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)的應用和發(fā)展

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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，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，指出了當前機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應用，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)進行有機結(jié)合，并應用到具體生產(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，如自動查找相關數(shù)據(jù)進行故障診斷，自動處理相關信息和數(shù)據(jù)并且提示、調(diào)節(jié)有關設備和參數(shù)設置等。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)中的應用

鋼鐵企業(yè)在機電一體化技術(shù)剛出現(xiàn)時便開始應用，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)的控制設備進行雙向、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)妥地進行傳動，對于鋼鐵企業(yè)的效益顯得尤為重要。當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)過程中相關企業(yè)相關原料和產(chǎn)品的參數(shù)、規(guī)格進行互換、分享，以達到信息、資源的共享，減少了重復生產(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)絡和移動設備的普及，工業(yè)生產(chǎn)中的遠程控制和監(jiān)視已經(jīng)不再局限于現(xiàn)場和電腦前，不遠的將來，機電一體化設備不僅具有以太網(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指令進行遠程控制，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)境受到嚴重污染。當前，保護生態(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，在設計、制造和使用等環(huán)節(jié)中，符合當前環(huán)境保護和人類健康的需求，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，極大地促進我國經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力的提升。

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