冶金自動化發(fā)展前景預(yù)測

趙靜

摘 要：作為世界上為數(shù)不多的鋼鐵大國，我國在鋼鐵產(chǎn)量上連續(xù)多年保持第一，而在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，我國的冶金行業(yè)也取得了良好的發(fā)展，產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)不斷推陳出新。但仔細(xì)分析就會發(fā)現(xiàn)，我國的冶金行業(yè)發(fā)展還停留在產(chǎn)量提高和規(guī)模擴(kuò)大化方面，而在冶金自動化技術(shù)方面與國外先進(jìn)冶金工業(yè)還存在較大差距和諸多問題。為了從技術(shù)層面提高我國的冶金行業(yè)發(fā)展，我們需要認(rèn)真分析發(fā)展現(xiàn)狀，有針對性地制定適合我國冶金自動化技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略。本文分析了我國冶金自動化發(fā)展現(xiàn)狀及國內(nèi)外差距，并預(yù)測了我國冶金自動化未來的發(fā)展重點(diǎn)，希望能對冶金自動化發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：冶金技術(shù)；人工智能；前景預(yù)測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.231

1 我國冶金自動化發(fā)展現(xiàn)狀及國內(nèi)外差距

冶金自動化發(fā)展源于20世紀(jì)中葉，到了80年代，PLC和DCS的出現(xiàn)使得冶金設(shè)備在可靠性、實(shí)時性、可操作性、可維護(hù)性方面得到了極大的改善，它逐步實(shí)現(xiàn)了對常規(guī)模擬控制的替代，后來人們開始采用PID算法進(jìn)行回路控制運(yùn)算，并開始研究智能控制技術(shù)、電爐電極升降控制、連鑄結(jié)晶器液位控制技術(shù)、加熱爐燃燒控制技術(shù)以及軋機(jī)軋制力控制技術(shù)?？梢哉f，近些年來冶金自動化由于方便的軟件編制、友好的人機(jī)界面、不斷提高性價比的推動，我國的冶金產(chǎn)品的質(zhì)量以及冶金生產(chǎn)線的作業(yè)率得到了前所未有的提高。

但是也應(yīng)該認(rèn)識到我國是鋼產(chǎn)量生產(chǎn)大國，盡管目前的冶金產(chǎn)量能夠基本滿足使用需求，質(zhì)量也有了較大提升，而我國的冶金自動化核心技術(shù)還依賴與國外公司，很多國際大公司在冶金自動化大型設(shè)備處于絕對壟斷地位，我國的大部分高性能控制設(shè)備源于國外引進(jìn)。也就是說，與國外的公司相比，我國與國外冶金自動化生產(chǎn)存在的差距主要是高性能控制儀器研發(fā)，當(dāng)然這也就是冶金自動化發(fā)展中的關(guān)鍵問題。如果不能減少對國外技術(shù)的依賴、加強(qiáng)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)以適應(yīng)冶金自動化需求，我國的冶金自動化發(fā)展效率將大打折扣，甚至陷入瓶頸。為了我國冶金自動化的長遠(yuǎn)發(fā)展，我們必須要弄清楚當(dāng)前階段的問題，以便找好未來的發(fā)展重點(diǎn)。

2 我國冶金自動化未來的發(fā)展重點(diǎn)

2.1 過程控制系統(tǒng)的完善

冶金自動化發(fā)展的核心在于加強(qiáng)生產(chǎn)中的過程控制，它通過在系統(tǒng)軟件內(nèi)建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用數(shù)據(jù)收集和分析模塊進(jìn)行計算，從而做出正確的決策。盡管大部分冶金生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)運(yùn)用了冶金自動化的過程控制系統(tǒng)，但多數(shù)企業(yè)內(nèi)的過程控制系統(tǒng)存在著較大缺陷，與世界先進(jìn)的冶金自動控制相比有較多的設(shè)計漏洞，比如控制精準(zhǔn)度不夠、控制容易出現(xiàn)混亂等問題。國外的冶金自動化控制中已經(jīng)較多采用了新型的新型的傳感技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，另外還涉及能源的平衡控制、環(huán)境控制和產(chǎn)品質(zhì)量控制等問題。運(yùn)用這些先進(jìn)的控制技術(shù)能夠幫助冶金生產(chǎn)進(jìn)行在線檢測和監(jiān)控鐵水、鋼水及熔渣成分，缺陷的檢測和預(yù)報等。為了更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，我國首先要做的是積極研發(fā)精準(zhǔn)的控制方法，加大在技術(shù)研發(fā)上的投資力度，才能開發(fā)出更加便捷好用的控制裝置。

2.2 全面實(shí)現(xiàn)信息化

除了控制技術(shù)和設(shè)備的創(chuàng)新之外，做好系統(tǒng)控制的信息集成也是冶金自動化生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。眾所周知，冶金生產(chǎn)涉及多項環(huán)節(jié)和多個過程，為了盡可能全面地實(shí)現(xiàn)冶金自動化控制，使實(shí)際生產(chǎn)中投入的人力盡可能少，加強(qiáng)各個環(huán)節(jié)的信息傳遞和交流是關(guān)鍵。如果冶金自動化系統(tǒng)設(shè)計中沒有考慮到各個環(huán)節(jié)信息傳遞的必要性，那么就當(dāng)某一具體環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時就有可能導(dǎo)致后續(xù)過程的失敗，導(dǎo)致生產(chǎn)線全線出現(xiàn)問題，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至有可能造成人員傷亡，經(jīng)驗(yàn)也表明現(xiàn)代技術(shù)出現(xiàn)問題帶來的損失遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中的失誤，這也是人們?yōu)槭裁匆恢币詠韺夹g(shù)安全問題尤為關(guān)注的原因。為了保證自動化控制系統(tǒng)的安全性以及生產(chǎn)效率，在進(jìn)行冶金自動化生產(chǎn)設(shè)計時就有必要盡可能全面實(shí)現(xiàn)信息化。

冶金自動化控制信息傳遞主要是從鐵到鋼到軋的橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，目的是為例實(shí)現(xiàn)管理―計劃―生產(chǎn)―控制縱向信息集成。生產(chǎn)過程中所有相關(guān)信息包括實(shí)時數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)都將納入數(shù)據(jù)倉庫，用來作為下一生產(chǎn)的決策基礎(chǔ)。

實(shí)現(xiàn)全面信息化控制能夠趨利避害，實(shí)現(xiàn)協(xié)作制造企業(yè)信息集成，這對于產(chǎn)品生產(chǎn)安全和質(zhì)量控制將是有利的。

2.3 基于環(huán)保意識設(shè)計與制造的鋼鐵產(chǎn)品設(shè)計和流程優(yōu)化設(shè)計

長期以來，我國的鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量在世界上都位居首位，如此大規(guī)模的生產(chǎn)造成的環(huán)境污染也是極大的，特別是我國很多企業(yè)還沒有重視到鋼鐵生產(chǎn)對環(huán)境造成污染的嚴(yán)重性，再加上冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)在環(huán)保節(jié)能控制這一塊的發(fā)展還存在著嚴(yán)重不足。冶金工業(yè)應(yīng)用自動化技術(shù)控制體系后，基于環(huán)保意識設(shè)計與制造的鋼鐵產(chǎn)品設(shè)計和流程優(yōu)化設(shè)計逐漸成為可能。比如可以研發(fā)一種對污染物進(jìn)行在線分析檢測，對冶金產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤氣、鋼渣進(jìn)行自動凈化和安全處理，同時開發(fā)實(shí)時對廢棄物處理并循環(huán)利用的自動化控制技術(shù)，減少廢棄物排放和提高廢棄物利用效率。在冶金自動化中納入環(huán)保生產(chǎn)措施，真正做到冶金綠色生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)污染的零排放。

3 結(jié)語

綜上所述，我國冶金行業(yè)發(fā)展特別是自動化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方面與國外存在著較大技術(shù)差距，長期以來我國的工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)是“規(guī)模擴(kuò)大化、產(chǎn)量提升化、環(huán)境惡劣化“，而忽視了技術(shù)發(fā)展給行業(yè)帶來的變革和積極作用。在這一方面，我們需要積極地吸取國外優(yōu)秀的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)過程控制系統(tǒng)的完善，盡早全面實(shí)現(xiàn)信息化管理，做好基于環(huán)保意識設(shè)計與制造的鋼鐵產(chǎn)品設(shè)計和流程優(yōu)化設(shè)計，不斷拓展我國工業(yè)的發(fā)展。

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