自動化儀表在我國鋼鐵工業(yè)中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展對策

黃文平

（新余鋼鐵集團公司第二煉鐵廠，江西 新余 338000）

自動化儀表在我國鋼鐵工業(yè)中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展對策

黃文平

（新余鋼鐵集團公司第二煉鐵廠，江西 新余 338000）

隨著我國鋼鐵工業(yè)自動化水平的不斷提高，自動化儀表廣泛應用到鋼鐵工業(yè)全過程。本文在分析自動化儀表在我國鋼鐵工業(yè)中的應用現(xiàn)狀，提出將智能化控制與先進控制相結合、設備診斷及維護管理相結合、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和專業(yè)用途儀表應用到自動化儀表上去，進一步提升鋼鐵工業(yè)自動化水平，為鋼鐵工業(yè)提供有力的技術保障。

自動化儀表；鋼鐵工業(yè)；智能化

隨著現(xiàn)代科技的不斷進步和發(fā)展，自動化水平不斷發(fā)展，各行各業(yè)應用的自動化儀表也在不斷更新。我國的鋼鐵工業(yè)儀表在過去20年進入了一個快速發(fā)展的階段，經(jīng)歷了由普通儀表、自動化儀表，再到專業(yè)用途儀表的發(fā)展過程，儀表的種類越來越多，儀表的自動化和智能化水平越來越高，智能控制功能也越來越強大。這些儀表不但能提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，還能為鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排；不僅能生出來精良的產(chǎn)品，還能完善產(chǎn)品的質量。鋼鐵工業(yè)中的自動化儀表具有抗震動性強、耐高溫與抗粉塵等新特征，能適應鋼鐵企業(yè)復雜的、多變的工業(yè)環(huán)境，還能解決鋼鐵工業(yè)中的控制管理和維修，為鋼鐵企業(yè)管理決策提供技術支持，最終實現(xiàn)企業(yè)贏利的目的。

1　自動化儀表在我國鋼鐵工業(yè)中的應用現(xiàn)狀

鋼鐵生產(chǎn)過程繁雜且冗長，一般包括選礦、燒結、高爐、轉爐、軋鋼等工序。鋼鐵生產(chǎn)過程中的高溫、高輻射和粉塵對鋼鐵工人的健康影響較大，有些鋼鐵生產(chǎn)過程還對鋼鐵工人的人身安全帶來威脅。為了保證生產(chǎn)的正常運行，保證工人人生、財產(chǎn)安全，鋼鐵工業(yè)中開始使用大量的自動化儀表。整體上來說，我國鋼鐵工業(yè)中的自動化儀表差異較大，大型企業(yè)擁有雄厚的資金，從國外引進成套或部分先進的自動化儀表，技術水平較高；中型企業(yè)資金狀況不是非常好，采用我國自制的一些自動化儀表。但最近幾年，我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩，鋼鐵企業(yè)重新組合，幾乎所有的鋼鐵集團企業(yè)都購進大量的先進設備，提高了企業(yè)的自動化控制水平。這些自動化儀表以包括許多自動化控制系統(tǒng)、涵蓋了PLC技術、現(xiàn)場總結技術和智能控制技術等，但這些技術的完整性仍然不是很好，仍有進一步提升的空間。

2　自動化儀表在我國鋼鐵工業(yè)中的發(fā)展對策

2.1智能化控制與先進控制相結合

所謂智能控制，就是指系統(tǒng)或設備在無人干預的情況下自動的實現(xiàn)操作。自動化儀表的智能控制就是指通過智能控制器自動實現(xiàn)儀表的數(shù)據(jù)收集，數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理。智能化儀表內含智能控制器，是一種高科技產(chǎn)品，主要使用了傳感技術、微電子技術、界面技術等。下一代鋼鐵工業(yè)自動化儀表應該是智能化控制與先進控制相結合的產(chǎn)物，通過兩者的結合，提高鋼鐵工業(yè)工程化水平，能真正發(fā)揮PLC系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)的真正作用。

2.2設備診斷與維護管理相結合

傳統(tǒng)的的鋼鐵工業(yè)自動化儀表對維護或維修檢測是定期維修制度，只能按設備管理方法做預防或預警。下一代自動化儀表應包括設備故障自診斷技術和設備狀態(tài)檢測技術，這種預報維修（狀態(tài)維修）能非常好的維護管理好設備。設備診斷與維護管理相結合的機制能實現(xiàn)自動化儀表的設備故障自檢，能提高設備的使用效率。利用檢測技術、信號處理技術、識別技術和預測技術獲取反映設備故障的真實信息，從中提取能真正反映設備狀態(tài)征兆的特征參數(shù)并通過它識別和估計所處的狀態(tài)，對已被識別出的故障動態(tài)趨勢以及最終達到危險程度的時間和范圍做出估計和評價，為維護決策提供智能控制，最后實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制技術起源于20世紀80年代，使用現(xiàn)場總線控制技術設計的自動化控制系統(tǒng)稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，包括德國BOSCH公司的CAN，基金會公司的現(xiàn)場總線等。這些系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間獨立性比較明顯，同是各子系統(tǒng)之間又是可集成的。所謂現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)就是指一個全分散、全數(shù)字化、全開放和可互操作的生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)，各子系統(tǒng)均采用不同儀表實現(xiàn)人機互動操作?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)全球非常多，包括60多個不同廠家生產(chǎn)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，在實現(xiàn)各種系統(tǒng)的無縫集成、溝通生產(chǎn)現(xiàn)場、控制設備、企業(yè)更高的系統(tǒng)管理層之間的聯(lián)系等方面有其獨特的優(yōu)勢。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在鋼鐵工業(yè)中的應用非常廣泛，貫穿鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的全過程，包括選礦、燒結、高爐、轉爐、軋鋼等工序，以現(xiàn)場總線控制技術為支撐的自動化控制系統(tǒng)具有精確性好，維護性和擴展性好，子系統(tǒng)之間的集成度高等特點。

2.4專業(yè)用途儀表

隨著鋼鐵工藝與自動化設備的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)過程中經(jīng)常使用到特殊環(huán)境下的自動化儀表，例如極高溫度、高速旋轉、極高熔點等，這就要求開發(fā)一些專業(yè)用途的自動化儀表。專業(yè)用途儀表通常采用傳感技術、微處理技術和其他現(xiàn)代新技術，將有助于提高鋼鐵企業(yè)的自動化水平。鋼鐵工業(yè)最新的自動化儀表包括CCD元件，紅外線、光纖、射線檢測裝置等，這些儀表能保證鋼鐵企業(yè)的自動化生產(chǎn)，靈活運用到鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)全過程中的某些環(huán)節(jié)，隨時監(jiān)控和靈活處理生產(chǎn)工藝流程中的故障，提升鋼鐵工業(yè)綜合生產(chǎn)水平。

3　結 語

數(shù)字技術、信息技術和智能控制技術的飛速發(fā)展，促使自動化儀表相關技術必須進一步技術創(chuàng)新。自動化儀表是信息技術、數(shù)字技術、智能控制技術的高科技結晶。只有將現(xiàn)代高科技、先進控制技術等運用到鋼鐵工業(yè)自動化儀表中來，才能真正提高鋼鐵企業(yè)的市場競爭力，才能促進鋼鐵企業(yè)長足發(fā)展，提高鋼鐵企業(yè)的盈利水平。

主要參考文獻

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.24.137

TP273

A

1673-0194（2015）24-0179-01

2015-11-12