【摘 要】機電一體化是使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。在鋼鐵企業(yè)中，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)造有利的條件，增強系統(tǒng)的控制精度、質(zhì)量和可靠性。

【關鍵詞】機電一體化 智能化 企業(yè)應用

【中圖分類號】TH-39 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）36-0197-01

一 機電一體化概述

機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、通信信息技術、傳感測控技術、電力電子技術，使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的工程技術。微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予了許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息等。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

二 機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中的應用

在現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)中，主要運用大型機器及其物理動力學、運動學、力學和驅(qū)動力學等。機電一體化技術概念在20世紀70年代提出后，對鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運營、管理督察、維護和維修、安全生產(chǎn)問題等眾多方面都植入了新鮮的血液。尤其是在中國21世紀初計算機飛速發(fā)展的年代，計算機大量融入鋼鐵企業(yè)中并做出了重要貢獻。以計算機技術為核心，結合工程控制技術、通訊工程技術、LED顯示裝置、精確儀表技術等，采用改裝、組裝、分解、整合、合并等方式，實現(xiàn)了大工程、大系統(tǒng)、精制作、少漏洞、零廢料的綜合一體化綜合機，有效地增強了系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術在21世紀的鋼鐵企業(yè)中主要融入以下幾個方面：

第一，智能化控制技術。鋼鐵企業(yè)具有以下特點：大型化、高速化、連續(xù)化、集成化、系統(tǒng)化、國際化等。因而傳統(tǒng)的大機器控制技術就遇到了難以克服的困難和無法突破的瓶頸，所以非常有必要采用智能控制技術。于是智能控制技術被廣泛地應用在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)運營、管理督察、維護和維修、安全生產(chǎn)、質(zhì)量評估問題等眾多方面。

第二，計算機集成制造。計算機集成制造融入鋼鐵企業(yè)是指將生產(chǎn)管理者與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及工程生產(chǎn)控制有機地結合在一起。實現(xiàn)從礦石選樣、礦石運輸進廠、鋼材生產(chǎn)加工、鋼材成品質(zhì)量檢測、鋼材成品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程一體化控制。

第三，數(shù)據(jù)工業(yè)儀表技術。隨著自動化技術、單片機技術、高精工業(yè)儀表技術三項技術在21世紀初的快速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)工程精密儀表。它們具有連續(xù)性、精準性、直接性（數(shù)值型）的特點，它們都已經(jīng)廣泛地應用到鋼鐵企業(yè)中，如高爐控制（爐溫儀表）、維修和維護（提供各種數(shù)值和數(shù)據(jù)）、涂鍍層生產(chǎn)線、冷軋硅鋼生產(chǎn)線、成品質(zhì)量檢測。

第四，現(xiàn)場總線技術。現(xiàn)場總線技術是連接設置在現(xiàn)場的儀表與設置在控制室內(nèi)的控制設備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用總線技術取代現(xiàn)行的信號技術后，就能使更多的信息在現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的計算機管理控制系統(tǒng)之間共同的通信，從而實現(xiàn)現(xiàn)場儀表與高等管理控制計算機進行雙向傳送、通信。現(xiàn)場總線技術的引入解放了系統(tǒng)。它已被廣泛地應用到鋼鐵企業(yè)中，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表、現(xiàn)場總線化和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展、高速線材軋機、小型棒材連軋機。

第五，交流傳動技術。傳動技術在鋼鐵工業(yè)中起著至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發(fā)展，交流調(diào)速技術的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術的發(fā)展使復雜的矢量控制技術實用化得以實現(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?，F(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，應用不斷擴大。

第六，分布式控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)采用由一臺總服務器計算機指揮或控制若干臺下一級的計算機（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)可以分為兩層的或多層的。使用總服務器計算機對生產(chǎn)過程進行監(jiān)視、操作、管理和控制。隨著測控技術的發(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)。它已經(jīng)在21世紀初廣泛地應用到鋼鐵企業(yè)中。

第七，開放式控制系統(tǒng)。開放控制系統(tǒng)是目前計算機技術發(fā)展所引出的新的結構體系概念。開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。近年鐵礦石供給大增但鋼鐵需求仍低迷，在需求疲弱、供給增加的雙重影響下，未來鐵礦石市場仍然面臨不小壓力。在當前價位上，中小鋼鐵企業(yè)將面臨成本壓力，或逐步退出市場，這意味著鐵礦石市場將迎來新一輪洗牌。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡使各種控制設備、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備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。只有開放式控制系統(tǒng)才能穩(wěn)定和解決以上問題。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。不僅是改造傳統(tǒng)機械設備，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。

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〔責任編輯：龐遠燕〕