冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院 總工程師、博士李崇堅(jiān)在“智能電器與裝備制造論壇”上發(fā)表講話(huà)，他主要談幾個(gè)方面：一、智能技術(shù)的發(fā)展歷程；二、電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的智能化；三、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能與智能化；四、鋼鐵生產(chǎn)流程的電氣裝備；五、電機(jī)變頻節(jié)能的一些問(wèn)題。

冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院 總工程師、博士李崇堅(jiān)

由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)指導(dǎo)，中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)、機(jī)械工業(yè)信息研究院、上海電器科學(xué)研究所主辦，浙江正泰電器股份有限公司承辦，機(jī)工傳媒《電氣時(shí)代》雜志社協(xié)辦的“智能電器與裝備制造論壇”于2009年11月14日在溫州舉行。冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院 總工程師、博士李崇堅(jiān)發(fā)表了講話(huà)，他主要談幾個(gè)方面：一、智能技術(shù)的發(fā)展歷程；二、電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的智能化；三、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能與智能化；四、鋼鐵生產(chǎn)流程的電氣裝備；五、電機(jī)變頻節(jié)能的一些問(wèn)題。

智能技術(shù)的發(fā)展歷程

我們現(xiàn)在談的智能技術(shù)，其實(shí)是廣義智能控制，由三個(gè)部分組成：檢測(cè)（儀表）、控制（計(jì)算機(jī)）、執(zhí)行（電力電子與電氣傳動(dòng)）。
我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，是從工業(yè)改革開(kāi)始。從時(shí)鐘、風(fēng)車(chē)的控制，到蒸汽機(jī)和速度控制，到天文望遠(yuǎn)鏡和水利發(fā)電，最后認(rèn)識(shí)到反饋控制。20世紀(jì)40~60年代，經(jīng)典控制理論出現(xiàn)。它主要是通過(guò)數(shù)學(xué)方程來(lái)描述。20世紀(jì)60~70年代，出現(xiàn)了現(xiàn)代控制理論，強(qiáng)調(diào)非線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)和時(shí)域分析。1956年，美國(guó)心理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，計(jì)算機(jī)科學(xué)家和信息論學(xué)家通過(guò)共同討論，建立起了智能科學(xué)。智能控制強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)：非結(jié)構(gòu)化、不確定性、高度自主。
自動(dòng)化系統(tǒng)硬件的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段。第一階段，1900年，電氣時(shí)代開(kāi)始；第二階段，1941年，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)這個(gè)龐然大物誕生；第三階段，模擬系統(tǒng)，人工記錄；第四階段，現(xiàn)代個(gè)人電腦。
當(dāng)前電力、電子面臨技術(shù)與應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。能源是當(dāng)今人類(lèi)面臨的重大問(wèn)題，而信息技術(shù)發(fā)展最快，電力電子是能源變換與信息控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，電力電子得到高度重視和發(fā)展?，F(xiàn)在主要的問(wèn)題，不同的國(guó)家和不同的領(lǐng)域，對(duì)智能電網(wǎng)的認(rèn)識(shí)不同。但是總體來(lái)說(shuō)，對(duì)我們電工行業(yè)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)非常大的發(fā)展商機(jī)。

電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的智能化

隨著單臺(tái)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制調(diào)速系統(tǒng)的完善化、成熟化，現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)工程開(kāi)始加強(qiáng)與數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)的通訊聯(lián)網(wǎng)，國(guó)際上的電氣傳動(dòng)產(chǎn)品都要求具有與基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)通訊聯(lián)網(wǎng)的功能。電氣傳動(dòng)作為自動(dòng)化系統(tǒng)的執(zhí)行部分，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，電氣傳動(dòng)成為自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的智能終端。自動(dòng)化系統(tǒng)在過(guò)去100多年來(lái)不斷發(fā)展，繼電器邏輯控制已逐步發(fā)展到可編程控制即PLC。另外，化工、石油化工儀表控制系統(tǒng)逐步發(fā)展為集散控制系統(tǒng)即DCS。電氣傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字調(diào)速控制即DSC。今年，這三種控制系統(tǒng)開(kāi)始逐步融合。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了這種聯(lián)網(wǎng)控制。特別是最近發(fā)展的能源互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，為電工行業(yè)提供了一個(gè)發(fā)展的空間。我認(rèn)為，在不同的行業(yè)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)有不同的認(rèn)識(shí)。
現(xiàn)在已經(jīng)有了專(zhuān)門(mén)做現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)互換的公司，例如正泰電器。這些行業(yè)上的發(fā)展，需要我們認(rèn)真去研究。

特別值得一提的是電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)生了根本性的變革?，F(xiàn)在的功能柜里面就是計(jì)算機(jī)，這也是智能的，用光纖連接在一起的。電氣傳動(dòng)系統(tǒng)在不斷智能化，然后用光纖進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。即使在外行看來(lái)只可能是一個(gè)普通的分流器，實(shí)際上卻是一個(gè)電壓檢測(cè)儀。
美國(guó)提出，智能功率模塊中，點(diǎn)的接口叫做PEBB。發(fā)展更進(jìn)一步的，是器件一體化（IPM），將功率芯片和控制電路集成一體化，滿(mǎn)足低成本、小型化、高可靠性和易使用的要求。
電氣傳動(dòng)系統(tǒng)配套智能電器，應(yīng)該是具有自動(dòng)化控制與信息聯(lián)網(wǎng)功能的電器設(shè)備。還有就是智能電機(jī)。智能電機(jī)將變頻器、電機(jī)、控制系統(tǒng)集成一體，形成信息傳遞、能量變換、運(yùn)動(dòng)控制一體的智能電機(jī)。
電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能與智能化

2006年國(guó)家發(fā)改委啟動(dòng)規(guī)劃提出的十大重點(diǎn)節(jié)能工程，其中第五項(xiàng)巍峨電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能。每年國(guó)家資助約100個(gè)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能項(xiàng)目?！笆晃濉币?guī)劃目標(biāo)“電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率提高2個(gè)百分點(diǎn)，年節(jié)電200億千瓦時(shí)（相當(dāng)于兩個(gè)三峽電站發(fā)電量）。電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能。我本人也是參加電機(jī)轉(zhuǎn)化的一員。
這是一個(gè)整體電機(jī)系統(tǒng)，主要采用變頻調(diào)速方式，改變風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行速度，效率可提高15—30% 從電網(wǎng)供電給變壓器，然后實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)。這是一個(gè)廣義的階段，以最小的電能完成最大的功效。我們要根據(jù)這個(gè)工藝的變化，不斷來(lái)調(diào)整電機(jī)系統(tǒng)效率。煤礦的通風(fēng)機(jī)是設(shè)計(jì)在15年以后，這個(gè)風(fēng)道的風(fēng)級(jí)需要2千千瓦。在15年以后，才大了3千千瓦，前15年，我們大量的風(fēng)機(jī)都是這么用的。還有一個(gè)就是風(fēng)力也有變化。夏天和冬天的情況都是不一樣的。但是設(shè)計(jì)的時(shí)候都是按照最復(fù)雜的情況設(shè)計(jì)的。
從存在問(wèn)題來(lái)看，有四點(diǎn)。一、目前，我國(guó)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率低、能耗高，主要是電動(dòng)機(jī)及被拖動(dòng)設(shè)備本身效率低，另外系統(tǒng)匹配和調(diào)節(jié)方式不合理造成系統(tǒng)效率低。二、設(shè)備陳舊、效率低。電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備落后，效率比發(fā)達(dá)國(guó)家平均低3-5個(gè)百分點(diǎn)。三、“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象嚴(yán)重。由于我國(guó)設(shè)備可靠性差，設(shè)計(jì)選型富裕量大，設(shè)備長(zhǎng)期字低負(fù)荷區(qū)運(yùn)行。四、系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式落后。風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)調(diào)節(jié)大部分仍采用機(jī)械節(jié)流方式。我國(guó)中小電機(jī)設(shè)計(jì)與制造能力強(qiáng)，