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摘要：鋼鐵工業(yè)是促進我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的支柱型行業(yè)，隨著經(jīng)濟全球一體化不斷深入，鋼鐵工業(yè)面臨的市場競爭壓力也逐漸由國內(nèi)轉(zhuǎn)向國際。為了實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展目標，全面提高自身核心競爭力，鋼鐵工業(yè)需要強化信息化建設(shè)水平，不斷革新生產(chǎn)技術(shù)和檢測技術(shù)，同時升級與優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備和診斷設(shè)備，為工業(yè)發(fā)展開創(chuàng)新局面，為促進鋼鐵工業(yè)向信息化、自動化與智能化方向發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)?；诖?，文章將結(jié)合鋼鐵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，深入研究其自檢測技術(shù)、儀表設(shè)備、設(shè)備診斷等方面取得的進步，希望能夠為專業(yè)人士提供參考、借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼鐵工業(yè)；信息化；自動化；智能化；機電一體化

信息化時代背景下，信息技術(shù)成為工業(yè)發(fā)展變革的源泉和動力，用信息技術(shù)促進工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，以工業(yè)發(fā)展推動我國經(jīng)濟建設(shè)，是提高國際競爭力，實現(xiàn)工業(yè)跨越式發(fā)展的根本途徑。中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會早在2002年，就認識到了鋼鐵企業(yè)信息化建設(shè)的重要性，并堅持“以信息帶動工業(yè)”理念，創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程，致力于打造集科技水平高、經(jīng)濟效益好、環(huán)境污染低于一體的生產(chǎn)路線。這也促進我國鋼鐵工業(yè)在發(fā)展過程中不斷突破自我，開創(chuàng)了鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)新局面。尤其隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步，虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等先進技術(shù)應(yīng)運而生，為鋼鐵工業(yè)向信息化、自動化、智能化方向發(fā)展指明了方向，為我國工業(yè)生產(chǎn)向國際市場進軍奠定了良好基礎(chǔ)。

1鋼鐵工業(yè)信息化、自動化及智能化發(fā)展現(xiàn)狀

鋼鐵企業(yè)信息化發(fā)展，是借助各種先進科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)企業(yè)信息化經(jīng)營與管理目標，以此來提高企業(yè)核心競爭力，為企業(yè)創(chuàng)造最大化經(jīng)濟效益。當前，鋼鐵企業(yè)信息化發(fā)展主要體現(xiàn)在三個方面，分別為內(nèi)部信息化、外部相關(guān)部門信息化以及電子商務(wù)全球化。當前，鋼鐵工業(yè)在生產(chǎn)方面除了應(yīng)用大型計算機組成的信息系統(tǒng)，還不斷壯大了PC機、局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等使用規(guī)模。實現(xiàn)了信息處理、自動化控制等一系列生產(chǎn)目標。與此同時，部分鋼鐵企業(yè)也利用局域網(wǎng)、工作站等構(gòu)建了開放式企業(yè)信息系統(tǒng)，促進企業(yè)由以往單個車間逐漸向多個車間發(fā)展，同時充分發(fā)揮了互聯(lián)網(wǎng)共享功能，對企業(yè)內(nèi)部、外部信息進行有效利用，全面提高了企業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平。

2鋼鐵工業(yè)在檢測技術(shù)與儀表設(shè)備方面得到的進步

2.1虛擬化方向發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步，采用軟件與硬件方式組成的各種虛擬儀器儀表應(yīng)運而生，因其具備價格低廉、使用便捷、靈活高效等特點，被廣泛應(yīng)用到鋼鐵工業(yè)，與傳統(tǒng)儀器儀表相比，虛擬化儀器儀表的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，系統(tǒng)功能升級更新便捷，通過修改軟件，可以任意增加或刪減系統(tǒng)功能。第二，計算機是虛擬化儀器儀表的核心系統(tǒng)，因計算機具有通用性特點，所以可以與其他設(shè)備進行連接。第三，相關(guān)支持軟件成本較低，并且可以重復(fù)使用。第四，通過軟件集成技術(shù)將復(fù)雜算法簡化，能夠有效節(jié)省軟件開發(fā)時間。第五，虛擬化儀器儀表以軟件結(jié)構(gòu)存在，無需硬件設(shè)施，所以維護便捷。當前，在鋼鐵工業(yè)，虛擬儀器儀表主要應(yīng)用到軟測量方面。例如：在鋼鐵冶煉過程測量高爐爐缸的渣鐵液位、熔池鋼水含碳量等方面。

2.2網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

在科學(xué)技術(shù)推動下，越來越多的網(wǎng)絡(luò)化檢測技術(shù)與儀表設(shè)備應(yīng)運而生，其優(yōu)勢概括為以下幾點：第一，將鋼鐵工業(yè)中的大型、復(fù)雜儀器儀表與控制計算機聯(lián)網(wǎng)，能夠充分發(fā)揮協(xié)同作用，從而對各項資源進行合理配置。第二，數(shù)據(jù)共享是網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的典型優(yōu)勢，有利于各部門及時收集各項數(shù)據(jù)。第三，可以實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)遠程監(jiān)控目標，第四，為設(shè)備設(shè)施遠距離診斷和維修創(chuàng)造有利條件，可以在一定程度上減少人力、財力支出。正是因為以上優(yōu)勢，使得鋼鐵工業(yè)中的許多儀器儀表都設(shè)置了通信接口，為個鋼鐵企業(yè)鐵水預(yù)處理、鋼水成分分析等各項工作向網(wǎng)絡(luò)化趨勢發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.3智能化方向發(fā)展

鋼鐵工業(yè)在智能化發(fā)展過程中，不僅使用計算機進行自診斷、自測試等各種運算，還充分利用了人工智能技術(shù)。例如：鋼鐵工業(yè)在生產(chǎn)過程中采用仿人智能技術(shù)、專家系統(tǒng)等，對檢測技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備進行全面優(yōu)化，不僅提高了設(shè)備精度和運行效率，還有效解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)中存在的各種難題。例如：鋼鐵工業(yè)在冷軋板生產(chǎn)過程中，可以利用邏輯樹、BP神經(jīng)源網(wǎng)絡(luò)等智能化技術(shù)，對表面缺陷進行精準識別，有利于及時發(fā)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)中存在的問題，并針對性采取措施解決，從而減少因產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量不過關(guān)給企業(yè)造成的不必要損失。

2.4魯棒化方向發(fā)展

航天工業(yè)在制造過程中，要求鋼鐵材料必須具備較高的精確度和良好的魯棒性。這就需要鋼鐵工業(yè)在生產(chǎn)過程中，不僅要在外形結(jié)構(gòu)方面采用加強型，還要保證鋼材可以適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境。尤其要重視消除鋼鐵在動態(tài)和靜態(tài)過程中受到的各種干擾和影響。傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)過程中，由于材料存在擺動等動態(tài)情況，導(dǎo)致吊車秤無法精準測量相關(guān)參數(shù)，為了解決這一問題，可以采用跨車間天線傳輸中央數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使吊車秤在全廠房測量或異廠房測量過程中，能夠不受任何因素干擾，精準測量各項參數(shù)。與此同時，如果鋼板、鋼帶在行走過程中表面存在粗糙問題，也可以采用全新測量方式，全面提高其魯棒性。

2.5高精度化方向發(fā)展

鋼鐵工業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)和產(chǎn)品測量過程中，通過傳感器設(shè)備能夠有效提高生產(chǎn)、測量精度。如某鋼鐵工業(yè)在鋼鐵冶煉過程中使用150t轉(zhuǎn)爐，在添加鐵水時，由于稱量存在誤差，導(dǎo)致鐵水少于標準的1%，使出鋼溫度相差5℃。在添加石灰石，由于稱量存在誤差，導(dǎo)致石灰量少于標準的5%，使得出鋼溫度相差7℃。由此可見，保證稱量精確度，是提高鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵前提?，F(xiàn)階段，鋼鐵工業(yè)儀表在開發(fā)制造方面，逐漸向高精度方向發(fā)展。例如：日本生產(chǎn)的EJA智能變送器就是建立在諧振梁原理基礎(chǔ)上演變而來的，其精確度能夠精確到±0.075%范圍內(nèi)。當前，這種儀表已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到鋼鐵工業(yè)，并取得了顯著成績。另外，高精度除了傳感器與變送器以外，還受到外界環(huán)境和安裝方法的影響。其中環(huán)境影響因素尤為重要，如果儀器儀表在使用過程中，環(huán)境溫度超出允許范圍，將會直接影響儀器儀表準確性。所以在未來發(fā)展過程中，專家和學(xué)者需要對儀器儀表冷卻裝置進行深入研究，有效擴大儀器儀表適用范圍。2.6機電一體化方向發(fā)展鋼鐵生產(chǎn)和檢測過程中，涉及到諸多化學(xué)、物理等方面的物質(zhì)分析。通常需要經(jīng)過取樣、制樣、測量、分析等方式得出各項數(shù)據(jù)。然而，新時期背景下，鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)需求不斷提高，并且自動化控制水平日漸強化，想要在高效化、無人化生產(chǎn)狀態(tài)下提高生產(chǎn)質(zhì)量和檢測水平，就要通過機電一體化技術(shù)分析問題。所謂機電一體化技術(shù)，涉及到諸多學(xué)科和技術(shù)，包括計算機技術(shù)、圖象處理技術(shù)、人工智能技術(shù)等。其能夠?qū)﹄[蔽性問題進行測量，是鋼鐵工業(yè)檢測工藝中的一門新技術(shù)。

3鋼鐵工業(yè)在設(shè)備診斷方面得到的進步

3.1電腦化和大規(guī)模信息網(wǎng)絡(luò)方面

在鋼鐵工業(yè)設(shè)備管理初期，大多采用簡單工具進行診斷。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，各種現(xiàn)代化頻譜技術(shù)產(chǎn)生，在一定程度上提高了設(shè)備診斷效率和水平。發(fā)展至今，電腦化已經(jīng)成為常態(tài)，利用便攜式電腦診斷設(shè)備成為流行趨勢。并且實現(xiàn)了設(shè)備在線管理目標，有利于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障問題。新時期背景下，大量鋼鐵工業(yè)大規(guī)模使用電腦化診斷設(shè)備［5］。例如：日本鋼鐵工業(yè)從加熱爐到卷取過程，設(shè)置了多個設(shè)備診斷專用工作站，實現(xiàn)了全過程監(jiān)督、管理、評價和分析目標，有利于及時發(fā)現(xiàn)其中存在的隱患，為提高鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量和效率提供保障。

3.2通過模型進行故障診斷和預(yù)警

現(xiàn)階段，常用的故障診斷方式，就是通過信號判斷故障位置和故障類型。而最簡單的故障診斷方式是在線監(jiān)測和及時報警方式。此外，也有頻譜分析等故障診斷方式。為了能夠及時對潛在故障進行掌握，需要通過建立模型的方式來實現(xiàn)。具體來說有兩類模型，一種是建立在解析方法基礎(chǔ)上構(gòu)建的模型。另一種是建立在知識方法基礎(chǔ)上構(gòu)建的模型，兩種模型各自具備優(yōu)勢和特點，需要鋼鐵工業(yè)結(jié)合實際情況針對性選擇。

3.3創(chuàng)新故障診斷技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，越來越多的新型故障診斷技術(shù)應(yīng)運而生。并且適用范圍越來越廣泛。例如，在軋鋼過程中，如果尺寸存在誤差，可能因為操作不當影響，也可能受到設(shè)備誤差硬性。而通過故障診斷技術(shù)，能夠?qū)ιa(chǎn)操作和生產(chǎn)設(shè)備進行全過程監(jiān)督，從而提高生產(chǎn)規(guī)范性和標準性。

4結(jié)語

綜上所述，全球一體化背景下，我國鋼鐵行業(yè)面臨的市場壓力與日俱增，推動鋼鐵行業(yè)向自動化、信息化、智能化方向發(fā)展已經(jīng)成為未來發(fā)展的必然趨勢，這不僅是實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的有效措施，提高我國經(jīng)濟的必然需求，所以，為了創(chuàng)造最大化效益，需要提前做準備，研究現(xiàn)代化發(fā)展的相關(guān)對策。

參考文獻

［1］付強，李博，胥磊.電氣自動化在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用分析［J］.現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2019，（5）：49-50.

［2］胡前勇.自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在我國鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用研究［J］.中國管理信息化，2018，（20）：38.

［3］馬竹梧.信息化、自動化的進展與鋼鐵工業(yè)自動化［J］.冶金自動化，2018，（1）：5-16.

作者:時偉 單位:南京鋼鐵聯(lián)合有限公司制氧廠