摘要：隨著企業(yè)管理水平的不斷提高，“信息化帶動工業(yè)化在冶金企業(yè)成為共識，企業(yè)信息化方興未艾，受到企業(yè)領導高度重視，企業(yè)紛紛開始信息化規(guī)劃和建設，很多企業(yè)已經構造了企業(yè)信息網，為企業(yè)信息化奠定了良好的基礎。

關鍵詞：冶金業(yè),自動化技術,發(fā)展

冶金自動化技術作為自動化在冶金行業(yè)的應用技術，其軌跡也與鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，工藝路線演化、制造裝備的更迭、生產流程和組織方式、企業(yè)運營模式的改革和進步等密切關聯。雖然不少冶金企業(yè)基本實現了基礎自動化和過程自動化，但這些自動化系統都是以單元生產設備為核心進行檢測與控制的。生產設備之間相互獨立，缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代鋼鐵生產的要求。

一、我國冶金自動化技術的現狀

1、基礎自動化與過程控制系統現狀

在基礎控制方面。以PLC、DCS、工業(yè)控制計算機為代表的計算機控制取代了常規(guī)模擬控制，在冶金企業(yè)全面普及。近年發(fā)展起來的現場總線、工業(yè)以太網等技術逐步在冶金自動化系統中應用，分布控制系統結構替代集中控制成為主流。

在控制算法方面，重要同路控制普遍采用PID算法，智能控制、先進控制在電爐電極升降控制、連鑄結晶器液位控制、加熱爐燃燒控制、軋機軋制力控制等方面有了初步應用．取得了一定成果。

在檢測方面，與同路控制、安全生產、能源計量等相關的流量、壓力、溫度、重量等信號的檢測儀表的配備比較齊全,高爐的軟熔帶形狀與位置、高爐爐缸渣鐵液位、煉鋼過程的熔池鋼水含碳量和溫度、連續(xù)鑄鋼過程的結晶器鋼坯拉漏預報、鋼材質量和機械性能預報等軟測量技術取得了初步成果。

在電氣傳動方面，用于節(jié)能的交流變頻技術普遍采用：國產大功率交、直流傳動裝置在軋線上得到成功應用。在過程控制方面．計算機過程控制系統普及牢有較大幅度提高。根據最近中國鋼鐵工業(yè)協會的調查結果。按冶金工序劃分，57.54％的高爐、56.39％的轉爐、58.56％的電爐、60.08連鑄、74.5％的軋機采用計算機過程控制系統。把工藝知識、數學模型、專家經驗和智能技術結合起來，在煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程優(yōu)化方面取得了一定的成果，如高爐煉鐵過程優(yōu)化與智能控制系統、有副槍轉爐動態(tài)數學模型、電爐供電曲線優(yōu)化、智能鋼包精煉爐控制系統、連鑄二冷水優(yōu)化設定、軋機智能過程參數設定等。

2、信息化現狀

根據中國鋼鐵工業(yè)協會的調查結果，10％左右的煉鐵工序、25％左右的煉鋼工序、50％左右的軋鋼工序采用了生產管理計算機系統。冶金企業(yè)逐步認識到MES(制造執(zhí)行系統)的重要性，在綜合應用運籌學、專家系統和流程仿真等技術，協調生產線各工序作業(yè)，進行全線物流跟蹤、質量跟蹤控制、成本在線控制，設備預測維護等方面取得了初步成果。

隨著企業(yè)管理水平的不斷提高，“信息化帶動工業(yè)化在冶金企業(yè)成為共識，企業(yè)信息化方興未艾，受到企業(yè)領導高度重視，各企業(yè)紛紛開始信息化規(guī)劃和建設，很多企業(yè)已經構造了企業(yè)信息網，為企業(yè)信息化奠定了良好的基礎。根據中國鋼鐵工業(yè)協會報告，“我國鋼年產量500萬噸以上的8家企業(yè)100％上了信息化的項目，鋼年產量50萬噸以上的58家企業(yè)中有45家上了企業(yè)信息化的項目，占77．6％。寶鋼股份、武鋼、寶鋼集團不銹鋼分公司等企業(yè)建成了主要生產線的MES和產銷一體化系統。寶鋼集團不銹鋼分公司在鋼鐵企業(yè)率先建成了企業(yè)生產指揮駕駛艙。鋼鐵企業(yè)信息化已經從信息的整合深入到知識的挖掘。寶鋼在建立生產經營數據倉庫和知識獲取方面走在了國內同行的前列，開發(fā)了綜合數據挖掘系統、基于數據挖掘的質量分析技術、基于數據倉庫的客戶服務知識庫，創(chuàng)建了智能質量設計知識庫，取得了顯著的成果。

二、我國冶金自動化技術的發(fā)展趨勢

1、基礎自動化和過程控制系統

冶金流程在線連續(xù)檢測和監(jiān)控系統。采用新型傳感器技術、光機電一體化技術、軟測量技術、數據融合和數據處理技術、冶金環(huán)境下可靠性技術，以關鍵工藝參數閉環(huán)控制、物流跟蹤、能源平衡控制、環(huán)境排放實時控制和產品質量全面過程控制為目標，實現冶金流程在線檢測和監(jiān)控系統，包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預報，鋼水純凈度檢測和預報，鋼坯和鋼材溫度，尺寸、組織、缺陷等參數檢測和判斷，全線廢氣和煙塵的監(jiān)測等。

冶金過程關鍵變量的高性能閉環(huán)控制?；跈C理模型、統計分析，預測控制、專家系統、模糊邏輯、神經元網絡、支撐矢量機(SM)等技術，以過程穩(wěn)定、提高技術經濟指標為目標，在上述關鍵工藝參數在線連續(xù)檢測基礎上，建立綜合模型，采用自適應智能控制機制，實現冶金過程關鍵變量的高性能閉環(huán)控制。包括高爐順行閉環(huán)專家系統、鋼水成分和溫度閉環(huán)控制、鑄坯和鋼材尺寸和組織性能閉環(huán)控制等。

大功率高性能電氣傳動。采用新型電力電子元件，大功率高性能的交直交變頻傳動、高中壓變頻傳動和超大功率交交變頻傳動。

2、實現企業(yè)信息化

冶金流程的全息集成。實現鐵——鋼——軋橫向數據集成和相互傳遞，實現管理——計劃——生產——控制縱向信息集成，同時，整合生產實時數據和關系數據庫為數據倉庫．采用數據挖掘技術提供生產管理控制的決策支持。

計算機全流程模擬．實現以科學為基礎的設計和制造．采用計算機仿真技術、多媒體技術和計算力學技術，基于各種冶金模型，進行流程離線仿真和在線集成模擬，生成一個分布式、網絡化、集成的“虛擬工廠軟件系統環(huán)境，通過人機交互和協同計算，模擬鋼鐵工業(yè)產品生產全過程。支持生產組織優(yōu)化、生產流程優(yōu)化、新生產流程設計和新產品開發(fā)優(yōu)化。

提升鋼鐵生產制造智能。在生產組織管理方面，基于事例推理、專家知識的生產計劃與運籌學中網絡規(guī)則技術，提供快速調整作業(yè)計劃的手段和能力．以提高生產組織的柔性和敏捷化程度：根據各工序參數，自動計算各工序的生產順序計劃及各工序的生產時間和等待時間，實現計劃的全線跟蹤和控制，并能根據現場要求和專家知識．進行靈活的調整,異常情況下的重組調度技術以及在多種工藝路線情況下．人機協同動態(tài)生產調度．在質量管理方面．基于數據挖掘、統計計算與神經網絡分析技術．對產品的質量進行預報、跟蹤和分析：根據生產過程數據和實際數據，判定在生產中發(fā)生的品質異常。在設備管理方面．采用生產設備的故障診斷．與預報技術．建立設備故障、壽命預報模型，實現預測維護：在成本控制方面，采用數據挖掘與預報技術，建立動態(tài)成本模型預測生產成本,利用動態(tài)跟蹤控制技術，優(yōu)化原材料的配比、能源介質的供應、生產線定期檢修制度、生產的調度管理，動態(tài)核算成本，以降低生產成本。

企業(yè)信息集成到行業(yè)信息集成，信息化的目的之一是實現信息共享，在有效競爭前提下趨利避害，在企業(yè)信息化編碼體系標準化、企業(yè)異構數據／信息集成基礎上，進一步實現協作制造企業(yè)信息集成，全行業(yè)信息網絡建設及宏觀調控信息系統．直至全球行業(yè)信息網絡建設及宏觀調控信息系統。管控一體化，實現實時性能管理。

總之，冶金自動化技術發(fā)展應緊密關注冶金行業(yè)技術發(fā)展動態(tài)和企業(yè)需求，在保障功能的前提下注重提升性能，加強過程工藝、工裝設備、企業(yè)管理、生產組織、自動化等多專業(yè)的產學研聯合攻關，以提高冶金企業(yè)經濟效益，促進我國冶金自動化軟硬件產業(yè)的跨越式發(fā)展。

參考文獻

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