(chǎn)的質(zhì)量和周邊環(huán)境有很大的影響，本文對自動化儀表在鋼鐵冶金行業(yè)中的應(yīng)用情況進行了探究，并且根據(jù)其技術(shù)特征提出了一些相關(guān)運用建議。

1 自動化儀表簡述

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在飛速發(fā)展，自動檢測技術(shù)、電腦技術(shù)以及儀表自動化技術(shù)在不斷的進行創(chuàng)新，根據(jù)鋼鐵冶金生產(chǎn)的實際情況對儀器儀表進行改進是行業(yè)的發(fā)展趨勢，在許多行業(yè)都廣泛應(yīng)用儀器儀表，為了提升工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量，集成化技術(shù)和智能化技術(shù)在各個行業(yè)中廣泛應(yīng)用。在鋼鐵冶金生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)爐煉鋼的過程較為繁瑣，在這一過程中，不僅僅要對環(huán)境氣壓和溫度等變量進行有效控制，還對這一過程的生產(chǎn)精確度有著嚴格的要求。智能技術(shù)和自動化技術(shù)在持續(xù)發(fā)展，鋼鐵冶金的儀表自動化日益推廣，鋼鐵冶金所使用的自動化熱工儀表包含著程控儀、地表計以及管路儀表等設(shè)備，對其進行連接從而形成自動化儀表系統(tǒng)，主要用于鋼鐵冶金生產(chǎn)過程中對流量、溫度、液位以及壓力進行測量，在工藝狀態(tài)檢測工作中應(yīng)用。自動化儀表融合了計算機管理技術(shù)、電子技術(shù)、熱能功能控制技術(shù)和信息技術(shù)等先進的技術(shù)，自動化儀表可以完成生產(chǎn)設(shè)備的識別工作和動態(tài)監(jiān)測工作，從而為工作人員提供可靠的生產(chǎn)參數(shù)，以便工作人員科學(xué)調(diào)整設(shè)備運行來適應(yīng)生產(chǎn)工況。自動化儀表的有效運用不僅提升了鋼鐵冶金的生產(chǎn)效率，還能在一定的程度上保證生產(chǎn)過程的安全，是生產(chǎn)環(huán)節(jié)符合經(jīng)濟性原則。

2 鋼鐵冶金行業(yè)應(yīng)用自動化儀表的必要性

鋼鐵冶金行業(yè)與其他行業(yè)相比，其生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，生產(chǎn)大環(huán)境具備強震、粉末濃度高、高溫的特點，在這種特殊環(huán)境中使用普通儀表進行生產(chǎn)檢測會降低儀器的使用壽命，并且需要工作人員到生產(chǎn)現(xiàn)場來讀取儀表數(shù)據(jù)，同時不利于工作人員進行調(diào)節(jié)儀表工作。自動化儀表可以改善傳統(tǒng)儀表的不足，自動化儀表的生產(chǎn)環(huán)境適應(yīng)能力較強，可以實時讀取生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，工作人員可以在后臺獲取數(shù)據(jù)并進行分析，這種后臺反饋功能可以有效降低人力資源的投入，還能避免惡劣的生產(chǎn)環(huán)境對工作人員的身體產(chǎn)生危害，為鋼鐵冶金的日常生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。鋼鐵冶金行業(yè)的生產(chǎn)工作環(huán)節(jié)眾多，為了滿足各個環(huán)節(jié)的需要，需要安裝的儀表數(shù)目較大，因此儀表發(fā)生故障的幾率大，這需要儀表排障工作人員進行定期巡檢，而工作人員巡檢排障不徹底就會對生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生負面影響，自動化儀表可以有效解決傳統(tǒng)儀表在使用過程中的問題，從而有效的保證鋼鐵冶金生產(chǎn)工作的進行。在鋼鐵冶金生產(chǎn)中使用自動化儀表還可以有效提升生產(chǎn)產(chǎn)量，避免企業(yè)資源出現(xiàn)浪費，在提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮著積極的作用。

3 自動化儀表在鋼鐵冶金行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)化控制是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的先進控制技術(shù)，計算機技術(shù)與自動化儀表的有效結(jié)合應(yīng)用可以實現(xiàn)計算機控制的收集和反饋工作，而自動化儀表也能通過計算機技術(shù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制管理，自動化儀表運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以對鋼鐵冶金生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進行對比檢驗，不僅僅可以實現(xiàn)自動測量功能，還能進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。網(wǎng)絡(luò)集成化控制技術(shù)可以滿足排除干擾值的數(shù)據(jù)處理需求，這項技術(shù)使得自動化儀表智能化，現(xiàn)在有許多鋼鐵冶金企業(yè)都在用這項技術(shù)來實現(xiàn)復(fù)雜生產(chǎn)。傳統(tǒng)的自動化儀表往往使用硬件來進行控制，為了實現(xiàn)自動化儀表的軟控制目標，軟件編程技術(shù)可以降低自動化儀表的控制成本，并且有效簡化控制過程，使用這種關(guān)鍵控制技術(shù)可以對自動化儀表進行高效管理，為了降低錯誤操作的幾率，需要在使用軟件編程技術(shù)之前進行驗證，使得自動化儀表的控制程序滿足生產(chǎn)需求。現(xiàn)階段的鋼鐵冶金企業(yè)所應(yīng)用的自動化儀表都擁有儲存記憶功能，自動化儀表的存儲功能裝置和計算機芯片可以實現(xiàn)自主記憶，在控制操作的過程中能夠?qū)Σ襟E進行記憶存儲，自動化儀表在多個情況發(fā)生時能夠?qū)崿F(xiàn)同步記憶，這大大滿足了鋼鐵冶金復(fù)雜生產(chǎn)工藝的要求，自主記憶技術(shù)的便捷之處還在于改變了其設(shè)置狀態(tài)，可以省略重新設(shè)置的步驟，只需要改變其原有的設(shè)置即可，因此自主記憶技術(shù)使得自動化儀表提升了其邏輯判斷能力。

4 鋼鐵冶金企業(yè)自動化儀表的有效運用及發(fā)展趨勢

4.1 智能控制應(yīng)用策略

智能控制與傳統(tǒng)控制方案不同之處在于不需要對被控對象模型進行精確度量，只需要控制人員掌握相關(guān)的智能控制知識。智能控制適用于鋼鐵冶金行業(yè)這種模糊性、復(fù)雜性、不完全性的非數(shù)學(xué)過程。例如模糊控制、專家系統(tǒng)、自適應(yīng)控制以及神經(jīng)元網(wǎng)等都是現(xiàn)代鋼鐵冶金行業(yè)所應(yīng)用的智能控制系統(tǒng)，智能控制對鋼鐵冶金的生產(chǎn)過程、電爐電極、熱風(fēng)爐燃燒、連鑄結(jié)晶器以及中間罐都提供了現(xiàn)代化技術(shù)支持，積極的應(yīng)用效果顯著，使用這種先進的控制技術(shù)可以實際提升生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力，有效解決了生產(chǎn)系統(tǒng)的非線性、不可測性、實變性、不穩(wěn)定性以及外部隨機擾動性等生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵問題，智能控制策略使得自動化儀表在鋼鐵冶金行業(yè)有效運用，將其優(yōu)勢完全發(fā)揮了出來。例如運用自動化儀表預(yù)測模型來對高爐中的鐵水進行溫度控制，針對連鑄結(jié)晶器液位可運用自適應(yīng)理論來進行自動化控制。在自動化儀表的有效運用中，需要推動各種控制軟件向著工程化發(fā)展，有效應(yīng)用PLC、計算機過程控制系統(tǒng)以及DCS的功能，還需要鋼鐵冶金企業(yè)重視新型控制軟件的應(yīng)用，有效應(yīng)用自動化儀表，完善工程控制方法，從而解決鋼鐵冶金生產(chǎn)過程的各類問題。

4.2 進行現(xiàn)場總線控制和系統(tǒng)開發(fā)

自動化儀表在鋼鐵冶金行業(yè)中實際應(yīng)用時，其現(xiàn)場總線系統(tǒng)的主要功能體現(xiàn)在實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)和其他生產(chǎn)設(shè)備的開放式、多分枝結(jié)構(gòu)、數(shù)字化和雙向串行的要求，并且使用智能技術(shù)將其進行連接，數(shù)字通信技術(shù)可以幫助現(xiàn)場總線系統(tǒng)有現(xiàn)場級儀表的功能，因此可將生產(chǎn)系統(tǒng)中央控制的DCS系統(tǒng)控制功能和組織功能轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場儀表，其所建立的生產(chǎn)總線可以有效實現(xiàn)FCS系統(tǒng)的控制工作，最終使得鋼鐵冶金生產(chǎn)方式和控制效果得到改進。

4.3 發(fā)展趨勢

鋼鐵冶金行業(yè)對于自動化儀表有著較高的精度要求，因此在以后的自動化儀表發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)改進儀表的微處理器，從而為儀表的精度提供保障。智能化是鋼鐵冶金企業(yè)的發(fā)展趨勢之一，自動化儀表的智能化主要體現(xiàn)在運算、測量以及存儲功能方面，智能化趨勢要求儀表能夠?qū)崿F(xiàn)自動轉(zhuǎn)換功能、自主校正功能和自主診斷功能。無線通信也是自動化儀表運用的發(fā)展趨勢，無線通信是可以大大提高信息傳輸效率，為鋼鐵冶金中使用的自動化儀表性能提供保障，更好的滿足生產(chǎn)環(huán)境要求。

5 結(jié)語

自動化儀表在鋼鐵冶金行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，其運用范圍以及關(guān)鍵技術(shù)有著很大的提升空間，自動化儀表的有效運用不僅僅可以提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還能降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)危險因素的負面影響，只有不斷的改進自動化儀表的運用方式，創(chuàng)新研究自動化儀表的功能，才能在鋼鐵冶金行業(yè)更好的發(fā)揮自動化儀表的作用。