机电一体化技术在钢铁企业的应用与展望

机电一体化技术在钢铁企业的应用与展望

郭强

山东钢铁集团日照有限公司        山东      日照    276800

摘要：钢铁公司在成长的历程中，也开始运用了机电一体化工艺，同时融入了计算机和微电子工艺技术，在成长的进程中也开始实现了自动化发展。当前机电一体化技术的运用将会显得更加普遍，在整个企业进行产品运用的过程中必须形成一种体系，对钢铁企业的各种机械设备实施监控与管理系统，以便更有效地提升钢铁企业的生产智能化程度，同时也利用控制系统的有效运行来提升企业效益，为钢铁企业创造更大的效益。因此本文将对当前机电一体化技术在钢铁企业中的运用情况展开有关的研究与探讨。

关键词：机电一体化技术；钢铁企业；应用；展望

前言：随着中国钢铁工业的日益发展，对控制技术水平和规模都提出了愈来愈高的要求，也因此带动了中国机电一体化技术水平的发展与提升，而使用最新的机电一体化技术设备的公司，将可以取得更为可观的科技、经济效益成果和效益，这将是一种以循环经济带动发展的过程。钢铁工业机械一体化系统历经几年发展，已趋于复杂与完备。

一、机电一体化技术在钢铁企业中的应用

（一）现场总线技术

现场总线技术也在现代钢铁企业中被广泛采用，主要是把控制室的监控装置与现场仪表设备做成多站通讯链路和数字式、双向型的连接。目前已在中小型棒料连轧机的智能变送器、现场总线化、现场就地控制站、执行器、高速线材型钢轧机等设备之上全面运用[1]。

（二）交流传动技术

传动技术在钢铁企业中非常关键，而如何进行最有效地运作，对企业经济效益而言就格外的需要关注。目前，随着机电一体化的技术发展趋势，使交流传动取代了传统直流的传动系统，多方向矢量控制的良好运用也取得了充分体现。通过优化设计以后，机电一体控制系统，不管在怎样的小容量电机状况下，都可以在电动机里进行双向相同的平滑调速。随着交流传动技术的不断完善，也使得中国钢铁企业轧钢的性生效能获得了飞速的提高。

（三）智能化控制技术

因为中国钢铁产业的大型化、快速化和持续化的特性，原有的生产管理方式出现了一些难以克服的问题，所以很有必要引入一些智能控制技术。智能控制技术主要涉及人工智能专家系统、模糊推理系统和神经网络等，将智能控制技术应用于钢铁公司的设计、生产、管理、技术服务和质量检测等的各个方面，包括高炉控制系统，电炉和热连铸厂房，轧钢控制，大炼钢铁－热连铸炼钢－轧钢的生产调度系统，以及冷连轧系统。目前，攀枝花钢铁有限责任公司在智能控制领域以依托攀枝花钢铁有限责任公司研究所和攀枝花钢铁集团科技研究所为依托，不断实施三期项目，已在热、低压冷轧薄板、板形的测控和新一代计算机控制，维护、检测技术，数据管理、控制等领域方面取得优异成绩。

（四）控制系统

1.分布式控制系统

分布式控制器一般可以是两级、三层，或者是更多层，它主要是使用一个控制中心计算机指挥的多个智能管理单元和控制现场测控计算机。随着测控技术的进一步发展，可以使用电子计算机对产品做管理、监测、运行和分散性的生产管理等。而分布式控制器的功用也相应扩大了，不仅可以对整个制造流程进行实际的管理，还可以在线优化、进行整个制造流程的调整、制造计划统计管理，从而真正形成了测控管一体的完整体系。由于DCS操作系统具有管理功能多元化的特点，在运行上比较简便、维修方便，因此控制功能还可以实现进一步延伸。DCS系统可靠性高，在监视集成过程中可以很好的抑制分散，所以，故障量不大，同时控制器有着连锁保障的功能，可以利用人工或自动的操作方法来解决系统问题，从而使得整个控制器的总体安全性维持在很高的水准上[2]。

2.开放式控制系统

开放式管理系统，是指运用工业通讯网络让各种控制的装置来管理与计算机系统的互联，是在当前计算机科学发展中提出的创新体系，它是一个对信息交流的有效支持，可以使不相同的产品间进行信息整合，从而达到互换的资源共享。一个开放式的管理系统要利用现场总线进行管理和运行、管理和决策的综合能力，也即测量与管理都要一体化。

3. 计算机集成制造系统

在中国钢铁公司中，计算机综合生产管理系统主要是把产品管理、生产流程管控、产品营销等联系在一起，采用统一控制从原材料入厂，产品加工到制造交付的整个过程。而当前，中国钢铁公司虽已达到了对生产流程的全面信息化，但只是单机式的生产信息化又没有充分的信息资源共享，在对制造流程的统筹管理方面又有所有不足，从而很难去真正地满足钢材制造的现实需要。而今后钢材公司在制造的流程中，主要争夺的对象将是多样化的产品品种，都是以小批次开始制造的，在价格上实惠，品质上卓越，并且还能够准确的完成制造交付。

二、机电一体化技术的发展趋势

（一）人工智能化

机电一体化的设计初衷是为了取代人体力，从而整体提升了实际的生产效率。但目前，机电一体化技术还是处于节省体力劳动的初级阶段，而对于机械的进一步发展，重点则是为了让脑力劳动得以充分的节省。与此同时，机器智慧也是机电一体化发展的重要特征，它通过让机器行为取代了模拟人类大脑的运转方式，使机器真正具备了独立决策、思维、分析与推理的能力，并力求达到良好的控制目标。机电一体化的机器智慧效用，在模糊控制系统、神经网络、专家系统、遗传处理等领域都有着很丰富的表现。

（二）移动互联化

网络发展和计算机技术的升级，特别是移动互联网的到来，使得许多各行各业的众多事务中都逐步开始了手机与电脑互联性使用，这也标志着人们真正地进入了移动互联网时代。在移动互联网的大趋势下，工业技术也在逐步地进行着移动互联性，加之移动设备的广泛使用，在工业时的远程管理和监控也不再仅仅局限于电脑。未来的发展中，机电一体设备将不会单纯用以太网作接口，还会有移动的双重性接口，甚至还可以通过连通网络，从而让整个生产流程更加集成化。而如此一来，机器人就可以不分时刻和地点的控制，也可以简单快捷的对机器下命令指使，这也就真正意义上的运用了远程控制操作技术，使企业的移动互联网化得到了完全实施[3]。

（三）生态绿色化

科学技术的不断进步与发展，不但使人们的物质生活更加充实了起来，也因为资源匮乏，使自然环境受到了污染。维护自然环境，保护资源，在人类目前的生活状态中已经取得了一致性的认知，因此人们不但渴望利用高科技技术，还期待人类能够再次返回到天然、绿色、环境保护的现实生活里。在机电一体化发展中，生态绿化的产品将会使环境资源的利用效率获得整体性的提升，因此生态绿色技术的设计与应用时，就必须要与当前环境条件和人体健康相适应，从而降低对生态环境所带来的影响。

结论：综上所述，由于中国市场经济的蓬勃发展，钢铁企业在发展壮大的过程中也会遇到比较剧烈的市场竞争环境，因此企业要想实现可持续发展，就必须运用机电一体化工艺技术，同时对企业内部的各种结构问题加以改善。机电一体化技术的运用不但能够改变企业的产品结构，同时也在生产制造的过程中更加的环保，符合了当前世界的潮流发展趋势。因此企业在运用机电一体化技术的过程中，还必须针对企业的实际产品状况，对技术水平加以提升与优化，才能企业的经营管理水平，在国际市场竞争过程中得到更良好的发挥。

参考文献：

[1]冯立松.机电一体化技术在机械工程中的应用分析[J].大众标准化,2020(24):182-183.

[2]王峰涛.机电一体化技术在工程机械中的应用探讨[J].南方农机,2020,51(12):193.

[3]周渠波.钢铁生产中机电一体化技术的应用研究[J].特钢技术,2020,26(02):64-66.