我國冶金自動化發(fā)展?fàn)顩r

　　(1)基礎(chǔ)自動化和過程控制系統(tǒng)

　　在基礎(chǔ)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(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)逐步在冶金自動化系統(tǒng)中應(yīng)用，分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)替代集中控制成為主流。

　　在控制算法上，重要回路控制普遍采用PID算法，智能控制、先進控制在電爐電極升降控制、連鑄結(jié)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(yīng)用，取得了一定成果。

　　在檢測方面，與回路控制、安全生產(chǎn)、能源計量等相關(guān)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(jié)晶器鋼坯拉漏預(yù)報、鋼材質(zhì)量和機械性能預(yù)報等軟測量技術(shù)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(shù)普遍采用；國產(chǎn)大功率交、直流傳動裝置在軋線上得到成功應(yīng)用。

　　在過程控制方面，計算機過程控制系統(tǒng)普及率有較大幅度提高，根據(jù)最近中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會的調(diào)查結(jié)果，按冶金工序劃分，57.54%的高爐、56.39%的轉(zhuǎn)爐、58.56%的電爐、60.08%的連鑄、74.5%的軋機采用計算機過程控制系統(tǒng)。把工藝知識、數(shù)學(xué)模型、專家經(jīng)驗和智能技術(shù)結(jié)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(tǒng)、有副槍轉(zhuǎn)爐動態(tài)數(shù)學(xué)模型、電爐供電曲線優(yōu)化、智能鋼包精煉爐控制系統(tǒng)、連鑄二冷水優(yōu)化設(shè)定、軋機智能過程參數(shù)設(shè)定等等。

　　(2)信息化

　　根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會的調(diào)查結(jié)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(chǎn)管理計算機系統(tǒng)。冶金企業(yè)逐步認識到MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))的重要性，在綜合應(yīng)用運籌學(xué)、專家系統(tǒng)和流程仿真等技術(shù)，協(xié)調(diào)生產(chǎn)線各工序作業(yè)，進行全線物流跟蹤、質(zhì)量跟蹤控制、成本在線控制、設(shè)備預(yù)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(lǐng)導(dǎo)高度重視，各企業(yè)紛紛開始信息化規(guī)劃和建設(shè)，很多企業(yè)已經(jīng)構(gòu)造了企業(yè)信息網(wǎng)，為企業(yè)信息化奠定了良好的基礎(chǔ)。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會報告，“我國鋼年產(chǎn)量500萬噸以上的8家企業(yè)100%上了信息化的項目，鋼年產(chǎn)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)建成了主要產(chǎn)線的MES和產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)。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(chǎn)指揮駕駛艙。鋼鐵企業(yè)信息化已經(jīng)從信息的整合深入到知識的挖掘。寶鋼在建立生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)倉庫和知識獲取方面走在了國內(nèi)同行的前列，開發(fā)了綜合數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)挖掘的質(zhì)量分析技術(shù)、基于數(shù)據(jù)倉庫的客戶服務(wù)知識庫，創(chuàng)建了智能質(zhì)量設(shè)計知識庫，取得了顯著的成果。

　　冶金自動化技術(shù)在信息化、自動化技術(shù)的推動和冶金行業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求的拉動雙重機制作用下，必將取得更大進展，主要發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下方面：

　　1)基礎(chǔ)自動化和過程控制系統(tǒng)

　　冶金流程在線連續(xù)檢測和監(jiān)控系統(tǒng)。

　　采用新型傳感器技術(shù)、光機電一體化技術(shù)、軟測量技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)處理技術(shù)、冶金環(huán)境下可靠性技術(shù)，以關(guān)鍵工藝參數(shù)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(chǎn)品質(zhì)量全面過程控制為目標，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。

　　冶金過程關(guān)鍵變量的高性能閉環(huán)控制?；跈C理模型、統(tǒng)計分析、預(yù)測控制、專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、支撐矢量機(SVM)等技術(shù)，以過程穩(wěn)定、提高技術(shù)經(jīng)濟指標為目標，在上述關(guān)鍵工藝參數(shù)在線連續(xù)檢測基礎(chǔ)上，建立綜合模型，采用自適應(yīng)智能控制機制，實現(xiàn)冶金過程關(guān)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(tǒng)、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)企業(yè)信息化

　　 冶金流程的全息集成。實現(xiàn)鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，實現(xiàn)管理-計劃-生產(chǎn)-控制縱向信息集成，同時，整合生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)倉庫，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提供生產(chǎn)管理控制的決策支持。

　　 計算機全流程模擬，實現(xiàn)以科學(xué)為基礎(chǔ)的設(shè)計和制造。采用計算機仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和計算力學(xué)技術(shù)，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(wǎng)絡(luò)化、集成的“虛擬工廠”軟件系統(tǒng)環(huán)境，通過人機交互和協(xié)同計算，模擬鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。支持生產(chǎn)組織優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、新生產(chǎn)流程設(shè)計和新產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)化。

　　提升鋼鐵生產(chǎn)制造智能。在生產(chǎn)組織管理方面，基于事例推理、專家知識的生產(chǎn)計劃與運籌學(xué)中網(wǎng)絡(luò)規(guī)則技術(shù)，提供快速調(diào)整作業(yè)計劃的手段和能力，以提高生產(chǎn)組織的柔性和敏捷化程度；根據(jù)各工序參數(shù)，自動計算各工序的生產(chǎn)順序計劃及各工序的生產(chǎn)時間和等待時間，實現(xiàn)計劃的全線跟蹤和控制，并能根據(jù)現(xiàn)場要求和專家知識，進行靈活的調(diào)整；異常情況下的重組調(diào)度技術(shù)以及在多種工藝路線情況下，人機協(xié)同動態(tài)生產(chǎn)調(diào)度。在質(zhì)量管理方面，基于數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計計算與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，