1、冶金概论(小论文) 2010-5-91题目：关于冶金自动化发展趋势的探讨姓名： 栾少朋专业： 冶金专业班 级： 专科班目录摘要1第一章 引言.2关于冶金自动化发展趋势的探讨摘要 ：在人类出现不久后，就开始冶炼金属了。金属的应用标志着人类有了相当高的文明，冶金在对人类的发展和文明的进步做出了巨大贡献。在 21 世纪 下世纪初叶冶金快速发展，自动化技术在冶金的应用大大提高了冶金的工作效率，有效的节约了成本，促进了冶金行业的快速发展。冶金自动化 装备在系统技术、检测仪表、人工智能应用和电力电子技术等方面的发展趋势，提出了发展和促进我国冶金自动化装备技术和工程承包能力的 对策 。总之，冶金的 发展 离
2、不开自动化的支冶金概论(小论文) 2010-5-92持。关键词： 21 世纪 冶金自动化 发展 对策 引言：我国自改革开放以来，在消化吸收引进的冶金自动化技术和同国外著名电气公司的技术合作中，冶金自动化技术有了长足的进步。除板形控制、薄板坯连铸连轧中某些新技术外，在成熟技术方面国内冶金自动化的工程能力同国外著名电公司相比主要有 3 个差距。1 检测仪表的发展检测仪表的种类不断增加，特别是用于质量检测的仪表如铁水定硅、定硫探头，钢水的定碳、定磷、定氧、定氮探头，型钢尺寸检测仪，钢板涂油层厚度仪，钢板表面缺陷检测仪，板、管超声探伤仪，线棒椭圆度仪，激光测厚仪等专用仪表增加较快。新一代的检测仪表主要
3、特点是智能和数字。这些检测仪表均是以微型计算机为核心，可以自动校零、线性化、补偿环境因素变化，配置图形显示装置，直观表达测量的结果。存储瞬变信息和历史数据，自测试、自诊断甚至包括模型运算和人工智能的应用，如测量冷轧钢板表面缺陷的检测仪采用了 BP 神经元网络技术。在一次检测技术方面，超声波、微波、激光等新技术大量被采用。这些新型的仪表被采用，使自动控制的精度得到进一步提高，如采用激光测速仪可以实测轧制过程的前滑量，用激光测速仪检测平整机的延伸率可以获得很高精度，使延伸率控制性能得到极大的改善。2 人工智能技术的应用人工智能技术近年来已在冶金自动化中得到了多方面的应用。仅日本应用的实例就超过百件
4、，德国 Krupp-Hoesch钢铁公司的 Westfaien 钢厂应用神经元网络改进数学模型，取得了明显的经济效益，尺寸偏差减少 12%。如在轧制过程自动化方面，传统的轧制过程数学模型是以轧制力为中心，以一组数学物理方程描述轧制过程。轧制工况是多样化的，影响轧件质量的因素众多，并且有些工况参数不能直接地或连续地检测，具有边界约束条件的数学物理方程虽然对轧制过程有一个相当近似的描述，但还不能完整精确地表达轧制过程，存在着固有的误差。采用人工智能技术如人工神经元网络，通过采集实测数据来观察工艺过程，积累经验，并且将以前只有人才能掌握的经验融入计算过程，就能弥补常规数学模型的不足，它的学习功能不断
5、适应设备的实时状态。单纯的采用人工智能技术为基础的的数学模型有点像魔术师的黑盒子，采用人工智能同传统数学模型相结合的组合模型侧重于工艺过程内的各种分析关系式，易于操作者和工艺技术人员接受和使用。来自常规数学模型中先前的经验不是丢弃，而是通过算法模型和神经元网络之间的协作关系全部并入组合模型之中，通过这种方法使设定精度得到了提高。在厚板质量工程设计中，以订单为基础制定轧制过程中生产工艺和冶金概论(小论文) 2010-5-93工艺参数的专家系统，轧机液压压下故障在线实时诊断的专家系统，连轧机组负荷分配的专家系统都得到了应用。采用模糊逻辑对于实测数据进行评价和判断，对于传感器的状态进行在线实时诊断都
6、取得了良好的效果，人工神经元网络还应用于轧件板形识别，多辊轧机的板形控制等。在焦化、烧结、炼铁、炼钢各个工艺流程同轧制过程相比，物理化学的变化更为复杂。连续有效的直接过程检测仪表也不如轧制过程的检测齐全。因此，在冶炼过程控制数学模型方面还远达不到板带轧制过程数学模型的精度。在这3 人工智能技术的应用人工智能技术近年来已在冶金自动化中得到了多方面的应用。仅日本应用的实例就超过百件，德国 Krupp-Hoesch 钢铁公司的 Westfaien 钢厂应用神经元网络改进数学模型，取得了明显的经济效益，尺寸偏差减少 12%。如在轧制过程自动化方面，传统的轧制过程数学模型是以轧制力为中心，以一组数学物理
7、方程描述轧制过程。轧制工况是多样化的，影响轧件质量的因素众多，并且有些工况参数不能直接地或连续地检测，具有边界约束条件的数学物理方程虽然对轧制过程有一个相当近似的描述，但还不能完整精确地表达轧制过程，存在着固有的误差。通过这种方法使设定精度得到了提高。在厚板质量工程设计中，以订单为基础制定轧制过程中生产工艺和工艺参数的专家系统，轧机液压压下故障在线实时诊断的专家系统，连轧机组负荷分配的专家系统都得到了应用。采用模糊逻辑对于实测数据进行评价和判断对于传感器的状态进行在线实时诊断都取得了良好的效果，人工神经元网络还应用于轧件板形识别，多辊轧机的板制等。4 冶金自动化系统的技术开发在冶金自动化的公共
8、基础技术方面，应加快以 PC 为基础的分布式控制系统和现场总线的产品开发，形成国内的硬件产品系列。执行冶金自动化工程设计规范，开发和建立适应于冶金自动化四级系统的软件开发平台，以便实现应用软件的工程化生产。自从冶金自动化装置问世以来，冶金自动化始终与冶金工艺紧密结合，是为了满足冶金工艺的要求而不断发展的，工艺和自动化是密不可分的，每一种新的工艺出现都要求自动化系统增加相应功能。也正是因为现今的自动化系统可以提供高速计算、丰富的存储量和简捷的编程开发使用手段的控制装置，方便地实现离线模拟和在线控制的功能，促进了新工艺的发展，缩短了新工艺的开发成熟周期。80年代开始发展起来的短流程、连铸连轧、热装
9、热送、板形控制技术就是这样的成功相结合的实例。因而自动化的技术人员必须同工艺装备的技术人员密切结合，才能创造出功能完善，装备先进，具有自主产权的冶金自动化系统和装置。5 国内外冶金自动化工程能力的比较第 1 个差距是国外电气公司实施冶金自动化工程都有一个工程规范，规定一个冶金自动化工程分成几个阶段来完成，每个阶段要完成的任务和要形成的技术文本，这些技术文本的内容和格式都有详细冶金概论(小论文) 2010-5-94的规定。而我们国内单位承担这种工程往往由各工程组根据自己的工程和人员情况自行确定。现在已由国家冶金自动化工程技术研究中心根据国家制定的有关规范，参考国外多家著名电气公司的自动化工程规范
10、制定了我国的冶金自动化工程设计规范，这一差距已基本弥补。第 2 个差距是国外电气公司对各类冶金自动化系统都有成套的技术，如检测仪表和执行机械的选型及安装要求，技术指标对轧机主体机械设备的要求等。近几年来国内的单位也已积累了大量的各类冶金自动化系统的成套技术。第 3 个差距国内尚不具备自制的PLC 和 DCS 系统，到目前为止硬件都是以引进为主，国内完成应用系统的设计、编程、安装和调试。这就使得我们不能在一个固定的硬件和软件平台上进行应用开发和系统集成，随着国内硬件设备的开发的制造能力不断增强，经过几年的努力这个差距也可以得到缩小和弥补。6 我的观点：我国各类冶金设备已具备相当生产规模，但总体装
11、备水平比较落后。最主要的自动化设备的落后，作为一名自动化专业的学生，我深深的感到肩上的担子是多么的沉重。我要努力学习，勇于开拓，勇于创新，为我国的冶金事业的发展贡献自己的力量。为采用先进工艺，优化品种结构，节约能源和提高效益，冶金设备的技术改造是必然的要求。而冶金自动化系统的技术改造是其中极其重要的、不可缺少的环节之一。主要依靠国内的力量，引进必要的设备和技术，更节省和更自主地实现冶金自动化系统的技术改造是必要的，也是可行的。【1】钢铁冶金概论 ，李惠，冶金工业出版社。【2】 戴先中，赵光宙.自动化学科概论. 高等教育出版社【3】 中国版协科技出版工作委员会编.高技术现状与发展趋势,科学出版社.1993【4】 项国波.自动化时代.武汉理工大学出版社2004
