楊 宇，郜擁軍，吳 銘

（安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南安陽 455004）

現(xiàn)階段，在我國冶金行業(yè)發(fā)展過程中，生產(chǎn)技術(shù)水平快速提升，有效促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高。但與此同時(shí)，在大力發(fā)展冶金自動(dòng)化的過程中，也出現(xiàn)了各種各樣的問題，所以相關(guān)工作人員一直以來都在強(qiáng)化研究冶金自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)，促使控制過程得到了全方位的優(yōu)化，有效提高了故障診斷水平，促使冶金企業(yè)的生產(chǎn)管理更加精細(xì)化、全面化，從而促進(jìn)了冶金自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)的快速發(fā)展。文章著重分析當(dāng)前冶金機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)，以期促進(jìn)冶金行業(yè)更加科學(xué)的發(fā)展。

1 冶金自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)

在冶金行業(yè)當(dāng)中，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展主要具備以下優(yōu)勢(shì)：過程控制高效、信息系統(tǒng)完善、工藝緊密結(jié)合、信息收集便利。

1.1 過程控制效率不斷提高

現(xiàn)階段，在我國冶金行業(yè)當(dāng)中，實(shí)際應(yīng)用冶金自動(dòng)化技術(shù)過程中可以充分提高過程控制的整體效率，這主要表現(xiàn)在冶金企業(yè)當(dāng)中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用率與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置率得到充分提升。目前，我國冶金企業(yè)在日常的生產(chǎn)作業(yè)過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸成為了不可或缺的關(guān)鍵部分，占據(jù)著不可取代的關(guān)鍵性作用。但是因?yàn)橐苯鹱鳂I(yè)大多有著復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因此在冶金企業(yè)日常生產(chǎn)過程中，應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)時(shí)依舊存在較多問題，因此必須提高重視程度。盡管我國已經(jīng)充分發(fā)揮出冶金自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并且極大提高了整體的過程控制效率，但是在部分環(huán)節(jié)當(dāng)中，相較于其他的發(fā)達(dá)國家，依舊存在較大差距。

1.2 信息化系統(tǒng)不斷完善

我國正處于信息化高速發(fā)展的歷史時(shí)期，信息技術(shù)的快速普及與應(yīng)用，促使各行各業(yè)都有了全新的發(fā)展方向，尤其是在冶金行業(yè)當(dāng)中的合理運(yùn)用，有效提高了冶金生產(chǎn)工作效率，促使冶金行業(yè)開始向著信息化、自動(dòng)化、智能化的方向轉(zhuǎn)型[1]。其中，在現(xiàn)代化冶金企業(yè)當(dāng)中，信息化系統(tǒng)得到了十分廣泛的運(yùn)用，有效促進(jìn)了冶金企業(yè)的升級(jí)與發(fā)展，而信息自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用，也有利于推動(dòng)冶金企業(yè)的全方位發(fā)展。與此同時(shí)，我國冶金企業(yè)也逐漸開始結(jié)合自身實(shí)際情況，組建專屬信息網(wǎng)絡(luò)，從而有效奠定了冶金企業(yè)的自動(dòng)化、信息化發(fā)展基礎(chǔ)。目前，大部分企業(yè)都開始著重組織建立冶金生產(chǎn)過程中所需的數(shù)據(jù)庫，從而能夠?qū)崟r(shí)收集與分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)部分企業(yè)還加大了對(duì)綜合型數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的研發(fā)力度。

1.3 各項(xiàng)工藝緊密結(jié)合

現(xiàn)如今，冶金自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展更多體現(xiàn)于不同工藝之間的緊密結(jié)合。冶金工程中能夠進(jìn)行緊密結(jié)合的技術(shù)主要包括：土建項(xiàng)目、機(jī)械項(xiàng)目、液壓項(xiàng)目以及自動(dòng)化項(xiàng)目。在我國冶金行業(yè)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)都得到了較為廣泛的運(yùn)用，有效提高了冶金企業(yè)的整體自動(dòng)化發(fā)展水平。隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，冶金企業(yè)當(dāng)中的自動(dòng)化發(fā)展受先進(jìn)技術(shù)與理念的大力支持，目前已經(jīng)邁入了全新的發(fā)展時(shí)期，大部分污染較為嚴(yán)重的冶金企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)被淘汰。由此可見，我國必須不斷加大新技術(shù)、新設(shè)備與新工藝的研發(fā)力度，合理運(yùn)用現(xiàn)代化、自動(dòng)化技術(shù)手段，對(duì)冶金生產(chǎn)過程中的管理系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化與改造，致力于在最大程度上減少企業(yè)消耗與污染。

1.4 信息收集更加便利

現(xiàn)如今，在我國的冶金企業(yè)中，收集生產(chǎn)信息的工作效率不斷提高，同時(shí)冶金企業(yè)的管理水平也不斷上升。相較于以往來說，在冶金企業(yè)的具體生產(chǎn)過程中，各項(xiàng)關(guān)鍵性決策的制定以及企業(yè)管理制度的完善，都發(fā)揮著不可磨滅的重要作用。隨著我國冶金企業(yè)不斷優(yōu)化升級(jí)自身的管理理念，有更多企業(yè)開始陸續(xù)嘗試研發(fā)執(zhí)行系統(tǒng)，并提高了對(duì)該系統(tǒng)制作的認(rèn)知，同時(shí)在冶金生產(chǎn)期間也開始陸續(xù)執(zhí)行包括流程仿真以及質(zhì)量追蹤等諸多環(huán)節(jié)，極大提高了冶金企業(yè)的整體生產(chǎn)效率[2]。

2 冶金機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備現(xiàn)狀

目前，我國越來越多行業(yè)的發(fā)展都離不開冶金行業(yè)的大力支持，所以冶金行業(yè)對(duì)于我國經(jīng)濟(jì)的長期穩(wěn)定發(fā)展來說，具有十分關(guān)鍵的戰(zhàn)略性意義。相對(duì)來說，我國冶金行業(yè)的發(fā)展起步較晚，從20世紀(jì)以來，我國陸續(xù)開始引進(jìn)各種先進(jìn)的冶金生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)與工藝，借鑒學(xué)習(xí)各種各樣的先進(jìn)生產(chǎn)理念，促使我國冶金行業(yè)逐漸獲取了越來越多的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)技術(shù)成就。同時(shí)也開始逐步建立更加完備、自主、獨(dú)立的工業(yè)體系，促使我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)開展越來越順利，能夠有效推動(dòng)我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。除此之外，國內(nèi)針對(duì)冶金設(shè)備和冶金機(jī)械等方面也逐漸有了越來越關(guān)鍵的研究成果，導(dǎo)致冶金工業(yè)得到了快速的發(fā)展與進(jìn)步。國內(nèi)的冶金機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度目前已經(jīng)得到了巨大的提升，并正向著大型化、綜合化以及集成化方向發(fā)展。隨著新時(shí)期的快速發(fā)展，信息技術(shù)越來越完善，促使我國冶金工業(yè)在生產(chǎn)過程中有了越來越高的自動(dòng)化水平，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)更加成熟。近年來，我國冶金機(jī)械設(shè)備發(fā)展速度更快，同時(shí)也有了越來越廣闊的自動(dòng)化發(fā)展空間，為我國冶金企業(yè)的快速發(fā)展與完善提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而逐步實(shí)現(xiàn)了更加高效的焦化生產(chǎn)以及原材料自動(dòng)化生產(chǎn)，促進(jìn)了我國冶金行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。除此之外，因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，再加上信息技術(shù)的不斷升級(jí)與優(yōu)化，促使冶金行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)水平進(jìn)一步提高，這一方面能夠有效降低冶金企業(yè)生產(chǎn)成本，另一方面也能夠提高冶金企業(yè)的管理效率，促使整體工業(yè)水平充分提升，確保冶金企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。冶金企業(yè)當(dāng)中，最常見的一個(gè)控制系統(tǒng)就是PLC，在冶金生產(chǎn)過程中，軋鋼自動(dòng)化程度越來越高，其中主要包括卷取設(shè)定、自動(dòng)燃燒控制、精軋?jiān)O(shè)定、卷取溫度控制等多種模型。PLC 軟件與硬件控制和軋鋼生產(chǎn)的自動(dòng)化具有密切聯(lián)系，是促進(jìn)冶金行業(yè)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展的重要推動(dòng)力[3]。在現(xiàn)代冶金行業(yè)當(dāng)，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化發(fā)展主要取決于計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力應(yīng)用。目前，有關(guān)全新一代智能化的數(shù)控PCNC 系統(tǒng)的研發(fā)力度越來越大，其中融合了CAD 技術(shù)、伺服控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)化管理技術(shù)以及自適應(yīng)技術(shù)等，促使冶金生產(chǎn)過程中能夠形成一個(gè)閉環(huán)的控制體系。在冶金行業(yè)中應(yīng)用機(jī)械制造技術(shù)，充分發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠推動(dòng)我國冶金行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 冶金機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展弊端

現(xiàn)如今，在冶金機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展過程中，主要存在能耗較高以及能源利用效率較低的弊端。

3.1 能耗較高

冶金行業(yè)中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化盡管能夠有效提高工作效率，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致大量的能源消耗。除此之外，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)中自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)，還需要投入充足的人力、物理與財(cái)力，和必備的經(jīng)濟(jì)成本，只有這樣才能夠真正促進(jìn)冶金行業(yè)的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展，而這部分投入則勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致冶金行業(yè)中的生產(chǎn)成本極大提高。在傳統(tǒng)的冶金行業(yè)中，往往需要運(yùn)用高溫爐進(jìn)行雜質(zhì)分離。然而在此期間會(huì)消耗大量煤炭，而冶金機(jī)械的自動(dòng)化則能夠有效防止出現(xiàn)煤炭過多利用的問題，但是也會(huì)因此增加部分電量消耗，如果不采用電力能源，則有可能致使助燃汽油量猛增，或者導(dǎo)致其他無法預(yù)知類型的能源消耗量極大提高。由此可見，冶金機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展，既實(shí)現(xiàn)了冶金生產(chǎn)的自動(dòng)化，也有效提高了能源利用效率。

3.2 能源利用效率較低

大部分冶金企業(yè)在發(fā)展過程中過分追求經(jīng)濟(jì)效益，致力于滿足對(duì)人們不斷增長的礦產(chǎn)技術(shù)需求量，只注重金屬冶煉相關(guān)工作，而忽視了對(duì)礦產(chǎn)物質(zhì)的最大化合理應(yīng)用，甚至存在嚴(yán)重的浪費(fèi)問題，許多礦產(chǎn)物質(zhì)被直接扔掉，這也是致使礦產(chǎn)資源出現(xiàn)嚴(yán)重浪費(fèi)和大幅衰減的根本性因素。在礦產(chǎn)資源中，開采得到的礦物中大多有著豐富的礦物質(zhì)，同時(shí)在金屬冶煉過程中也可能出現(xiàn)許多剩余礦物質(zhì)，對(duì)這部分礦物質(zhì)的合理應(yīng)用往往無法得到充分體現(xiàn)。礦產(chǎn)屬于一種十分有限的資源，現(xiàn)階段人們也有著越來越大的礦產(chǎn)需求，因此合理的運(yùn)用開采所得礦產(chǎn)，合理應(yīng)用剩余礦物質(zhì)，能夠有效促進(jìn)冶金企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

4 冶金機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況，我國冶金機(jī)械自動(dòng)化未來主要會(huì)向先進(jìn)技術(shù)、信息化以及管理系統(tǒng)這三方面發(fā)展。

①運(yùn)用先進(jìn)的電子數(shù)控技術(shù)、軟測(cè)量技術(shù)、新型傳感器技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)等，有效實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和冶金生產(chǎn)流程在線監(jiān)控，以推動(dòng)過程控制的進(jìn)一步完善。②借助于冶金技術(shù)當(dāng)中信息化技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行有效控制，其中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境類似中樞神經(jīng)，能夠應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)與控制當(dāng)中。通常包括計(jì)算力學(xué)技術(shù)、多媒體技術(shù)、電子數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，共同促成了冶金生產(chǎn)流程模擬系統(tǒng)的建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效化的人機(jī)交互，同時(shí)還可以對(duì)冶金生產(chǎn)工作的全流程進(jìn)行模擬，從而有效促進(jìn)了冶金行業(yè)當(dāng)中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化與智能化水平。③大力研發(fā)冶金生產(chǎn)過程中的管理系統(tǒng)，冶金行業(yè)中的自動(dòng)化除了機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化之外，還包括管理上的自動(dòng)化，主要負(fù)責(zé)進(jìn)行協(xié)調(diào)生產(chǎn)與嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，對(duì)冶金企業(yè)當(dāng)中的各類能源利用進(jìn)行合理化配置，從而有效提高冶金企業(yè)的能源利用效率。通過上述技術(shù)手段的運(yùn)用，能夠促使冶金產(chǎn)品質(zhì)量得到全面提升，同時(shí)也能夠降低冶金企業(yè)的整體生產(chǎn)成本，促使冶金企業(yè)能夠在當(dāng)前的市場(chǎng)背景下具有充足的競爭優(yōu)勢(shì)，更好地面對(duì)現(xiàn)代化市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的沖擊與挑戰(zhàn)。

5 結(jié)束語

在我國冶金企業(yè)發(fā)展過程中，冶金機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此要加強(qiáng)對(duì)冶金機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備現(xiàn)狀的研究，并結(jié)合未來的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行合理化的運(yùn)用與優(yōu)化，做好設(shè)備日常維護(hù)、保養(yǎng)與升級(jí)，充分發(fā)揮冶金機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的高效生產(chǎn)功能。