自動(dòng)化儀表在鋼鐵工業(yè)中應(yīng)用

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摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)鋼鐵材料需求量不斷上升，同時(shí)對(duì)材料生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率提出全新需求，在為鋼鐵工業(yè)帶來發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也在一定程度上增加了企業(yè)生產(chǎn)壓力。為了滿足社會(huì)需求，實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，鋼鐵工業(yè)也在不斷革新技術(shù)，并逐步進(jìn)入到自動(dòng)化控制發(fā)展階段。尤其新時(shí)期背景下，在科學(xué)技術(shù)推動(dòng)下，多樣化自動(dòng)化儀表設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，并且被廣泛應(yīng)用到鋼鐵生產(chǎn)方面，不僅全面提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還為企業(yè)創(chuàng)造了更大的利潤空間。由此可見，將自動(dòng)化儀表應(yīng)用到鋼鐵工業(yè)中，有利于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。因此，文章結(jié)合自動(dòng)化儀表在我國鋼鐵工業(yè)中的主要作用進(jìn)行分析，并結(jié)合其實(shí)際情況展望其未來發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠?yàn)閷I(yè)研究人員提供參考、借鑒。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表；鋼鐵工業(yè)；智能化；鋼鐵冶金

新時(shí)期背景下，各行各業(yè)面臨的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力與日俱增，為了實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，越來越多的行業(yè)認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代化改革和創(chuàng)新的重要性。鋼鐵工業(yè)作為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，在新形勢(shì)下也面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的發(fā)展局面。眾所周知，鋼鐵冶煉具有專業(yè)性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性特征，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)存在錯(cuò)誤，都會(huì)直接影響冶煉效果。為了避免這一問題，全面提高鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，國內(nèi)外眾多專家和學(xué)者投入到鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)研究和討論中。自動(dòng)化儀表設(shè)備就是在這一發(fā)展背景下誕生的，將其應(yīng)用到鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)制造中，不僅能保證生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，還可及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)過程中存在的不規(guī)范行為和異常數(shù)值，有利于充分保證鋼鐵生產(chǎn)過程的安全性和可靠性，從根源上降低質(zhì)量事故和安全事故發(fā)生率。所以，對(duì)自動(dòng)化儀表應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究，對(duì)促進(jìn)鋼鐵工業(yè)更好發(fā)展具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1自動(dòng)化儀表在我國鋼鐵工業(yè)中的主要作用

科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，促進(jìn)多種類型的自動(dòng)化設(shè)備大量涌現(xiàn)，現(xiàn)如今，自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)，在提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，也為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。而自動(dòng)化儀表就是建立在信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，將其應(yīng)用到鋼鐵工業(yè)中，能充分滿足企業(yè)發(fā)展需求，同時(shí)推動(dòng)鋼鐵行業(yè)逐漸向自動(dòng)化、智能化方向進(jìn)步。尤其近年來，科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，自動(dòng)化儀表也得到了相應(yīng)優(yōu)化和完善，并由以往的氣動(dòng)儀表逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)儀表，不僅豐富了儀表功能、提高了其運(yùn)行水平，還擴(kuò)大了其適用范圍。現(xiàn)階段，自動(dòng)化儀表已經(jīng)深入到鋼鐵生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)中存在的不規(guī)范行為和異常數(shù)據(jù)，還能對(duì)鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)，有利于促進(jìn)鋼鐵行業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化趨勢(shì)發(fā)展，同時(shí)為鋼鐵生產(chǎn)監(jiān)督管理工作奠定良好基礎(chǔ)，從而為我國鋼鐵工業(yè)進(jìn)軍國際市場(chǎng)提供保障。

2鋼鐵工業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化儀表實(shí)際情況

2.1智能化控制技術(shù)

智能化控制技術(shù)是自動(dòng)化儀表的核心技術(shù)。眾所周知，鋼鐵工業(yè)在生產(chǎn)過程中，具有工作量大、連續(xù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。如果仍然沿用傳統(tǒng)控制技術(shù)，無法充分滿足鋼鐵工業(yè)規(guī)模性生產(chǎn)需求，這也是智能化控制技術(shù)逐漸替代傳統(tǒng)控制技術(shù)的主要原因之一。所謂智能化控制技術(shù)，能夠?qū)⑸窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)以及專家系統(tǒng)進(jìn)行整合，并對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行合理分配。另外，對(duì)于鋼鐵工業(yè)中的生產(chǎn)方案、監(jiān)督管理、質(zhì)量檢測(cè)以及設(shè)備問題等產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)，通過智能控制技術(shù)，均能夠給出準(zhǔn)確、科學(xué)的參考數(shù)值，鋼鐵工業(yè)可以針對(duì)參考數(shù)值適當(dāng)調(diào)整生產(chǎn)方案以及鋼鐵質(zhì)量，有利于在提高鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的同時(shí)降低成本支出，全面提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.2開放式控制技術(shù)

所謂開放式控制技術(shù)，是科學(xué)技術(shù)不斷更新和升級(jí)背景下產(chǎn)生的一種全新的結(jié)構(gòu)體系概念。新時(shí)期背景下，鋼鐵工業(yè)外部管理與內(nèi)部管理之間的信息交換越來越頻繁。通過開放式控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息實(shí)時(shí)交換目標(biāo)。而自動(dòng)化儀表中的開放式控制技術(shù)，可以在鋼鐵生產(chǎn)過程中，協(xié)助控制管理系統(tǒng)利用信息技術(shù)解決各種網(wǎng)絡(luò)問題。另外，開放式控制技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備統(tǒng)一管理目標(biāo)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量和安全問題，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)問題進(jìn)行集中控制和借鑒，提高自動(dòng)化儀表控制的準(zhǔn)確性和可靠性，使各控制室中的設(shè)備能夠發(fā)揮協(xié)同作用，滿足鋼鐵生產(chǎn)測(cè)量與控制一體化最終需求。

2.3計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)

自動(dòng)化儀表中的計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)，能夠?qū)撹F工業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)過程、質(zhì)量管理、人員管理等多個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系到一起，有利于實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)一體化控制目標(biāo)。計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)雖然只是自動(dòng)化儀表中的其中一個(gè)分支技術(shù)，但是其產(chǎn)生的作用不容小覷，通過該技術(shù)能夠掌握更多鋼鐵生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)和信息，有利于對(duì)鋼鐵生產(chǎn)各環(huán)節(jié)控制方案進(jìn)行科學(xué)對(duì)比，從而選擇出最佳控制方案，有效提高鋼鐵生產(chǎn)過程的質(zhì)量和效率。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)還可以優(yōu)化鋼鐵生產(chǎn)流程，并減少原材料的不必要浪費(fèi)和消耗，充分滿足鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求。除此之外，利用計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)還可以實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理工作人員操作行為，有利于保證生產(chǎn)活動(dòng)安全、規(guī)范的進(jìn)行。

2.4分布式控制技術(shù)

分布式控制技術(shù)作為自動(dòng)化儀表中的關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)智能化指揮目標(biāo)。具體來說，分布式技術(shù)在發(fā)揮作用和功能過程中主要依賴于中央計(jì)算機(jī)，在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程中，該技術(shù)可以結(jié)合鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模，對(duì)分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行合理劃分，將其分為多個(gè)不同等級(jí)，通過中央計(jì)算機(jī)，可以對(duì)不同等級(jí)進(jìn)行集中控制和管理。也就是通過分布式控制技術(shù)，可以對(duì)不同等級(jí)鋼鐵生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全過程監(jiān)督和管理，而后將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳遞到中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)結(jié)合既定數(shù)值，判斷各等級(jí)鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)是否存在異常情況。一旦發(fā)現(xiàn)異常，鋼鐵工業(yè)可以及時(shí)采取針對(duì)性措施調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃和管理模式，從而優(yōu)化生產(chǎn)過程，從根源上減少安全事故和質(zhì)量事故產(chǎn)生。

3自動(dòng)化儀表未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1控制模式更加先進(jìn)

當(dāng)前，鋼鐵行業(yè)中應(yīng)用的自動(dòng)化儀表，大多需要工作人員提前在控制系統(tǒng)中輸入既定數(shù)值，使儀表在自動(dòng)化運(yùn)行過程中結(jié)合程序和數(shù)值對(duì)鋼鐵生產(chǎn)全過程進(jìn)行監(jiān)督、管理和規(guī)范，從而達(dá)到生產(chǎn)環(huán)節(jié)管理目標(biāo)。在未來發(fā)展過程中，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，將自動(dòng)化儀表與更先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)融合，是其未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，如此不僅能夠豐富儀表功能性，還能夠簡化操作流程。無需工作人員提前輸入程序和數(shù)值，就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化儀表智能化控制目標(biāo)。

3.2實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)、總線控制目標(biāo)

將自動(dòng)化儀表與鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備連接到一起，達(dá)到總線控制最終目標(biāo)，有利于提高鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備智能化水平，提高生產(chǎn)總線控制需求。為滿足這需求，可以利用數(shù)字通信等現(xiàn)代化技術(shù)，對(duì)鋼鐵生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)接收，并將數(shù)據(jù)反饋到中央控制系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)合數(shù)值實(shí)際情況，對(duì)總線控制進(jìn)行優(yōu)化和完善，從而全面提高鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3.3系統(tǒng)診斷優(yōu)化、提高設(shè)備維護(hù)水平

自動(dòng)化儀表作為鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中的一種精密型設(shè)備，其維護(hù)檢修工作至關(guān)重要。但結(jié)合鋼鐵企業(yè)發(fā)展實(shí)際情況來看，一直以來其維護(hù)檢修工作都沒有得到應(yīng)有重視，這也使得自動(dòng)化儀表在實(shí)際應(yīng)用中存在各種故障問題，不僅無法充分發(fā)揮儀表作用和功能，還不利于保證鋼鐵生產(chǎn)的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性。在自動(dòng)化儀器未來發(fā)展中，需要充分認(rèn)識(shí)到維護(hù)檢修的作用和價(jià)值。將診斷系統(tǒng)與設(shè)備維護(hù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程自檢目標(biāo)。一旦自動(dòng)化儀表產(chǎn)生故障，將會(huì)發(fā)出異常信號(hào)，提醒工作人員對(duì)故障位置進(jìn)行維修，如此不僅能夠提高維修效率，還可以減少因故障帶來的一系列損失。另外，診斷系統(tǒng)具備維修記錄儲(chǔ)存功能，如果自動(dòng)化儀表在下次使用過程中發(fā)生同樣問題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)出具維修方案，從而降低設(shè)備維修成本。

3.4開發(fā)專業(yè)的鋼鐵冶金行業(yè)儀表

鋼鐵工業(yè)在生產(chǎn)和管理過程中，需定期對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和管理，保證其滿足鋼鐵生產(chǎn)要求。另外，鋼鐵生產(chǎn)需要在高溫狀態(tài)下展開，只有保證儀表溫度符合各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量需求，才能開展一系列生產(chǎn)活動(dòng)。這也使得部分自動(dòng)化儀表在使用過程中存在局限性和制約性，無法充分滿足鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)需求。所以，生產(chǎn)與鋼鐵冶金行業(yè)相匹配的專業(yè)自動(dòng)化儀表，是鋼鐵工業(yè)未來發(fā)展的必然需求。為滿足這一需求，需要結(jié)合鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)需求，對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，使其更加符合生產(chǎn)環(huán)境。切實(shí)解決生產(chǎn)中存在的制約性因素。

4結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，各種各樣自動(dòng)化儀表設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，并廣泛應(yīng)用到鋼鐵生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，不僅能夠充分保證生產(chǎn)質(zhì)量，有效提高生產(chǎn)效率，還可以減少企業(yè)成本支出，為企業(yè)創(chuàng)造最大化經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，自動(dòng)化儀表可以促進(jìn)鋼鐵工業(yè)逐漸向自動(dòng)化、智能化趨勢(shì)發(fā)展，從而為實(shí)現(xiàn)工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展需求奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者:時(shí)偉 單位:南京鋼鐵聯(lián)合有限公司制氧廠