浅谈自动化控制在钢铁厂的应用

[摘 要]本文结合我国钢铁行业转型发展新思路，坚持创新的原则，在多个方面介绍自动化控制在钢铁厂中的应用，并且对冶金自动化和轧钢自动化这两个方面的现状做了具体的阐述。希望可以带给大家一些对于钢铁厂中自动化控制的实际应用的启示。

[关键词]冶金自动化；轧钢自动化；钢铁厂

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0303-01

1 我国钢铁厂的现状

目前我国的钢铁厂正处在一个崭新的战略发展拐点上，在这个关键时期，通过转型发展，创新驱动，才能够找到超越自我的新措施、抓手和思路，使得我国现有的钢铁厂来实现可持续发展的目的。这是一场深层次的变革，其本质是信息化、自动化的技术正在逐步演变成为冶金工艺过程中的重要组成。这就为在钢铁厂中实现自动化控制提供了新的发展空间和机遇，同时也提出了新的和更艰难的挑战。

2 在冶金行业中自动化控制的应用

研发和推动需更加适应我国发展需求的新一代的钢铁工艺流程，更好的解决能源、环境、资源和种类质量等多个方面的束缚，来实现钢铁业的可持续发展，是目前冶金自动化所关注的重点所在。

2.1 冶金自动化工艺的流程

新一代的钢铁工艺流程具有三项主要功能，即能源的转换功能（构建能量流的网络体系、使能源效率提高和得到更加充分的利用）、大宗废弃物的消纳处理和回收再利用（力争实现零排放）、钢铁制品的生产制造功能（构建低成本、高效率和洁净的钢铁生产体系），其主要的内容中包括：钢铁在液态过程中的高效与连续，原材料的动态配置优化，特别是连铸――热轧的界面技术和炼钢、炼铁的界面技术，相变、形变相结合的控冷控轧的技术。从绿色工厂的角度出发，是构建再生资源的利用和废弃物的综合处理体系，在新一代的钢铁厂体系中，关于能源方面，所构建的是能量流得网络体系，可这三个体系的建立，都是少不了自动化技术的保证与支持的。

2.2 冶金自动化工艺的特征

（1）新一代的钢铁工艺的流程主要源于动态――准确精细的设计方法创新和理念研究，从而能够达到生产出低成本、高效率的洁净钢的目的。

（2）新一代的钢铁工艺的流程的运行和研发，要落实到优化和构建运行能源调构中心，低成本、高效率的洁净钢的制造和生产体系的运行和构建。

（3）新一代的钢铁工艺的流程将会推动冶金行业向着资源节约型、环境友好型的方向转型发展，并且能够推动冶金行业，实现低碳、环保、绿色的生产目的进而发展循环经济。

（4）新一代的钢铁工艺的流程不仅仅只适用在高端的钢铁制品的生产需求，同样的也能够满足长才、特殊钢等的生产需求。

2.3 冶金自动化的发展优势

新一代的钢铁工艺的流程的发展必然离不开的是冶金自动化的支持与保证，许多创新的制造工艺只有由自动化手段才能够实现，冶金自动化已成为了新一代的钢铁工艺流程中的不可或缺的重要组成部分。其次，新一代得钢铁工艺的流程想要实现“决胜千里之外，运筹帷幄之中”，如果要是没有了自动化技术的保证与支撑，是根本不可能实现的。还有重要的一点就是，新一代的钢铁工艺的流程需要实现精细化的管理，都需要靠数据来得以实现。可数据的挖掘、采集、存储、优化以及分析等等都是少不了自动化技术平台保证的。进入二十一世纪以来，衡量我国钢铁业技术水平的标准已经发生了翻天覆地的变化，不仅仅是要看它的机械化水平，更是要看它的自动化水平。冶金业自动化将开始参与进而主导钢铁业转型发展的最终方向，从而使钢铁业朝着绿色产业、高附加值产业的方向迅猛发展。

3 冶金自动化在轧钢生产中的应用

3.1 自动化轧钢的概念

由于社会发展的需求和生产量的需求，所需要的钢铁制品的数量和种类也在随之而增长，传统的轧钢技术自然不能够满足现在的需求。自动化轧钢控制技术的完备是在最近几年才逐步发展起来的。控制预定位置就是其中的一部分，由于连轧机的生产效率特别的高，并且便于控制，能够带来异常显著的经济效益。所以世界各地的钢铁业都力争应用这套连轧的工艺过程，进而极大的促进了自动化轧钢控制技术的发展。这也就是我们所说的自动化轧钢。

3.2 自动化轧钢的应用

3.2.1 原材料的跟踪应用。

在跟踪的过程中，通过数据库和检测元器件的配合，从而能够根据实际的程序步骤来进行更为有效的跟踪。由于轧件的位置被时时的跟踪，所以可以由此来判断轧制的过程中所出现的堆钢等一系列的故障，当判断出可能有堆钢故障后可手动或自动起动故障点前的碎断剪、飞剪对轧件进行处理。

3.2.2 数据的应用。

在PLC/DCS系统上加装网卡的服务，然后连接数据采集网。下一步是设定一个IP地址同中心机房的网络连接，从而能够正常运行实时数据库的通讯，使采集数据完成。

3.2.3 模拟轧钢生产。

由自动化轧钢系统中的监控级HMI发出模拟轧钢的信号和其所需要的数据，全线模拟轧钢生产，来检查全线的设备是否正常工作。

3.2.4 网络设计应用。

把柳钢棒线型材厂的11条生产线的网络汇集到一个调度室中，形成一个调度中心。和中心机房能够实现有效的网络连接，并且每一个生产线之间又都有一定的网络结构来进行数据和业务的来往。

3.3 自动化轧钢的优势

自动化轧钢的控制技术最新的发展成就是――将人工智能运用在轧钢过程中。这样的一套人工智能系统应具备：逻辑顺序的准确、专家级的系统、控制性能的准确和网络结构要像神经一样，该项技术目前已经被成功运用在控制圆钢的形状、分析正负偏差、预测性能，一直到成品的打包和转移的管理等多个方面的问题。随着我国科技的进步，人工智能轧钢的技术必将日渐成熟起来，而这项技术的未来发展优势就在于：能够取代更为广大的轧钢线操作人员，从而使程序能够更加系统更加科学，甚至可以取代了一部分的脑力劳动，使轧钢的过程在计算机人工智能系统的控制体系下，让整个轧钢过程相比较传统的轧钢技术，更加完美、更为精确，能力和技术也不断的全面和完善。

4 在钢铁厂中自动化控制的发展方向

第一，来提供更加优质的自动化服务。（1）提供标准的自动化的专业服务（2）倡导“零故障”服务（3）对应突发事件有手段和能力。第二，提高大型集成自主数字化控制系统的水平和能力。很多冶金行业的内部自动化部门、单位或者技术团队，都曾做过不少的自动化集成项目，但是我们所说的大型集成自主数字化控制系统应该具有如下特色：（1）集成自主必须是以“我”为中心；（2）数据应用和挖掘；（3）整套系统中要实现实时的控制。

结语

钢铁工厂自动化的发展方向，本质上代表的是整个钢铁行业的未来发展方向，如果没有了自动化技术的支持，就无法再炼钢。一句通俗的话，却能够比较深刻的反映自动化技术在钢铁行业中的地位与作用，珍惜已经得到了的成果，再深刻的反省过去所犯的错误，科学判断未来的行业走向，自动化冶金的明天将会更加辉煌灿烂。

参考文献

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