1、略谈我国冶金电气自动化技术发展趋势摘要：冶金电气自动化技术有其特点和作用，多年来，我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效，其发展和应用前景，将更趋向于信息技术的持续创新应用，进一步提高冶金生产集成控制水平，提升生产自动化程度，信息化和工业化深度融合，向智能化方向发展，我们必须与时俱进，执著于创新，借以促成冶金电气自动化技术的整体创新，实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。 关键词：冶金；电气自动化；技术；现状；发展趋势 中图分类号： TF 文献标识码： A 随着经济全球化和高新技术的发展，特别是电子技术、信息网络技术和智能控制技术的飞速发展，我国的冶金电气自动化技术也应运而生，并获得长足的
2、进步，有效推动了我国钢铁、冶金企业的发展，为冶金行业的现代化，发挥了重要的促进作用。把握我国冶金电气自动化技术发展的形势，深刻分析其优势和存在问题，掌握其发展趋势，对于顺应冶金电气自动化技术应用的发展趋势，提升应对行业问题的主动与自觉性，有效解决行业问题，推动我国冶金电气自动化技术应用，既有着重要的意义，也是非常必要的。 一、我国冶金电气自动化技术的特点和重要作用 冶金电气自动化技术的内容，主要包括:电子技术、计算机网络技术和控制技术。把这些技术应用到冶金电子控制系统上，使冶金电气系统实现自动化控制，提高冶金生产的效率和质量，这正是冶金电子自动化技术应用的目的所在。冶金电气自动化技术主要承担监
3、控检测设备的工作状态、发出的报警信号、自动执行操作和自动控制等。在实际的冶金生产过程中，运用电气和电子自动化设备，按事先预定好的程序进行生产操作、监控，使生产设备在无人或者少人的情况下，能够按照事先预定好的程序，进行自动化运转。 （一）冶金电气自动化技术的基本特点 冶金电气自动化技术的特点主要表现在： 1.适应冶金企业生产需要，技术涵盖面很大 冶金企业的生产基本属于流程型，生产过程工艺环节多、连续性强，而且包含有复杂的物理和化学过程，生产流程存在着各种突变和不确定因素，包括原燃料成分和生产技术条件等都经常发生波动。为确保冶金生产的稳定顺行，需要根据物料、能量、质量要求等，制定最优的生产作业计划
4、，并进行动态的调度。为提高产量、质量和效益，需用在生产过程中，推行自动化管理，在方方面面引入电气控制设备，这样，就需用用到电气自动化技术，以满足各个方面的生产控制和管理需要。 2.技术程度高，应用复杂 冶金电气自动化技术应用比较复杂，既有软件，又需要有硬件，而且不同的环节、细节，要用到不同的技术控制方案，这样才能适应冶金生产设备种类多、工艺过程长、产品质量要求高等状况，真正提高工作效率。这样，就需要工作人员熟悉这些技术，有宽广的知识面和娴熟的技术技巧。 3.对电子技术依赖性强 冶金生产的电气自动控制系统，整个过程都需要用到电子技术机技术，否则无法提升其自动化程度。从采集信号的传感器，到信号处理
5、运算的控制器，从监控运算，到结果执行，都与电子技术紧密相关。每个环节都不能离开电子技术的进步。 基于这些特点，冶金电气自动化技术的应用，特别强调与时俱进，既要加强冶金企业的基本建设，引入高新技术，又要加大人力资源管理，提升员工技能水平，借以管好用好这些高新技术，提高冶金生产绩效。 （二）冶金电气自动化技术的重要作用 冶金电气自动化技术的作用更是非常明显的，至少表现在下述几个方面。 1.大幅度提高运行效率 冶金生产应用电气自动化技术以后，可以在很多环节和细节，变人工操作为自动化操作，使得钢铁生产、工具机制造等，能大幅度地减少人工，从而不但有效节约生产成本，而且能减少人为因素对机械设备的影响，保证
6、设备正常运转，提高工作效率，还能增强了管理的科学和规范程度，综合性地提高冶金生产的现代化水平。此外，应用高新自动化技术，还能为员工提供良好的工作环境。 2.有效提升设备运作效率 冶金生产的电气自动化技术应用，主要引入电子计算机技术，利用电子计算机的功能，实现了对冶金生产设备及其各项控制的自动化操作，从而使主要的生产过程实现自动化，这就极大地节约人力资源，减低生产成本，提高生产流程及其各个环节的工作效率。电子自动化技术，既能直接干预生产操作，实现无人操作，还能对整个工作系统进行局部和综合监控，实施定位分析，得出生产的电能负荷、机械负荷、过程规范程度、原材料数量和质量控制等方面的监测数据，提供报警
7、和管控信号，或者自动实施相关调整，以保证设备和过程都能在最佳状态下运行，这样就可以大幅度提升设备运作效率，提高产品质量。 3.推进冶金生产的规模化和现代化 冶金生产过程包括了复杂的工艺流程和生产技术，只有借助电气自动化技术，才能促进生产过程实现自动化。随着冶金生产的改革和发展，许多设备、流程，都需要引入高新技术，才能推进提高其电气自动化水平。例如，钢铁动力厂生产中，需要大量的电气自动化技术应用，其他冶金生产环节也需要大量的继电保护技术、传感器技术、PLC 技术、DCS 系统集成技术等，这些高新技术被引入冶金生产，有效地推进了冶金生产的规模化和现代化。 随着我国现代化进程的加快，电气自动化技术也
8、在继续发展，冶金生产的电气自动化技术应用，也更为广泛和深刻，其功能作用更为显著，顺应科技发展和应用的潮流，借以促成冶金生产的现代化，这正是广大产业工人和技术人员的使命所在。 二、我国冶金电气自动化技术应用的现状 随着我国冶金企业的发展，冶金生产越来越强调高新技术的应用，以推进其现代化进程。冶金生产的电气自动化技术，也在不断提升，许多方面取得了创新与突破。 （一）逐步实现生产自动化 冶金生产过程引入自动控制，许多技术被应用到冶金生产的基础控制方面来，特别是以 PLC、DCS、工业控制计算机为代表的计算机控制技术，取代了常规的生产模拟控制，目前已经基本上在冶金企业得到普及。近年发展起来的现场总线、
9、工业以太网等技术，也逐步在冶金生产的自动化系统中应用，分布控制系统结构替代了集中控制，成为自动化发展的主流。 （二）逐步实现生产过程的自动化监测 生产过程的监测，也大量应用了自动化技术。例如，各种流量、鸭梨、温度、重量等数据检测，用上了自动化仪表设施，保证了回路控制、安全生产、能源计量等方面的监测的准确和规范。生产过程的各种预报、报警等，也都引入最新的监管、测量技术和设施，保证了管理、进程的需要。 （三）信息化进程进一步加快 我国冶金生产引入电气自动化技术，使得整个行业的信息化进程进一步加快。特别是国内外知名的钢铁企业，在运用信息技术提高控制精度、产品质量，降低资源消耗、生产成本及智能化企业管
10、控等方面，都取得了较大的突破，基本的炼铁工序、炼钢工序和轧钢工序等，大体都采用了生产管理计算机技术系统。在生产控制领域，智能仪表、高性能控制器、模型技术、集中管控得到了广泛的应用，增强了生产过程的稳定性、可靠性、安全性。大型冶金企业如宝钢、武钢等，都建成了主要生产线的 MESMES（Manufacturing Execution System） ，即生产执行系统，是面向离散制造企业（如机械制造、电子电器、航空制造、汽车制造等行业）和流程生产行业（如化工、制药、石油化工、电力、钢铁制造、能源、水泥等）的生产模式、管理模式的软件系统。是近几年发展起来的企业信息化系统，目前在发达国家已经普遍推广。和
11、产销一体化系统。宝钢更在建立生产经营数据仓库和知识获取等方面，走在了国内冶金产业的前列，开发了数据挖掘系统、基于数据挖掘的质量分析技术、基于数据仓库的客户服务知识库，创建了智能质量设计知识库等，在信息化方面取得了显著的成果。 从总体上看，我国冶金行业的电气自动化技术引入，极大地推动了生产自动化进程，大大提高了我国的冶金工业自动化控制技术的水平，逐步拉近了与西方发达国家的距离，取得了显著的成效。 三、我国冶金电气自动化技术发展的前景 虽然我国的冶金电气自动化技术应用，取得了显著的成效，但是，受多种因素的制约，我国各地的冶金电气自动化技术的发展和应用还很不平衡，许多方面亟待改进、优化和提高。这就使
12、得我国冶金电气自动化技术的应用，还需要更进一步的加强，深化改革，优化进程，力取更为丰硕的成果。因此，我国冶金电气自动化技术应用和发展的前景，是非常广阔的。 （一）信息技术创新应用形成日新月异的格局 由于受市场影响，我国冶金工业生产，面临着更激烈的竞争，因而只能通过提高质量、降低成本，来提升竞争优势和核心竞争力，于是，信息技术必将继续得到重视和强化，相关的高新技术的创新和应用，将更日新月异。特别是在钢铁企业的生产控制领域，智能仪表、高性能控制器、模型技术、集中管控等，将获得更为广泛应用，以增强生产过程的稳定性、可靠性、安全性。未来，在 ERP、MES 等系统深化应用的基础上，商务智能、电子商务、
13、物流管理、供应链管理、客户关系管理等信息系统，将全面铺开，广泛应用，这将极大地提升钢铁企业应对危机、迎接市场挑战的能力。特别是，信息技术将更加普适应用，形成“无处不在”的格局。未来，虚拟化、云计算、物联网等新技术的发展和应用，也为钢铁等冶金企业信息化、智能化管理提供强有力的技术支撑。 （二）进一步提高冶金生产集成控制水平 冶金电气自动化技术的应用，面临着进一步更新和发展的挑战，未来将通过冶金生产的系统控制、系统数据挖掘与应用、提升生产效率等方面体现出来。特别是，冶金生产系统的控制要向实时控制方向发展。这需要冶金行业与时俱进，密切关注高科技发展形势，适时引入最新技术，在高端钢铁产品生产中，引入实
14、时控制系统，以提高生产过程的快速判断、准确诊断和迅速处理的能力，进一步提高冶金生产自动化水平。同时，拓展数据挖掘。通过改善冶金生产的自动化控制系统，力求对冶金生产过程实施精细化管理，实现更大方为的自动控制。数据挖掘主要倾斜于把数学模型、控制算法等，运用到冶金生产的自动化控制系统，以实现整个生产过程的高度自动化。再是推进机电一体化。在控制、测量等方面，逐步去除传统的分离做法，而把机电一体化提上日程，力使生产过程控制、数据测量等，进一步提高其效度和精度。 （三）促成生产自动化程度的进一步提升 整体的冶金生产自动化程度，包括了生产环节和流程的全部，每个细节都有继续深化技术改造和创新的必要。例如，加强
15、质量检测，需要发展和引入特殊仪器，例如质量在线直接检测仪；采用数据融合技术，对冶金生产进行系统化管理。例如对高炉冶炼，引入数学模型技术、系统可视化技术等，保证冶炼过程全程、全细节的自动实时监控；引入信息和系统工程技术，不断优化操作流程，提高技术性能指标；引入节能技术，建立能量、物料综合优化模型，确定合理化学能输入比例、顶底比例、优化电功率曲线和废钢、铁水比例，以提高冶炼强度,缩短冶炼周期,提高生产效率,达到节能降耗的目的。引入高精度预报模型技术，针对铁水预处理和炉外精炼的发展要求，要建立化学成分、纯净度、钢水温度等的全线高精度预报模型，并对合金化、造渣、成分调节等，进行进一步的优化控制。还要继
16、续优化高效连铸和近终型连铸技术，借以提升电磁连铸自动控制技术。开发新的浇铸技术和铸坯质量保障系统，以实现浇铸技术的接近凝固温度、高均质、高等轴晶化、薄板坯连铸、薄带连铸等浇铸的现代化程度和自动化水平。 （四）信息化与工业化深度融合，向智能化方向发展 以往的电气自动化，有相当部分是局限于机械化和电子化，而计算机技术才是新世纪以来主导引入电气自动化程序的。这两者的结合和融汇，还需要进一步加强。这既是增加产品数量所需要，更是节省劳动力资源，降低员工劳动强度的需要。通过生产过程的信息化主导的实现进一步的机械化和自动化，就可以从整体上改善生产，提高质量。只有电气自动化技术和计算机技术融合起来，才能促使生
17、产过程进一步机械化和自动化。特别是，PC 客户机、互联网技术的迅猛发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用张振华：创新电气自动化深化改革的灵魂 ，科技与生活,2010(14):80.。 特别是，我国冶金电气自动化技术发展更趋向于把信息化和工业化结合起来，实现深度融汇，通过淘汰落后产能、推进兼并重组，产业集中度提高，纵向一体化逐渐深入，产业链上下游资源逐渐整合，工艺装备水平和管理水平不断提升，企业向精细化管理、集约化运营转变。 总之，随着高新技术的发展，随着我国现代化进程的加快，冶金生产的电气自动化技术程度和水平，也迫切需要进一步提高。冶金电气自动化发展好坏和程度，决定着我国冶金工业发展的快慢和质量，因此，我们必须高度重视冶金电气自动化技术的进一步发展创新，要继续坚持走自主研发，消化吸收相融合，把集成创新、初始创新、综合创新统一起来，加大整体创新的力度，借以促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展，实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。 参考文献 1孙彦广：我国冶金自动化技术进展和发展趋势分析J，自动化博览, 2008(2). 2王正林：中国冶金自动化技术发展状况与趋势分析J，自动化博览，2009(5). 3刘新建：分析我国冶金自动化的技术进展以及未来发展趋势J，中国科技纵横，2012(15).
