冶金工业的自动化应用

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1、自动化技术在冶金工业中的应用现代钢铁工业有着庞大而复杂的生产过程，很多技术问题还有待解决。而自动化的应用发挥了提高产品质量、提高生产效率、节能减耗等作用。现代钢铁工业的自动化包括：基础自动化、过程自动化、管理自动化，即三级结构的CIMS系统。在钢铁工业的不同生产过程中自动化的内容和侧重各不相同。一.原料场生产自动化技术现代原料场信息化自动化系统有两种类型：1.具有基础自动化和过程自动化并上联制造执行级的三级自动化系统。2.基础自动化系统。A.基础自动化包括过程量的检测与控制（通常称为仪表和控制系统）和电气传动控制。仪表和控

2、制系统主要是原料输送系统及配料系统中的料槽的的料位计、称量装置和定量给料装置，供排水设施中测量流量、压力、水位的常规仪表。电控设备也设有一些仪表，其主要用途是对胶带机进行各种检测（如胶带跑偏、打滑、溜槽堵塞以及原料中废料块的检测并除去等）、对卸料机和取料机的定位控制、胶带机的总体控制等。B.过程自动化计算机的应用贯穿着整个过程，编制运输作业计划为各环节稳定的提供原料；监视设备而维持稳定作业；手机信息，以便有效管理。在原料场过程中计算机软件EasyFlo包括进程管理器、数据库管理器、设备管理器、输入管理器、与主PLC的通信驱

3、动程序、位置管理器、操作管理器、流程运行管理器、数据集中器、现场管理器、报表管理器、事务单元管理器、通信管理器、路由器、混匀子系统等。而且在这基础上还广泛的运用数字模型及人工智能。a).混匀堆积智能模型。此模型最早为宝钢集团开发其主要思想是：堆积前由计算机根据实现输入的经验、规则，通过模糊推理的方法对参加堆积的众多原料进行分析、归类，自动编制出大致计划；按照8个槽中个配槽品种的成分、产量要求等采用复形调优法自动给出合理的各槽初始切出速度，指导操作员操作；堆积开始后，通过实时采集程序时刻跟踪现场堆积情况，监视物料变化，并在物

4、料变化改变或槽工作状态改变时，即刻给出新的各槽切出速度，以保证物料混合后成分稳定同时不影响总产量，达到质量、产量并重的控制目的。b).编制工料计划的混合式模型处理有四步：一决定矿石的目标及原料供应可利用的时间区域；二把“满装可用的时间区域”变窄以满足输送时间、输送原料量；三确定料场到料仓的输送路线；四可用∑Xi-Aopi的线性规划模型来确定。c).整理模糊控制系统，其包括按电流值和电力值来推断破碎状态的数学模型以及操作人员的操作诀窍为基础的控制逻辑。其控制逻辑的确认是按四步法（第一步为检测值的评价，即大还是小等，第二步是以

5、该评价用模糊推论为基础作为控制规则，第三步为各模糊推论综合，第四步为此推论结果算出输出值）调整参数来做成的。d).运输机械智能控制，此系统已成功的在日本川崎钢铁公司的水岛钢铁厂中使用。二.焦化生产自动化技术焦化化学工业是煤炭化学工业也是钢铁工业的一个重要部分。在焦化生产自动化结构中，L2级使用小型机作为过程计算机，但更多使用一台或多台工控机作为过程计算机。A.焦化生产基础自动化。炼焦流程大体上可分为备煤配煤、干馏、焦炭处理、煤气净化和精致等工序。以上操作都要靠检测和控制来解决，大多是使用常规仪表和传感器。B.焦化生产过程自

6、动化a)计算机的功能包括：作业计划输入功能；料仓监控功能；编制输送计划功能；系统运转功能；原料配合比设定功能；技术计算功能；操作实况收集功能；报表编制功能；操作支持功能；数据通信功能。B).数字模型及人工智能的应用：加热控制模型（反馈式加热控制模型，前反馈式控制模型美国钢铁公司的C2PC加热控制模型，焦炉辅助控制COHC系统，德国ABR加热控制系统，酒钢焦化厂新3号焦炉加热模型）；配煤优化数学模型；配煤过程专家系统；焦炭质量预测神经元网络系统；日本钢铁公司炼焦过程中人工智能的应用；干熄焦（CDQ）最优控制系统；苯回收作业诊

7、断控制专家系统；焦炉综合自动控制模型一.烧结生产自动化技术所谓烧结就是在粉末铁物料中配入适当的溶剂和燃料，在烧结机上点火燃烧，借助燃料燃烧的高温作用产生一定数量的液相，把其他未融化的烧结颗粒粘结起来，冷却后成多空质块矿。A.烧结生产基础自动化包括：检测仪表及自动控制；电气传动及其自动控制；人机接口，包括各类监控画面、数据记录及各种操作。检测仪表及自动控制内容有：溶剂与燃料系统及成品矿仓系统；配料系统；一二次混合添加水、铺底料槽及混合料槽系统；烧结环冷系统；主抽风机及住电除尘器系统；配料、机尾及整理等三个电除尘器；全场计量系

8、统B.烧结生产过程自动化在此中过程计算机的主要功能：掌握配料槽料位；混合料槽料位控制；配料混合控制及返矿料位槽控制；混合料水分控制；烧结台车料层厚度控制；铺底料槽料位控制；点火炉；成品取样数据控制；数据模型运算与人工智能应用；数据打印；数据显示；数据通信。由于基础自动化级使用以微机为中心的DCS,上述典