自动化仪表在我国钢铁工业中的应用现状和发展对策论文

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  随着现代科技的不断进步和发展,自动化水平不断发展,各行各业应用的自动化仪表也在不断更新。我国的钢铁工业仪表在过去20年进入了一个快速发展的阶段,经历了由普通仪表、自动化仪表,再到专业用途仪表的发展过程,仪表的种类越来越多,仪表的自动化和智能化水平越来越高,智能控制功能也越来越强大。这些仪表不但能提升生产效率和产量,还能为钢铁企业节能减排;不仅能生出来精良的产品,还能完善产品的质量。钢铁工业中的自动化仪表具有抗震动性强、耐高温与抗粉尘等新特征,能适应钢铁企业复杂的、多变的工业环境,还能解决钢铁工业中的控制管理和维修,为钢铁企业管理决策提供技术支持,最终实现企业赢利的目的。

  一、自动化仪表在我国钢铁工业中的应用现状

  钢铁生产过程繁杂且冗长,一般包括选矿、烧结、高炉、转炉、轧钢等工序。钢铁生产过程中的高温、高辐射和粉尘对钢铁工人的健康影响较大,有些钢铁生产过程还对钢铁工人的人身安全带来威胁。为了保证生产的正常运行,保证工人人生、财产安全,钢铁工业中开始使用大量的自动化仪表。整体上来说,我国钢铁工业中的自动化仪表差异较大,大型企业拥有雄厚的资金,从国外引进成套或部分先进的自动化仪表,技术水平较高;中型企业资金状况不是非常好,采用我国自制的一些自动化仪表。但最近几年,我国钢铁产业产能过剩,钢铁企业重新组合,几乎所有的钢铁集团企业都购进大量的先进设备,提高了企业的自动化控制水平。这些自动化仪表以包括许多自动化控制系统、涵盖了PLC技术、现场总结技术和智能控制技术等,但这些技术的完整性仍然不是很好,仍有进一步提升的空间。

  二、自动化仪表在我国钢铁工业中的发展对策

  2.1 智能化控制与先进控制相结合

  所谓智能控制,就是指系统或设备在无人干预的情况下自动的实现操作。自动化仪表的智能控制就是指通过智能控制器自动实现仪表的数据收集,数据存储和数据处理。智能化仪表内含智能控制器,是一种高科技产品,主要使用了传感技术、微电子技术、界面技术等。下一代钢铁工业自动化仪表应该是智能化控制与先进控制相结合的产物,通过两者的结合,提高钢铁工业工程化水平,能真正发挥PLC系统、DCS系统的真正作用。

  2.2 设备诊断与维护管理相结合

  传统的的钢铁工业自动化仪表对维护或维修检测是定期维修制度,只能按设备管理方法做预防或预警。下一代自动化仪表应包括设备故障自诊断技术和设备状态检测技术,这种预报维修(状态维修)能非常好的维护管理好设备。设备诊断与维护管理相结合的机制能实现自动化仪表的设备故障自检,能提高设备的使用效率。利用检测技术、信号处理技术、识别技术和预测技术获取反映设备故障的真实信息,从中提取能真正反映设备状态征兆的特征参数并通过它识别和估计所处的状态,对已被识别出的故障动态趋势以及最终达到危险程度的时间和范围做出估计和评价,为维护决策提供智能控制,最后实现钢铁企业的经济效益。

  2.3 现场总线控制系统

  现场总线控制技术起源于20世纪80年代,使用现场总线控制技术设计的自动化控制系统称为现场总线控制系统,包括德国BOSCH公司的CAN,基金会公司的现场总线等。这些系统的子系统之间独立性比较明显,同是各子系统之间又是可集成的。所谓现场总线控制系统就是指一个全分散、全数字化、全开放和可互操作的生产过程自动控制系统,各子系统均采用不同仪表实现人机互动操作。现场总线控制系统全球非常多,包括60多个不同厂家生产的现场总线控制系统,在实现各种系统的无缝集成、沟通生产现场、控制设备、企业更高的系统管理层之间的联系等方面有其独特的优势。现场总线控制系统在钢铁工业中的应用非常广泛,贯穿钢铁工业生产的全过程,包括选矿、烧结、高炉、转炉、轧钢等工序,以现场总线控制技术为支撑的自动化控制系统具有精确性好,维护性和扩展性好,子系统之间的集成度高等特点。

  2.4 专业用途仪表

  随着钢铁工艺与自动化设备的发展,钢铁工业过程中经常使用到特殊环境下的自动化仪表,例如极高温度、高速旋转、极高熔点等,这就要求开发一些专业用途的自动化仪表。专业用途仪表通常采用传感技术、微处理技术和其他现代新技术,将有助于提高钢铁企业的自动化水平。钢铁工业最新的自动化仪表包括CCD元件,红外线、光纤、射线检测装置等,这些仪表能保证钢铁企业的自动化生产,灵活运用到钢铁企业生产全过程中的某些环节,随时监控和灵活处理生产工艺流程中的故障,提升钢铁工业综合生产水平。

  三、结语

  数字技术、信息技术和智能控制技术的飞速发展,促使自动化仪表相关技术必须进一步技术创新。自动化仪表是信息技术、数字技术、智能控制技术的高科技结晶。只有将现代高科技、先进控制技术等运用到钢铁工业自动化仪表中来,才能真正提高钢铁企业的市场竞争力,才能促进钢铁企业长足发展,提高钢铁企业的盈利水平。