河北邯鄲崇利制鋼有限公司煉鐵車間　呂子陽

鋼鐵企業(yè)中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

河北邯鄲崇利制鋼有限公司煉鐵車間呂子陽

機電一體化是多種技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的最優(yōu)化的工程技術(shù)。21世紀(jì)，包括鋼鐵企業(yè)在內(nèi)的所有制造業(yè)都采用了各種方式的機電一體化技術(shù)，實現(xiàn)了大工程、大系統(tǒng)的綜合化，增強了系統(tǒng)的控制精度、質(zhì)量和可靠性。本文通過介紹機電一體化，指出了當(dāng)前機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用，并展望了其發(fā)展方向。

機電一體化；鋼鐵企業(yè)；智能化；企業(yè)應(yīng)用

1機電一體化的含義

機電一體化又稱機械電子工程，是將機械、電工電子、微電子、信息、傳感器等多種技術(shù)進(jìn)行有機結(jié)合，并應(yīng)用到具體生產(chǎn)中的系統(tǒng)技術(shù)。通過機電一體化技術(shù)，微電子裝置可以替換原有機械零件的功能，也實現(xiàn)了許多新的功效，如自動查找相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，自動處理相關(guān)信息和數(shù)據(jù)并且提示、調(diào)節(jié)有關(guān)設(shè)備和參數(shù)設(shè)置等。由此可知，機電一體化是人體力和腦力勞動的延伸，可以完成一定工作的智能綜合機械裝置。

2機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

鋼鐵企業(yè)在機電一體化技術(shù)剛出現(xiàn)時便開始應(yīng)用，比如工程控制、通訊、精確儀表等方面，此外，鋼鐵企業(yè)對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用還體現(xiàn)在以下三個方面。

第一，現(xiàn)場總線技術(shù)。在鋼鐵企業(yè)中，需要將現(xiàn)場的儀表和控制室內(nèi)的控制設(shè)備進(jìn)行雙向、數(shù)字式和多站通信鏈路式的連接，這就是現(xiàn)場總線技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各類企業(yè)包括鋼鐵企業(yè)中，如高速線材軋機和小型棒材連軋機上的智能變送器、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。

第二，交流傳動技術(shù)。傳動技術(shù)對于重工業(yè)企業(yè)來講非常重要，鋼鐵企業(yè)也不例外，如何更高效、穩(wěn)妥地進(jìn)行傳動，對于鋼鐵企業(yè)的效益顯得尤為重要。當(dāng)前的機電一體化技術(shù)，使得交流傳動正在逐漸取代直流傳動，并且復(fù)雜的多方向矢量控制技術(shù)也已經(jīng)可以得到解決。在借助機電一體化系統(tǒng)的優(yōu)化后，無論何種容量的電機都可以在同步或者異步電機中實現(xiàn)雙向的平滑調(diào)速，這種技術(shù)的完善使得鋼鐵企業(yè)的軋鋼生產(chǎn)效率得以快速提高。

第三，分布式和開放式控制系統(tǒng)。在分布式控制下，一臺一級總服務(wù)器計算機可以控制多臺二級計算機和多個分立式智能控制單元，并且可以繼續(xù)向下控制“三級”“四級”等等。這樣就可以在對一級服務(wù)器計算機的控制下實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程、生產(chǎn)計劃和原料搭配的控制和優(yōu)化。在開放控制系統(tǒng)下，機電一體化技術(shù)將對生產(chǎn)過程中相關(guān)企業(yè)相關(guān)原料和產(chǎn)品的參數(shù)、規(guī)格進(jìn)行互換、分享，以達(dá)到信息、資源的共享，減少了重復(fù)生產(chǎn)和資源浪費。例如，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，能穩(wěn)定和解決近年鐵礦石供需嚴(yán)重不平衡的問題。

3機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

機電一體化技術(shù)是多學(xué)科交叉的最新成果，在其發(fā)展趨勢中，可以看到其他新型技術(shù)的發(fā)展方向，即人工智能化、移動互聯(lián)化和生態(tài)綠色化三個方面。

3.1人工智能化

機電一體化的設(shè)計初衷就是為了能夠替代一些體力勞動，從而提升工作效率。當(dāng)前的機電一體化還停留在節(jié)省體力的程度，機器的發(fā)展方向就是要節(jié)省腦力勞動。同時，智能化是機電一體化技術(shù)的重要特征之一，智能化是將機械行為的替代轉(zhuǎn)化為模擬人類腦力運轉(zhuǎn)，使機器具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高效的控制。當(dāng)下的機電一體化的智能化主要體現(xiàn)在專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法四個方面。如為機器配備自診斷故障功能，以實現(xiàn)設(shè)備的自主維修。

3.2移動互聯(lián)化

電子計算機和互聯(lián)網(wǎng)的不斷升級換代，特別是移動互聯(lián)時代的到來，使得各個行業(yè)和各種事務(wù)都開始使用電子計算機或者手機接入互聯(lián)網(wǎng)，人類開始進(jìn)入移動互聯(lián)時代。在這樣的大背景下，工業(yè)技術(shù)也逐漸向移動互聯(lián)時代靠攏，隨著網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備的普及，工業(yè)生產(chǎn)中的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視已經(jīng)不再局限于現(xiàn)場和電腦前，不遠(yuǎn)的將來，機電一體化設(shè)備不僅具有以太網(wǎng)接口，還將具備移動雙重接口，可以直接連入移動互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)制造過程的集成。這樣一來，人們可以不分時間和位置的限制便捷地對機器下達(dá)指令進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，真正實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的移動互聯(lián)化。

3.3生態(tài)綠色化

人類技術(shù)的發(fā)展，一方面使我們變得物質(zhì)豐富、生活舒適，而另一方面也使得資源匱乏、生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。當(dāng)前，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和資源的趨勢逐漸成為人們的共識，人們渴望在擁有高新科技的同時得以回歸綠色、自然的生活。在機電一體化發(fā)展到一定程度后，機電一體的生態(tài)綠色化產(chǎn)品將會使資源使用率極高，在設(shè)計、制造和使用等環(huán)節(jié)中，符合當(dāng)前環(huán)境保護(hù)和人類健康的需求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少。

總之，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展將繼續(xù)轉(zhuǎn)變?nèi)祟惱媚茉吹姆绞胶托?。同時，在鋼鐵企業(yè)中強化機電一體化技術(shù)將提升我國裝備制造業(yè)的能力和水平，極大地促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力的提升。

［1］郝秀芹.機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用［J］.學(xué)園，2014（12）：197.

［2］張寒松.淺析機電一體化技術(shù)的發(fā)展及其在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用［J］.機械制造，2012（12）：68-71.

［3］紀(jì)鈺珩.機電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014（03）：48-49.