鋼鐵智能冶金技術(shù)
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鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第1篇
【關(guān)鍵詞】冶金；工業(yè)；自動化；發(fā)展
引言
伴隨我國改革開放的不斷深入，冶金工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展越來越成熟。面對冶金工業(yè)如此龐大的生產(chǎn)體系，技術(shù)可以說是相當(dāng)重要的。工業(yè)自動化技術(shù)在冶金行業(yè)的運用可以使生產(chǎn)過程變得更加高效，產(chǎn)品質(zhì)量也會更高。一些冶金企業(yè)越來越追求高回報低消耗的發(fā)展目標，所以生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排成為冶金行業(yè)需要重點關(guān)注的焦點。可以說，冶金工業(yè)自動化的發(fā)展前途決定了冶金行業(yè)的未來發(fā)展前景。
一、冶金工業(yè)自動化技術(shù)的分析
1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與冶金工業(yè)自動化
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息時代的產(chǎn)物，在第三次科技革命中孕育而生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有很大的發(fā)展空間，它實現(xiàn)了信息的快速傳播和高效利用，為冶金工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展提供了保障?？墒钱?dāng)前對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探究也只是出于概念階段。許多企業(yè)甚至沒有物聯(lián)網(wǎng)的概念。隨著技術(shù)的不斷更新，雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冶金工業(yè)自動化中的應(yīng)用越來越廣泛，但是也出現(xiàn)了較多的問題，主要表現(xiàn)為以下兩個方面：一個是工業(yè)傳感器的研制與生產(chǎn)。所謂工業(yè)傳感器是指可以對物體的狀態(tài)和轉(zhuǎn)變進行感知，并且將得到的感知轉(zhuǎn)變成計算機可以讀懂的電子信號。研制與生產(chǎn)工業(yè)傳感器要以工業(yè)自動管理與自動控制為前提，才可以保證工業(yè)設(shè)備和機器的正常運行，同時使產(chǎn)品獲得最好的質(zhì)量。工業(yè)傳感器就是對不同參數(shù)進行查看和管理。因此，生產(chǎn)物美價廉的工業(yè)傳感器有利于現(xiàn)代化冶金工業(yè)的發(fā)展。另一個是構(gòu)建工廠傳感網(wǎng)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將傳感器技術(shù)、現(xiàn)代化的無線網(wǎng)絡(luò)通信手段、嵌入式的計算技術(shù)以及分布式的信息處理技術(shù)有機的結(jié)合起來。工廠傳感器網(wǎng)是由很多隨機分布的、能夠進行實時感應(yīng)和自動組織能力的傳感器節(jié)點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在冶金工業(yè)領(lǐng)域中的運用是現(xiàn)代化工業(yè)的一大突破，能夠?qū)⒐I(yè)領(lǐng)域的檢測費用降到很低，同時又可以使工業(yè)領(lǐng)域的運用范圍得到最大程度地擴大?？梢哉f，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域非常重視的技術(shù)。
2、數(shù)學(xué)模型與冶金工業(yè)自動化
要知道，冶金自動化的快速發(fā)展狀況與過程數(shù)學(xué)模型的運用程度有很大的聯(lián)系。要是能夠把數(shù)學(xué)模型這個技術(shù)運用得很熟練，那么就可以增加工業(yè)實現(xiàn)高度自動化的可能性。所以，為了可以滿足我們國家對鋼鐵產(chǎn)品的需要，提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)水平，務(wù)必要提高冶金工業(yè)自動化的水平。我們知道，一些歐美國家冶金工業(yè)的自動化水平很高，可是由于某些原因，他們不愿意或是不肯將這種自動化技術(shù)與其他國家分享，他們與其他國家進行的技術(shù)轉(zhuǎn)讓的產(chǎn)品大部分是落后的或是有較大缺陷的產(chǎn)品。不過如今，我們國家的自動化水平已經(jīng)發(fā)展到較高的領(lǐng)域，實現(xiàn)冶金高度自動化數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)新具有較為成熟的條件，可以較為廣泛地滿足社會發(fā)展的需要。還有就是，我們國家已經(jīng)建立一個富有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的組織，從而為過程控制數(shù)學(xué)模型的自主創(chuàng)新提供了智力支持。要將數(shù)學(xué)模型與現(xiàn)代化信息技術(shù)、工藝水平以及自動化技術(shù)進行緊密結(jié)合，才能夠充分地發(fā)揮數(shù)學(xué)模型的優(yōu)勢之處?？梢钥闯觯瑪?shù)學(xué)模型是自動化技術(shù)和信息化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。我們國家鋼鐵企業(yè)為了可以生產(chǎn)出市場所需要的鋼鐵材料與品種，就構(gòu)建了實用性和準確性很高的數(shù)學(xué)模型。實用性和準確性很高的數(shù)學(xué)模型可以從本質(zhì)上保證鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)約能源的效果，從而推進鋼鐵產(chǎn)品的長久性發(fā)展。
3、過程控制系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動化
對于冶金自動化來說，對于其生產(chǎn)過程中的檢測與控制是相當(dāng)重要的。在實際應(yīng)用中，新型傳感器的應(yīng)用，結(jié)合軟測量技術(shù)的數(shù)據(jù)處理，對于其中的關(guān)鍵性工藝參數(shù)的掌握是相當(dāng)有效的。其中，物流跟蹤技術(shù)，對于能源的平衡控制，在冶金環(huán)境下進行有效的環(huán)境排放實時監(jiān)測技術(shù)等，都是立足于對冶金產(chǎn)品的全生產(chǎn)過程控制目標，進行有自動化應(yīng)用與實踐。特別是對于冶金過程中的檢測與在線監(jiān)控技術(shù)，對于冶煉中的鐵水、鋼水、溶渣進行實時的溫度與元素檢測，通過進行鋼水的純凈度監(jiān)測，達到提前預(yù)知預(yù)控生產(chǎn)的目標。而對于鋼材產(chǎn)品的溫度、尺寸、元素值范圍、組織缺陷等相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)進行的檢測與分析，也是貫穿于整個冶金生產(chǎn)全過程中的。而在對廢氣、煙塵也有著全線的監(jiān)控，為了提高整個自動化控制的閉環(huán)控制度，冶金自動化技術(shù)在發(fā)展中已經(jīng)形成了基于機理模型、專家系統(tǒng)、神經(jīng)元系統(tǒng)、統(tǒng)計分析、支撐矢量機等技術(shù)于一體的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)。為了提高整個過程控制的有效性，自適應(yīng)智能控制的應(yīng)用對于提高對冶煉過程中關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制作用明顯。而整個過程控制技術(shù)都是立足于采用新型電力電子元件，通過交直變頻、高中壓變頻、與交交變頻進行傳動。如有副槍轉(zhuǎn)爐動態(tài)數(shù)學(xué)模型、連鑄二冷水優(yōu)化設(shè)定、軋機智能過程參數(shù)設(shè)定、電爐供電曲線優(yōu)化、智能鋼包精煉爐控制系統(tǒng)、高爐煉鐵過程優(yōu)化與智能控制系統(tǒng)等等。
4、信息化系統(tǒng)與冶金工業(yè)自動化
信息化系統(tǒng)的目的是通過信息共享與數(shù)據(jù)采集，把冶金流程中的所有信息進行集成處理，從煉鐵、煉鋼到軋鋼進行全面的信息收集與傳達。在這一過程中，也就是一個橫向的信息集成與整合過程。通過建立以計算機為基礎(chǔ)的全流程模擬信息化系統(tǒng)，對各種冶金模型進行流程性離線仿真系統(tǒng)設(shè)計，把其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的所有信息進行全面的收集與及時的上傳，并納入仿真系統(tǒng)的環(huán)節(jié)中去，通過人機交互達到對于數(shù)據(jù)的監(jiān)測與生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控目的。而協(xié)同計算的參與，對于優(yōu)化冶金過程組織安排，強化生產(chǎn)智能與人工監(jiān)控有著重要意義。而信息化系統(tǒng)對于鋼鐵產(chǎn)品的流程設(shè)計與新產(chǎn)品開發(fā)上，具有著無可比擬的虛擬集成優(yōu)勢。不僅可以提高整個鋼鐵生產(chǎn)的智能化，同時還可以利用專家系統(tǒng)中的理論與案例知識，對生產(chǎn)組織與管理進行設(shè)計與優(yōu)化。
信息化作為冶金自動化的重要組成部分，不僅可以根據(jù)所采集到的數(shù)據(jù)對生產(chǎn)作業(yè)安排作出最快速的調(diào)整，同時還可以提高整個冶金生產(chǎn)過程中的智能化程度。通過信息化系統(tǒng)，可以對冶金各工序進行參數(shù)臨近，對各工序的參與順序與計劃作業(yè)方面進行自動計算與安排，進而自動調(diào)整各工序間的作業(yè)時間與等待時間。而當(dāng)出現(xiàn)不可抗力影響時，冶金自動化中的信息化系統(tǒng)可以在最快的反應(yīng)時間內(nèi)進行調(diào)度與技術(shù)工藝重組。通過人機協(xié)同動態(tài)生產(chǎn)調(diào)度，及時判定生產(chǎn)故障與生產(chǎn)過程中發(fā)生的品質(zhì)異常情況。其中，在設(shè)備故障方面，不僅可以進行設(shè)備壽命預(yù)報，還可以進行自動計算與安排維護時間的工作。在冶金成本信息化方面，動態(tài)成本控制系統(tǒng)可以對整個原材料與能源介質(zhì)進行動態(tài)全程跟蹤，通過對產(chǎn)線進行自動化檢修與定修、對生產(chǎn)調(diào)度情況進行以生產(chǎn)情況為核心的動態(tài)調(diào)整與安排，達到優(yōu)化原材料配比，降低冶金生產(chǎn)成本的目的。
二、冶金工業(yè)自動化發(fā)展分析
1、自動化控制方面
目前來說，我國應(yīng)正視與提高自身對于高端控制設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)，多進行自主知識創(chuàng)新，對智能控制與高性能控制器的設(shè)計與開發(fā)進行進一步的實踐與生產(chǎn)。考慮到冶金現(xiàn)場的環(huán)境情況，對檢測儀表的應(yīng)用上還多進行加強，提高檢測儀表的數(shù)據(jù)真實性，提高檢測儀表壽命，進一步對其在測量與預(yù)報方面進行技術(shù)探索。對于冶金來說，自動化技術(shù)的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)模型的適用性，為了提高其適應(yīng)性，我國應(yīng)多考慮把工藝與數(shù)學(xué)模式，把專家經(jīng)驗與新時期的冶金自動化技術(shù)發(fā)展進行有效結(jié)合，把煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼等典型工位的過程模型和過程進行有效優(yōu)化。
2、信息化應(yīng)用方面
信息化的有效應(yīng)用取決于其長期的落實與實踐，就這一點來說，在應(yīng)用中，冶金企業(yè)應(yīng)多立足于現(xiàn)有基礎(chǔ)，對自身已有的基礎(chǔ)自動化進行優(yōu)化，逐步進行信息化與基礎(chǔ)自動化的銜接。重視對整個生產(chǎn)流程的工序梳理與優(yōu)化，信息化應(yīng)用的帶頭人應(yīng)重視對信息化使用者的培訓(xùn)與有效溝通，確保在生產(chǎn)中，信息化應(yīng)用發(fā)揮其應(yīng)有作用。
三、結(jié)束語
總而言之，冶金自動化的技術(shù)對于以往手工系統(tǒng)與現(xiàn)場監(jiān)控來說，擁有著更高的智能性與預(yù)知性。作為耗能大戶，冶金工業(yè)自動化發(fā)展趨勢受限于其成本因素與人力管理壓力，自動化技術(shù)會從以往的粗放型向精細化轉(zhuǎn)型。通過對耗能的全過程控制與計算，達到對于產(chǎn)能的預(yù)估與預(yù)控。通過自動化技術(shù)的發(fā)展與革新，對實現(xiàn)冶金工業(yè)的節(jié)能減排，降低其生產(chǎn)成本，最終達到增加冶金工業(yè)生產(chǎn)效率，建設(shè)綠色工廠的目標。
參考文獻：
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鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第2篇
關(guān)鍵詞:冶金；自動化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展
中圖分類號：C35文獻標識碼： A
引言
隨著電子信息技術(shù)及智能控制技術(shù)的快速發(fā)展，近年來，冶金電氣自動化技術(shù)取得了很大進步，推動了鋼鐵、冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為實現(xiàn)冶金行業(yè)的現(xiàn)代化，發(fā)揮了有效的促進作用。把握當(dāng)前冶金電氣自動化技術(shù)的發(fā)展形勢，全面分析其發(fā)展現(xiàn)狀，掌握其發(fā)展趨勢，對于解決行業(yè)問題，推動我國冶金電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，有著重要的現(xiàn)實意義。
一、自動化技術(shù)在冶金行業(yè)的發(fā)展
80年代左右，我國鋼鐵冶金行業(yè)還普遍采用單回路控制，一般控制設(shè)備都為常規(guī)儀表，控制水平簡單。而在90年代以后，自動化技術(shù)開始在我國冶金行業(yè)中普及，大部分企業(yè)的控制裝備方面都以PLC、DCS、FCS為主，控制水平可以達到準無人化水平。最近這幾年，冶金行業(yè)自動化技術(shù)再一次升級，部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了全廠信息化，控制系統(tǒng)也更加優(yōu)化了，出現(xiàn)了BPS/MES/PCS三級結(jié)構(gòu)。自從我國加入WTO后，再加上金融危機的影響以及國際鋼鐵市場的持續(xù)低迷，鋼鐵冶金企業(yè)現(xiàn)今正面臨著嚴峻的考驗，所以為了適應(yīng)全球冶金行業(yè)的大環(huán)境，為了我國冶金行業(yè)更好的發(fā)展，提升我國鋼鐵行業(yè)自動化技術(shù)的水平勢在必行。
二、我國冶金工業(yè)的自動化現(xiàn)狀
1.冶金工業(yè)的生產(chǎn)控制體系
在冶金工業(yè)的生產(chǎn)過程中，主要是由四大分級結(jié)構(gòu)控制體系完成的，它們分別為:①O級是采集執(zhí)行層，也就是傳感器和執(zhí)行器，主要是完成物理量的測量、執(zhí)行控制命令②1級是基礎(chǔ)自動化，集中控制生產(chǎn)工藝的過程。③2級是過程自動化，控制生產(chǎn)的優(yōu)化④管理自動化，調(diào)節(jié)個程序之間的工作，使其分工合作。
2.我國冶金自動化技術(shù)的現(xiàn)狀
隨著21世紀的發(fā)展，我國的冶金自動化的程度得到了很大的提高，從冶金生產(chǎn)的各個工序現(xiàn)場可以隨處可見自動化的設(shè)備，不僅有比較先進的單機操作系統(tǒng)，還有完善的集散式分布系統(tǒng)。目前我國的大型冶金企業(yè)都從國外引進了先進的自動化控制系統(tǒng)和設(shè)備，然后應(yīng)用這些設(shè)備和技術(shù)，進行消化吸收和自我創(chuàng)新，改造出適合我國冶金企業(yè)的生產(chǎn)實際情況的設(shè)備，使我國的自動化水平己經(jīng)趕上了國際的水平。但是發(fā)展是不斷的，所以對我國的冶金工業(yè)的要求會越來越高，使得一些落后的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備被淘汰，配備了很多新的自動化系統(tǒng)和單機自動化系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備。
三、有色冶金行業(yè)未來發(fā)展及制約因素
我國雖然是目前世界上最大的有色金屬產(chǎn)品生產(chǎn)國，但是國內(nèi)有色金屬礦產(chǎn)資源保證程度比較低，同時我國有色金屬深加工產(chǎn)品和新材料開發(fā)水平與發(fā)達國家差距較大，短時期內(nèi)難以實現(xiàn)大量出口，有色金屬產(chǎn)品進出口貿(mào)易長期存在巨額逆差。來自中國有色金屬協(xié)會的數(shù)據(jù)：2011年我國有色金屬進出口貿(mào)易總額創(chuàng)歷史新高，達到1607億美元，同比增長28%，增幅比,十一五-期間的平均增幅高7.3%，全年進出口貿(mào)易逆差額為744億美元，同比增長8%；2013年我國有色金屬行業(yè)運行情況仍為不振，而影響行業(yè)的主要問題還是下游需求不旺，產(chǎn)能過剩，有色金屬行業(yè)銷售收入利潤僅為3.56%，同比下滑了0.36%。有色行業(yè)未來在種類和質(zhì)量兩方面的發(fā)展都存在著很多制約因素。在產(chǎn)能增加方面，首先是資源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，現(xiàn)有冶金礦產(chǎn)資源將很難保證本世紀內(nèi)生產(chǎn)的需求；其次，能源結(jié)構(gòu)不合理，二次能源利用還很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、污染少的綠色清潔生產(chǎn)雖已有了初步成效，但從總體上看還處于初始階段。在品種質(zhì)量方面，首先是淘汰落后工藝裝備的任務(wù)還未完成，流程的全面優(yōu)化和工藝裝備的進一步優(yōu)化還受各種條件的制約，大型設(shè)備依賴進口。其次在新品種開發(fā)方面原創(chuàng)性自主創(chuàng)新不多，產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)保障體系尚需完善。
四、冶金自動化發(fā)展趨勢
（一）過程控制系統(tǒng)的完善
雖然很多企業(yè)已經(jīng)進行了過程系統(tǒng)控制,但是和世界先進技術(shù)水平相比,我國的冶金控制系統(tǒng)應(yīng)用并不全面。冶金工程的工作流程已經(jīng)可以采用比較新型的傳感技術(shù)、光機電一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合以及數(shù)據(jù)處理技術(shù),除此之外,還有一些關(guān)鍵工藝技術(shù),例如參數(shù)閉環(huán)控制、產(chǎn)品物流跟蹤、能源的平衡控制以及環(huán)境控制和產(chǎn)品質(zhì)量控制。實現(xiàn)冶金流程在線檢測和監(jiān)控系統(tǒng),包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預(yù)報,鋼水純凈度檢測和預(yù)報,鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數(shù)檢測和判斷,全線廢氣和煙塵的監(jiān)測等。
（二）信息技術(shù)進一步得到發(fā)展應(yīng)用
受市場影響，我國冶金產(chǎn)業(yè)面臨著激烈的競爭，因此需要通過降低成本、提高質(zhì)量，以獲得競爭優(yōu)勢，提升核心競爭力。所以，信息技術(shù)必然會得到進一步地重視和加強，新技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用愈加突出。在冶金企業(yè)的生產(chǎn)控制方面，為增強生產(chǎn)過程的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，智能儀表、模型技術(shù)、高性能控制器和集中管控將得到更加廣泛應(yīng)用?？梢灶A(yù)見，在MES、ERP等系統(tǒng)繼續(xù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，物流管理、商務(wù)智能、客戶關(guān)系管理、供應(yīng)鏈管理、電子商務(wù)等信息系統(tǒng)，未來將全面鋪展，獲得廣泛應(yīng)用。信息技術(shù)將變得無所不在。未來，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化等技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，將為冶金企業(yè)信息和智能化管理提供有力的技術(shù)支撐。
（三）進一步提高智能化程度
在過去，電氣自動化受限于電子化和機械化，新世紀以來計算機技術(shù)才被慢慢引入電氣自動化程序并發(fā)展成為主導(dǎo)的。信息化和工業(yè)化的融合，還有待加強。這是節(jié)省勞動力，提高生產(chǎn)效率的需要。生產(chǎn)過程的信息化主導(dǎo)，有利于實現(xiàn)自動化和機械化，從而改善生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)質(zhì)量。把電氣自動化技術(shù)與計算機技術(shù)兩者相融合，將進一步促進冶金生產(chǎn)過程自動化和機械化。特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展對于促進電氣自動化的進一步發(fā)展發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。我國冶金電氣自動化技術(shù)發(fā)展，漸趨于將信息化和工業(yè)化相互深度融合，逐步淘汰落后生產(chǎn)方式，加強兼并重組，使得產(chǎn)業(yè)集中化提高，產(chǎn)業(yè)鏈游資源得到整合，工藝及管理水平不斷提升，冶金企業(yè)向精細、集約化管理轉(zhuǎn)變。
（四）能源管理控制一體化的構(gòu)建
我們知道，冶金行業(yè)是一個耗費資源和能源較多的行業(yè)，耗費的這些能源和資源會嚴重阻礙到冶金工業(yè)的不斷發(fā)展。當(dāng)前，我們國家的冶金工業(yè)逐漸從粗放型的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)化為精細型的生產(chǎn)模式，用耗費的能源和資源作為核定產(chǎn)能的標準在未來可能成為現(xiàn)實。因此，能源的節(jié)約與利用對冶金工業(yè)的發(fā)展有相當(dāng)重要的意義。其中自動化技術(shù)在冶金工業(yè)中的廣泛運用，可以為節(jié)能減耗、低碳減排做出很大的貢獻。冶金行業(yè)的能源管理控制一體化的構(gòu)建，要是只處于數(shù)據(jù)采集階段的話，那么作用并不大，但這也是目前普遍存在的現(xiàn)象。根據(jù)冶金工業(yè)在能源管理控制方面的特點，也就是耗費大量的能源與資源以及在冶金生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的氣體，我們將能源控制與管理的重點放在了建設(shè)能源控制與管理中心。能源控制與管理中心主要是以控制模型與管理模型的建立為基礎(chǔ)。可以看出，能源控制與管理的工作重點是能源運用的合理化、二次能源運用得合理化、多種能源介質(zhì)共同運行、轉(zhuǎn)變過去的能源計算方式以及能源安全警告等內(nèi)容。
結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展,冶金自動化技術(shù)不斷提高,但是和發(fā)達工業(yè)國家相比,在技術(shù)方面還存在很大差距,我國企業(yè)需要不斷改進生產(chǎn)技術(shù),提高生產(chǎn)效率,積極促進冶金自動化技術(shù)的發(fā)展。鋼鐵工業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè),關(guān)系到各行各業(yè)的生產(chǎn),尤其是工業(yè)和建筑產(chǎn)業(yè),沒有鋼鐵就無法進行下一步具體工作。我國正處于社會主義建設(shè)高峰階段,很多工業(yè)發(fā)展處于品質(zhì)提升及轉(zhuǎn)型階段,今后對高品質(zhì)鋼鐵的需求量會不斷增加。然而目前市場高品質(zhì)鋼鐵供應(yīng)不足,高端品質(zhì)種類較少,不能完全滿足市場需求。所以,冶金自動化技術(shù)是推動鋼鐵產(chǎn)量和質(zhì)量提高的主要渠道。我國冶金行業(yè)在今后的發(fā)展當(dāng)中要不斷吸收借鑒國外冶金自動化技術(shù)的發(fā)展,制定適合我國冶金自動化發(fā)展的目標,不斷拓展我國工業(yè)的發(fā)展。
參考文獻：
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鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第3篇
【關(guān)鍵詞】鋼鐵工業(yè)；關(guān)鍵技術(shù)；自動化
隨著自動化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，將會不斷推動我國鋼鐵工業(yè)不斷向前發(fā)展。實踐表明，鋼鐵自動化的應(yīng)用能起到降低生產(chǎn)成本、幫助節(jié)約能源，從而提高生產(chǎn)產(chǎn)量和工作效率的作用，對于鋼鐵工業(yè)的發(fā)展能起到很好的促進作用。
1.計算機集成制造體系內(nèi)容分析
1.1探索兩種生產(chǎn)工藝相關(guān)內(nèi)容
1.1.1加工處理
通常情況，離散類型屬于能夠看到的類型，若在冷狀態(tài)環(huán)境下，大部分主要采用的是物理制作方法，但是其制作過程大部分是相互對應(yīng)的，換言之就是生產(chǎn)溫度太高而不能看清其形態(tài)。對上述內(nèi)容進行分析可知，在離散型中構(gòu)建數(shù)學(xué)模型相比比較容易，并且鋼鐵工業(yè)構(gòu)建一個數(shù)學(xué)模型會存在較大難度，大多數(shù)是利用經(jīng)驗?zāi)Ｐ徒Y(jié)合機理模型，并且使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及模糊控制來幫助構(gòu)建控制模型。
1.1.2工藝裝置分析
針對離散型而言，其工藝裝置、工藝活動內(nèi)容等均容易會跟隨時間改變而發(fā)生改變，并且物品形態(tài)并不是穩(wěn)定不變的，但由于這類行業(yè)的企業(yè)屬于持續(xù)性企業(yè)，因此這些內(nèi)容因素通常情況下不會經(jīng)常出現(xiàn)改變，物品外在形態(tài)也不會經(jīng)常出現(xiàn)變化。另外，前一類型品質(zhì)大部分是憑借信息、圖像等資料來獲得，而后一類型就需要通過控制工藝設(shè)備的穩(wěn)定性、工藝參數(shù)等來獲得。
1.1.3環(huán)境參考模型分析
其中講到的離散型，其參考模型可以劃分為：①企業(yè)；②分廠；③車間；④單元；⑤工作站；⑥工藝設(shè)備。在機械加工行業(yè)中，該模型的下三層中的設(shè)備可以認為是金屬加工車床，工作站就是由這幾臺車床組合而成，而單元就是幾個工作站的組合。對于連續(xù)型而言，其參考模型的下三層結(jié)構(gòu)則有所差異，大體上都是不同種類的工藝設(shè)備以及其他輔助設(shè)備，比如：軋機設(shè)備、高爐設(shè)備以及供應(yīng)能源的相關(guān)設(shè)備等。因為這一項內(nèi)容的不同，從而使采用的控制設(shè)備也有所差異，并且探索要素也有些差異。
1.2工作中做好"以人為本"，從而達到"業(yè)務(wù)重組"的工作原則
計算機集成體系是一個十分復(fù)雜的體系，其發(fā)展情況與人有著十分緊密的關(guān)系。如果單純采用自動化是不能完成這一項工作的。而在探討生產(chǎn)要素相關(guān)問題類型中，大部分是與人有著密切聯(lián)系的，因此，該體系的發(fā)展過程中，人起著非常重要的地位。所謂"業(yè)務(wù)重組"指企業(yè)調(diào)整以往的經(jīng)營方式、信息交換方式以及生產(chǎn)管理體系、采用新技術(shù)，從而構(gòu)建能滿足計算機集成體系的一個新型組織體系。"以人為本"相關(guān)內(nèi)容也包括了在工作中開展宣傳工作，使相關(guān)人員都能了解到該體系的重要性，并且通過相關(guān)培訓(xùn)工作幫助提高相關(guān)群眾的科技水平、綜合素養(yǎng)，從而在企業(yè)中形成良好的文化環(huán)境。
2.智能化要素探析
其中智能控制是人工智能內(nèi)容的一個應(yīng)用以及研究方面，其是運籌學(xué)、信息論以及自動控制等相關(guān)學(xué)科內(nèi)容的結(jié)合，從而變成了一個交叉學(xué)科[1]。近年來，實際工作中也出現(xiàn)了很多不同的智能控制系統(tǒng)，例如：以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的智能-神經(jīng)控制系統(tǒng)、多級遞階智能控制系統(tǒng)，基于規(guī)則知識的仿人控制系統(tǒng)以及多模變結(jié)構(gòu)的智能控制系統(tǒng)等。智能管控是一項十分重要的工藝，這點與某些行業(yè)的要素基本相同。智能管控被應(yīng)用在生產(chǎn)工業(yè)的各個工序中，被應(yīng)用在調(diào)整與安排生產(chǎn)計劃工作、診斷設(shè)備工作以及設(shè)備監(jiān)測工作等方面，并在該領(lǐng)域中取得較好的成就。
其中，智能控制被應(yīng)用在鋼鐵工業(yè)與其具自身特點有著密切聯(lián)系，其比較適用于具有不完全性、不確定性以及復(fù)雜性、模糊性特點的非數(shù)字工作過程，然后對采用知識來幫助推理，用來啟發(fā)求解過程。另外，其還能幫助控制以數(shù)學(xué)模型顯示的工作過程以及以知識表示的廣義模型（非數(shù)字）。其中鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)過程控制最適合選擇智能控制來完成工作。例如，鋼鐵企業(yè)在煉鋼生產(chǎn)環(huán)節(jié)是在"黑匣子"環(huán)境下完成的，生產(chǎn)環(huán)境不確定因素比較多，因此工作相對比較繁瑣。近年來，鋼鐵工業(yè)中很難構(gòu)建一個比較精確的數(shù)學(xué)模型，有些企業(yè)即使有相應(yīng)的控制模型，但是某些模型獲得效果比不上人工操作獲得的效果好，因此沒能得到普及。在鋼鐵工業(yè)自動化工藝中，在各項工序中基礎(chǔ)自動化占有約40%～60%，而過程控制僅有大約10%的比例，因此過程控制水平相關(guān)比較低。原因是因為數(shù)學(xué)模型比較難建立，如果采用智能控制，就能在一定程度上促進過程控制。智能控制屬于交叉學(xué)科的一個新興學(xué)科，在知識理論方面以及實際應(yīng)用方面都有著一些不足，目前還處在技術(shù)研究階段。
3.儀表儀器在自動化工作中的應(yīng)用意義
3.1其是管控工作以及自動化工作開展的基礎(chǔ)
近年來，隨著我國鋼鐵領(lǐng)域自動化得到不斷發(fā)展，儀表設(shè)備發(fā)揮著重要作用。由于儀表設(shè)備是鋼鐵工業(yè)經(jīng)營管理以及生產(chǎn)過程自動化的前提，如果缺少質(zhì)量優(yōu)良、性能良好以及精確度高的儀表儀器幫助檢測鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中的各種信息，鋼鐵工業(yè)就很難實現(xiàn)高水平的自動化[2]。鋼鐵企業(yè)中會存在很多常規(guī)檢測信號，比如：壓力信號、流量信號以及溫度信號等其他信號。另外，還包括很多特殊檢測信號類型，比如測量鋼板的厚度、寬度，檢測高爐料面的分布情況以及測量連鑄大包重量等，這些信息都需要采用特殊檢測儀表來幫助實現(xiàn)。若這些信號檢測所得結(jié)果不精確，就會影響其相關(guān)自動控制發(fā)揮正常作用。
3.2冶金工業(yè)使用的儀表設(shè)備具備的特征
目前，冶金工業(yè)中的儀表設(shè)備水平均得到了一定提高，儀表種類也隨之增多，并且儀表精確度也不斷得到提高。儀表在自動化操作中發(fā)揮著重要作用，但是在實際工作中也表現(xiàn)出較多反面情況，需要在今后的工作中不斷進行改善和提高。對于經(jīng)常使用到的儀表設(shè)備，由于其使用范圍比較泛，并且參與到這些探索以及研究等活動的企業(yè)也比較多，因此這些儀表儀器的技術(shù)性相關(guān)都比較優(yōu)秀。另一方面，某些特殊設(shè)備由于使用范圍不廣，并且研究起來會具有一定難度，這些設(shè)備的維護工作也相對比較難，因此在以往的工作中不能很好的發(fā)揮其具備的作用。
在鋼鐵工業(yè)自動化工作中冶金工藝專用儀表的應(yīng)用有著很重要的作用，很多特殊信號都需要采用專用的檢測儀表，通過特殊的檢驗方法來完成檢測工作。目前，鋼鐵工業(yè)中相關(guān)儀表設(shè)備性能以及質(zhì)量等都需要進行改善、提升，其與國外相關(guān)儀表產(chǎn)品相比，還是存在一定的距離。因此，在工作中應(yīng)借鑒別人的優(yōu)點，綜合鋼鐵企業(yè)自身實際情況來幫助提升儀表性能，改善儀表工藝特征，確保儀表設(shè)備能正常投入使用，從而提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率。
4.結(jié)束語
綜上所述，近年來，我國的鋼鐵工業(yè)發(fā)展取得較好成績，而鋼鐵工業(yè)自動化的應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的作用。而自動化技術(shù)是一項比較復(fù)雜、工程量大的高新技術(shù)，在實際工作中要做好自動化技術(shù)的應(yīng)用，對于不利方面應(yīng)采取有效措施，確保鋼鐵工業(yè)的生產(chǎn)工作不受到影響。
【參考文獻】
鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第4篇
【關(guān)鍵詞】機電一體化；技術(shù)；應(yīng)用
1.機電一體化技術(shù)發(fā)展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復(fù)。
1.2 智能化
即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
1.3 模塊化
由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
1.4 網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1.5 人性化
機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1.6 微型化
微型化是精細加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)（Micro Electronic Mechanical Systems，簡稱MEMS）是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。
1.7 集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。
1.8 帶源化
是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
1.9 綠色化
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環(huán)境，回歸自然，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。
2.機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用
在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個方面：
2.1 智能化控制技術(shù)（IC）
由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼——連鑄——軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。
2.2 分布式控制系統(tǒng)（DCS）
分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性。是當(dāng)前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
2.3 開放式控制系統(tǒng)（OCS）
開放控制系統(tǒng)（Open Control System）是目前計算機技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念?！伴_放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標準設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。
2.4 計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）
鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來鋼鐵企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強管理，獲取必須的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業(yè)在20世紀80年代已廣泛實現(xiàn)CIMS化。
2.5 現(xiàn)場總線技術(shù)（FBT）
現(xiàn)場總線技術(shù)（FieD Bus Technology）是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)（如4～20mA，DC直流傳輸）就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表、現(xiàn)場總線化PLC（Programmable Logic Controller）和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。
2.6 交流傳動技術(shù)
傳動技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起作至關(guān)重要的作用。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴大。
參考文獻
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鋼鐵智能冶金技術(shù)范文第5篇
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)模型技術(shù);控制系統(tǒng);冶金
一、前言
隨著經(jīng)濟市場快速發(fā)展的全球化以及自動化信息技術(shù)的日益發(fā)展，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力日益明顯，這對自動控制技術(shù)提出更高的要求和挑戰(zhàn)。而數(shù)學(xué)模型（Mathematical Model）是近些年發(fā)展起來的新學(xué)科，是數(shù)學(xué)理論與實際問題相結(jié)合的一門科學(xué)。本文則講述數(shù)學(xué)模型技術(shù)在冶金行業(yè)中的運用，數(shù)學(xué)模型的建立是整個控制系統(tǒng)的核心部分。所用數(shù)學(xué)模型能夠根據(jù)自身的經(jīng)歷不斷得到優(yōu)化，所用控制算法能夠使得實測溫度很好的跟隨設(shè)定溫度，從而使帶鋼長卷的溫度能夠限制在有要求的控制精度決定的目標溫度的領(lǐng)域內(nèi)。
二、數(shù)字模型控制系統(tǒng)原理
不同型號帶鋼的數(shù)字模型具體參數(shù)并不相同，但是其設(shè)計思路是一致的，因此本文選取典型的萊鋼1500來進行帶鋼溫控數(shù)字模型的設(shè)計原理。
1.數(shù)學(xué)模型預(yù)設(shè)
根據(jù)層流冷卻控制所需的邊界條件（終軋溫度、厚度、速度、卷取溫度）的設(shè)定值信息，運用預(yù)設(shè)定的模型，對各因素進行預(yù)先計算從而達到消除整個控冷系統(tǒng)動作滯后影響的目的。
2.建立動態(tài)修正模型
為了消除由板帶進入層流冷卻區(qū)時的實際溫度、厚度、速度的實時變化導(dǎo)致的板帶自身邊界條件與其設(shè)定值的偏差對卷取溫度的影響，在帶鋼出末機架獲得實測邊界條件后，每隔固定時間（帶鋼走過兩個集管之間間距所需的時間）對預(yù)設(shè)定模型進行一次修正，相當(dāng)于沿帶鋼長度方向分段控制[1]。
3.建立自學(xué)習(xí)模型
通過采取對帶鋼頭部進行自學(xué)習(xí)的方法，并根據(jù)各種型號鋼坯的過程而不斷完善自學(xué)習(xí)過程，使系統(tǒng)具有智能性，實現(xiàn)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的進一步優(yōu)化。即每次軋帶鋼前，首先從自學(xué)習(xí)庫中調(diào)出對應(yīng)于此帶鋼鋼坯的歷史自學(xué)習(xí)值，作為預(yù)設(shè)定參數(shù)的一部分，在帶鋼頭部到達卷取測溫儀后，并且反饋控制沒有投入前，根據(jù)獲得的實測數(shù)據(jù)，產(chǎn)生新的對應(yīng)于此帶鋼鋼坯的短期自學(xué)習(xí)值，并進行可行性分析，之后將其應(yīng)運于此鋼坯的軋制[2]。在軋制結(jié)束后，將此次的短期學(xué)習(xí)值和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫里的歷史學(xué)習(xí)值進行綜合分析，并消除遺傳效應(yīng)，從而實現(xiàn)修正對應(yīng)此厚度的帶鋼的長期自學(xué)習(xí)值的目的。
三、數(shù)學(xué)模型技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用的現(xiàn)狀
1.冶金工業(yè)各個工序的過程控制都使用了數(shù)學(xué)模型[3]
通過調(diào)查分析可以看出，中國冶金工業(yè)流程中，采礦與選礦、焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、鑄坯（連鑄）、軋鋼、熱處理、涂鍍處理等各個生產(chǎn)工序中，基本都有數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用。
2.中國冶金工業(yè)中目前使用的比較好的數(shù)學(xué)模型
根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會有關(guān)課題組收集到的資料，這里列出了一些國內(nèi)目前使用的比較好的數(shù)學(xué)模型[4]。
（1）寶鋼、武鋼的焦爐加熱控制模型，節(jié)能提高2%以上，達到了國際先進水平。
（2）首鋼礦業(yè)公司的礦山生產(chǎn)綜合管理控制數(shù)學(xué)模型，在國內(nèi)礦山行業(yè)處于領(lǐng)先地位。應(yīng)用于首鋼水廠鐵礦的露天礦卡車優(yōu)化調(diào)度模型，調(diào)度和控制46臺生產(chǎn)用礦車、11臺10立電鏟，該項目取得了顯著的經(jīng)濟效益。
（3）寶鋼的高爐智能專家系統(tǒng)，實現(xiàn)了高爐性能優(yōu)化、過程條件穩(wěn)定化的目標。
（4）首鋼的新型高爐專家系統(tǒng)，提供切實有效的高爐爐況分析及操作指導(dǎo)建議，幫助操作者綜合治理高爐。系統(tǒng)穩(wěn)定運行率達到99.5%以上，爐況預(yù)報準確率達到85%以上。
（5）寶鋼、冶金自動化研究院的爐外精煉智能數(shù)學(xué)模型，包含應(yīng)用于LF爐、VD爐、RH爐、EAF爐的模型，使鋼水質(zhì)量得到了提高。
（6）寶鋼的連鑄控制模型，取得了比較好的實際生產(chǎn)控制成績。
（7）鞍鋼的熱連軋數(shù)學(xué)模型，成功地應(yīng)用于鞍鋼1700熱軋、2150熱軋和營口鲅魚圈1580熱軋以及濟鋼1700熱軋。
（8）高效軋制國家工程研究中心的熱連軋數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)了熱軋數(shù)學(xué)模型的軟件標準化、產(chǎn)品化，取得了令用戶滿意的控制效果。已經(jīng)分別向國內(nèi)萊蕪1500熱軋、日照1580熱軋、福建盛特鋼1150熱軋、西南不銹鋼1450熱軋、柳鋼1450熱軋、重鋼1780熱軋等生產(chǎn)線推廣應(yīng)用。
上述這些數(shù)學(xué)模型都是國內(nèi)技術(shù)人員在消化、吸收引進數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，又進行集成創(chuàng)新、開發(fā)創(chuàng)新以及優(yōu)化調(diào)整過程以后，形成了軟件產(chǎn)品，已經(jīng)在中國冶金行業(yè)中推廣應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型。
四、政策措施建議
盡管數(shù)學(xué)模型技術(shù)在我國冶金行業(yè)中的運用已經(jīng)相當(dāng)嫻熟，但是在一些方面上還是存在某些問題。我們更應(yīng)該制定重視引進數(shù)學(xué)模型的二次開發(fā)政策。對引進技術(shù)要進行有效的管理，盡量減少重復(fù)引進，使引進技術(shù)充分發(fā)揮作用。
同時建立冶金行業(yè)協(xié)同合作的長效工作機制，重視和進一步加強國產(chǎn)化工作的組織協(xié)調(diào)。加強跨企業(yè)協(xié)調(diào)推進的長效工作機制，重視和進一步加強國產(chǎn)化工作的組織協(xié)調(diào)。在國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)、大學(xué)和科研院所等單位之間建立分工協(xié)作的工作模式。
最后還要為培養(yǎng)復(fù)合型高級人才創(chuàng)造環(huán)境和條件。在國家有關(guān)部門的組織下，以大學(xué)和科研院所為培養(yǎng)基地，為企業(yè)培養(yǎng)計算機水平優(yōu)秀、冶金工藝熟悉、設(shè)備管理水平突出的復(fù)合型高級人才。
五、結(jié)束語
目前在冶金行業(yè)，鋼鐵企業(yè)面臨的外部競爭環(huán)境發(fā)生著翻天覆地的變化。
在能耗方面，鋼鐵工業(yè)耗能量占我國總能耗的11%左右，對比世界先進水平，噸鋼能耗就高出10%;在客戶服務(wù)方面，客戶對鋼材的品種、規(guī)格等需求越來越多樣化，對產(chǎn)品的質(zhì)量和交貨期要求也越來越苛刻。
我國領(lǐng)先的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)將數(shù)學(xué)模型技術(shù)信息化列為提高企業(yè)核心競爭力的措施之一，冶金行業(yè)中基礎(chǔ)自動化是生產(chǎn)過程中最基礎(chǔ)的部分，生產(chǎn)工藝越復(fù)雜，基礎(chǔ)自動化的程度也就越高，生產(chǎn)過程控制自動化技術(shù)方面也取得顯著提高。而生產(chǎn)過程控制自動化過程離不開數(shù)學(xué)技術(shù)的運用，這是提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證生產(chǎn)過程優(yōu)化控制的重要環(huán)節(jié)，大量數(shù)學(xué)模型技術(shù)被運用到冶金行業(yè)中，讓各個行業(yè)相互影響、共同發(fā)展。
參考文獻
[1]劉，楊衛(wèi)東，劉文仲.熱軋生產(chǎn)自動化技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.
[2]蔣慎言.連鑄及爐外精煉自動化技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)版社，2006.
