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浅析冶金电气自动化与控制技术

发布时间:2019-07-08 08:02

  [摘要]本文阐述了该技术的的最近的创新与突破,并以钢铁冶炼为基础探析了应用该技术的环保问题,在此基础上预测了本技术的未来发展的潜力。


  [关键词]控制技术,创新,钢铁工业,发展潜力,环保


  中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)19-0073-01


  冶金技术作为一项复杂而冗长的综合性技术,它是随着钢铁工业的发展而出现并发展的,更在近些年获得了迅速的成长。而把自动化控制技术应用在冶金技术中,大大提高了冶炼的效率,同时这种智能化的技术能大大降低工作的失误率以及危险性,因此是一项非常实用的技术。


  一、近几年来冶金工业自动化控制技术应用的创新与突破


  随着科技的发展,我国不断的从具有先进的自动化技术的国家引进先进的技术上,并对硬件与软件技术在采纳的的同时也进行了改善创新,在冶金自动化控制技术领域,尤为明显。


  1、DCS系统集成能力得到很大改善


  上世纪,我国的冶金工业自动化控制技术的水平,多数仅仅停留在点上,而21世纪以来,已经迅速发展成面,并逐渐向全国覆盖,其优点是系统集成的核心技术与主要结构,都是自主智能化的自动化完成,并成功用于实践中。现如今,最新的智能冶金工艺流程的研发正在进行,并成功完成点线面的转化,因而从根本上提高了冶金工业自动化控制系统。


  2、冶金工业自动化控制软件技术的创新取得了很大提高


  我国已经完成了从国外进口冶金工业自动化控制软件向自主研发的转变。我国在二级自动化控制软件,三级MES软件以及中大型企业使用的能源管控系统方面取得了很大的提高,不仅取代进口软件,而且质量与应用水平也比国外进口的软件高。而如今我国正在研发的自动化控制软件平台技术,也获得了很大的进展,而新一代的自动控制软件平台大大提高了我国的冶金工业自动化控制技术的水平。


  二、钢铁工业环保与冶金自动化技术


  1、基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计


  在未来的工业作业生产中,不单单局限在质量、性能方面,还有成本、效率、工程排放、环保,过程灵活控制等各个方面。因此要想在各方面做到最好,必须对钢铁制造流程从整体上考虑,对流程结构上、功能上以及效率上进行改善。同时有必要在计算机仿真模拟技术上做研究,对钢铁进行绿色生产,保护环境零排放。


  2、对钢铁生产过程中减少排放的自动化控制技术


  这个过程主要包括广义建模与优化控制技术,研发一种能够对生产出来的产品实行在线检测,评估,判断与控制的新机动化控制技术,以防不合格产品带来的不必要的浪费。同时,研发出一种随时对设备进行实时诊断的新控制技术,从而让设备高效工作,源源不断紧凑的生产高质量产品。


  3、对钢铁生产过程清洁生产的自动化控制技术


  在钢铁生产的过程中,肯定会排除大量污染物,因此,为了环保,必须控制污染物的排放,所以有必要研发出于此有关的自动化控制软件,比如,研发一种对污染物进行在线分析检测监视控制技术,对废水处理有作用的高压大功率电气转动控制技术,谐波治理控制技术等等。


  4、对钢铁生产过程废物循环利用的自动化控制技术


  冶炼过程中必然产生煤气、钢渣等,因而研发出使煤气、钢渣循环利用的自动化控制技术。高炉、转炉更在高温冶炼时必然产生一部分可以循环利用的固体废弃物,所以研发出一套实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术。


  三、冶金自动化控制系统的未来发展趋势


  虽然我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展,但是受到很多因素的影响,我国各地的冶金技术水平还存在很大的不平衡,而这种不平衡是未来亟待解决的问题。自主研发创新已经成为未来发展的趋势。


  1、提高并改善自主集成数字化控制系统的水平


  很多的冶金行业都有过做自动化集成项目的经历,但是笔者阐述的集成系统与一般集成项目是有一定不同的。


  1)自主集成要以‘我’为本


  以我为本就要求核心技术是自己创造的。虽然会在创新的路上经历一些磨难挫折,但是也要先人一步早行动,笨鸟先飞,坚持不懈,创造出属于自己的技术。首钢创造出的数字化炼钢就是一个很好的例子,数字化炼钢在坚持原有钢铁工艺流程的基础上,对过程进行改善,不但对控制系统进行了改善,也提高了生产工艺。控制系统有很强的仿真能力,保持其他生产过程不变,对历史生产过程调整模拟,然后通过仿真计算,得到调整后的最优效果。同时也可以在脱离冶炼过程下改变参数与模型,调整到最好然后进行上线冶金。


  2)整套系统要实现实时控制


  该技术必须拥有超强的实时性,不但在数据采集方面利用最新的,而且要对数据进行分析处理并且实时对其控制。如果对产品的要求不是很高,则对实时性没有太高要求,如果要生产高端钢铁产品,必须提高其快速判断、诊断并迅速处理的实时能力。


  3)数据挖掘与应用


  通过改善自动化控制系统的水平,生产出优质的钢铁产品,是提高行业竞争力的关键。在钢铁自动化控制系统中,对生产过程的实时数据进行收集整合,并通过数学模型的优化,而达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。在当代的冶金技术中,对数据的挖掘与应用也来越完善,而现在技术中的数学模型,控制算法等也广泛应用于自动化控制系统。


  2、冶金自动化控制系统优秀的服务


  自动化控制系统的服务已经由原来的被动服务向主动服务转变,对服务的质量要求与日俱增。第一,现在冶金企业都在追求一种零故障的目标,这就要求除了设备本身的检修外,不能由于自动化控制系统出问题而影响钢铁正常生产过程。第二,自动化控制系统必须具有优秀的应对突发事故的能力,这就要求系统本身的性能必须优秀。第三,必须提供标准化的服务。为了提高服务的水平与内容,提高标准化服务是必要的措施,只有这样才能精细管理,提高自动化的优化。


  3、冶金自动化控制系统要不断开拓创新


  自动化控制系统要想长期生存并保持旺盛的生命力,必须不断开拓创新。在未来一些新技术比如物联网、云计算以及大数据概念有可能会融入到自动化控制系统中。而在将来。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术,将测量精度大大的提高。


  四、冶金工业自动化控制系统的不足与建议


  展望过去,我国冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步,但是与国外的一些先进技术还有不小的差距,除了技术方面外,还存在一些管理与制度方面的不足。


  1、硬件技术的差距仍然很大


  当前,由于我国企业在某些方面技术的不成熟,未能产出优秀的大型自动化控制系统,我国冶金所需要的这些系统大多由国外几家企业提供,很多专业的高端专利技术属于国外企业,所以,我国相关专业人才应该开拓创新,研发出属于自己的硬件技术与产品,进而迅速缩小与世界领先技术的距离。


  2、国内创新成果的推广还有许多工作要做


  不可否认,我国在技术创新取得的成就,但是,还是有必要进行改善,加强宣传推广。因为国际技术的保密性,我国这方面的技术受到很大的限制,因此必须增加企业与企业,企业与科研机构等的合作研究,真正做到把企业作为创新的主体。


  冶金自动化技术作为一项技术性很强的技术,其发展的好坏直接决定冶金工业的发展,如果缺少了自动化控制技术,炼钢的流程就无法进行下去。电气自动化控制技术深深的影响着钢铁工业的发展,主导冶金技术的发展方向。因此,我们在珍惜如今所获得成就的同时,也必须反省过失,清醒认清该技术发展的方向,研发出最前沿的电气自动化控制技术,进而造福于冶金行业。本文来自《冶金标准化与质量》杂志

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