智能控制技術(shù)在我國軋鋼控制中的應(yīng)用探索

張建峰

（北京首寶核力設(shè)備技術(shù)有限公司，河北 唐山 063200）

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。特別是自動化信息時代的到來，智能控制引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新的發(fā)展，我國的軋鋼企業(yè)發(fā)展速度有了大幅提升。企業(yè)的發(fā)展歷程中，市場機(jī)遇增加的同時，也對企業(yè)的經(jīng)營發(fā)展有了更高的要求。過去的控制體系很快就顯露出諸多弊端，控制不到位，問題百出，造成嚴(yán)重浪費(fèi)，導(dǎo)致產(chǎn)量不足，影響工期。自動化控制技術(shù)的問世，使得企業(yè)的發(fā)展流程更加規(guī)范化，對于產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的提升，起到了至關(guān)重要的作用。

1 智能化技術(shù)應(yīng)用的主要優(yōu)勢

從我國企業(yè)當(dāng)前運(yùn)用形式來看，智能化優(yōu)勢較為明顯。

（1）從生產(chǎn)流程的反饋來看，工藝更加規(guī)范化，精確度更高。在我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)中，產(chǎn)品精確度是企業(yè)綜合實力的重要體現(xiàn)，直接關(guān)乎到企業(yè)的生存地位。

（2）在軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)更高過程中，所用鋼材性能存在著較大的差別，導(dǎo)致在生產(chǎn)加工過程中工藝標(biāo)準(zhǔn)大不相同，對于那些原材料造價較高的產(chǎn)品，必須嚴(yán)格控制精準(zhǔn)度。因此，自動化控制更能滿足其現(xiàn)場操作需求，該技術(shù)可實現(xiàn)實時監(jiān)控，問題出現(xiàn)時可以及時反饋，在控制質(zhì)量的同時降低失誤，為企業(yè)贏得更多的發(fā)展機(jī)遇，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益。

（3）自動化智能控制系統(tǒng)，將大量人力從繁重的人為操作中解放出來，在傳統(tǒng)的人工控制過程中，由于工作人員水平的差異，誤差率較高，給企業(yè)造成的損失不可估量。自動化控制體系的問世，監(jiān)控時間及區(qū)域可以隨時進(jìn)行調(diào)整，整個監(jiān)控過程技術(shù)穩(wěn)定性更強(qiáng)，生產(chǎn)工藝得到了較大改善，減少了原材料浪費(fèi)現(xiàn)象，大大提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。智能自動化控制技術(shù)在我國軋鋼企業(yè)生產(chǎn)控制中的應(yīng)用，是我國工業(yè)發(fā)展的重大突破，是時代發(fā)展的必然趨勢，對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步意義非凡。從目前我國鋼鐵行業(yè)實際運(yùn)行狀況來看，智能控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，是一次巨大的工業(yè)變革，大大推動了整個行業(yè)前進(jìn)的步伐。

2 軋鋼工藝流程

參照我國行業(yè)的分類標(biāo)準(zhǔn)，軋鋼企業(yè)屬于重工業(yè)范疇。表面上看在整個加工制作環(huán)節(jié)對產(chǎn)品的精準(zhǔn)度要求并不高，整個加工過程還處在初級階段。企業(yè)管理者往往忽略了設(shè)備的更新?lián)Q代，工人在操作中無法準(zhǔn)確把握精準(zhǔn)度，加之經(jīng)驗不足導(dǎo)致操作失誤，質(zhì)量問題頻頻出現(xiàn)。一旦返工，引起成巨大浪費(fèi)，給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，工期無法保障，企業(yè)信譽(yù)度不足，市場競爭力下降。

下面就我國軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)狀況進(jìn)行討論。

（1）這些企業(yè)大多數(shù)加工對象是礦石粗加工，首先對原料進(jìn)行加熱處理，在高溫作用下，提取出內(nèi)部所含的金屬材料。這步操作一定要保障原料的提取率，盡可能減少浪費(fèi)，控制加工過程的成本損耗，減少企業(yè)投入。

（2）金屬原材料提取完成后，需要進(jìn)一步塑性加工處理。這個過程需要將高溫熔化的液體通過外部壓力進(jìn)行定型處理，根據(jù)實際需求完成形狀加工，前期準(zhǔn)備工作越充足，企業(yè)生產(chǎn)效率越高，獲得的經(jīng)濟(jì)收益也就越顯著。軋鋼切割，是根據(jù)用戶的實際使用需求，對于內(nèi)部尺寸過大的原料進(jìn)行切割處理，該環(huán)節(jié)要重點(diǎn)把控材料的尺寸誤差，一旦偏差過大，影響使用，就會造成原料浪費(fèi)，給企業(yè)造成一定的損失。

3 智能控制技術(shù)在軋鋼控制中的應(yīng)用

3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在軋鋼中的應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)興起于20 世紀(jì)末，該技術(shù)從信息自動化角度深刻剖析人類大腦的神經(jīng)系統(tǒng)，模擬制成網(wǎng)絡(luò)模型。這種網(wǎng)絡(luò)識別模式更加智能，在實際操作過程中對于外部環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，在生產(chǎn)過程中識別度更高，特別適用于目前我國軋鋼生產(chǎn)線中一些目前問題較多的非線性生產(chǎn)關(guān)系，提高問題的解決效率。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)用，主要體現(xiàn)在冷軋工藝的變形處理、產(chǎn)品的摩擦力預(yù)估以及熱軋過程中驅(qū)使輥和軋件發(fā)生變形的外力估測等，從我國當(dāng)前帶鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)線來看，目前大多沿用連軋的生產(chǎn)工藝，但是在輥和軋件之間變形力的估測則需要借助先進(jìn)的智能設(shè)備進(jìn)行精軋?zhí)幚?，在整個階段需要組建相應(yīng)的模型，包括抗變形、預(yù)應(yīng)力和溫控等方面。

從我國目前鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)來看，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)工藝相對較為閉塞，結(jié)論的獲得只能是產(chǎn)品實際生產(chǎn)線完成后，還有的些企業(yè)依靠實驗室的操作得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。如果借助現(xiàn)代人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，能夠事先對產(chǎn)品進(jìn)行測評工作，成品質(zhì)量問題也可以通過在線數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋，發(fā)現(xiàn)問題可以隨時調(diào)整和改進(jìn)。確保投入運(yùn)行的生產(chǎn)線質(zhì)量可靠，穩(wěn)定性高。該技術(shù)的監(jiān)控功能能夠?qū)崿F(xiàn)多角度控制，數(shù)據(jù)的實時測評可及時反饋產(chǎn)品狀態(tài)，以免給企業(yè)造成不必要的損失。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，具備完整的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可以有效去除非問題信息，確保遺留數(shù)據(jù)的有效性，給企業(yè)的技術(shù)人員提供可靠的數(shù)據(jù)資源。專家分析體系借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)捕捉功能，結(jié)合實際情況對產(chǎn)品不斷試驗，確保該體系投入運(yùn)行后具備實用性更強(qiáng)，檢測水平更高，有效提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2 PLC 系統(tǒng)在軋鋼中的應(yīng)用

智能控制技術(shù)在軋鋼企業(yè)中的運(yùn)用，還可以通過變頻設(shè)備等實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的控制。其工作原理是利用變頻器和編程控制系統(tǒng)的接口完成通信，這個階段中，編程系統(tǒng)借助模塊的進(jìn)行命令輸送，變頻器接收到相關(guān)信號后立即執(zhí)行。此外，PLC 控制系統(tǒng)還能夠反向接受變頻器的數(shù)據(jù)資料，便于工作人員實時采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行問題分析。一系列的有效銜接，確保智能控制系統(tǒng)對生產(chǎn)情況全面掌控，通過全面的數(shù)據(jù)采集模式解決傳統(tǒng)工藝中的人工控制難題。智能控制系統(tǒng)的運(yùn)用，不論是從工作效率還是產(chǎn)品質(zhì)量上，該技術(shù)都存在著較為明顯的優(yōu)勢。機(jī)器替代了人工，很多危險的環(huán)境都可以通過機(jī)器來進(jìn)行操作，避免了危險作業(yè)，準(zhǔn)確率得到大幅提升。智能控制系統(tǒng)能夠有效掌握軋鋼企業(yè)內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行狀況，給技術(shù)人員提供更加準(zhǔn)確的操作依據(jù)。所有工藝都在規(guī)范的管理下有序開展，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性更高。從工廠生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，我國的生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)針對的是熱軋帶鋼工藝處理，這些原料表面容易被氧化，形成氧化鋁表層，在加工前需要進(jìn)行清洗工作，然后再進(jìn)行產(chǎn)品加工。從我國現(xiàn)有生產(chǎn)工藝來看，目前對于產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的是冷軋加工線。智能編程控制系統(tǒng)智能性更高，性能更可靠，大大減少了人工操作的危險性。

4 智能控制技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用前景

我國的科技發(fā)展歷史源遠(yuǎn)流長，智能自動化控制技術(shù)的發(fā)展也在諸多變革中不斷完善。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步，離不開專家控制體系、系統(tǒng)識別功能、自動化信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動，這些學(xué)科在發(fā)展中有著密切的關(guān)聯(lián)。在智能化技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，對我國鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。與此同時，我國整個軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)工藝在智能控制技術(shù)的啟發(fā)下也在不斷完善。隨著全球經(jīng)濟(jì)交流的逐步加劇，我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展空間更加廣闊，但是隨之而來的市場挑戰(zhàn)也在不斷增加，要想在激烈的競爭中占有一席之地，就要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，努力完善自身管理體系。當(dāng)今社會，企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)在于管理，智能化控制技術(shù)的運(yùn)用，能夠為企業(yè)帶來切實的利益，節(jié)約成本，提高質(zhì)量，為企業(yè)發(fā)展贏得更多的機(jī)遇。環(huán)保意識的逐步滲入，企業(yè)節(jié)能減排也在提上日程，降低失誤，減少浪費(fèi)，合理利用有效的資源為社會創(chuàng)造更大的價值。機(jī)器的高效運(yùn)轉(zhuǎn)大大降低了企業(yè)人才引進(jìn)的資金投入，安全性能高，效率提升較為明顯。智能控制技術(shù)的引進(jìn)，將大量工人從高危的操作中解放出來，降低了人員操作風(fēng)險，穩(wěn)定性更高。特別需要指出的是，人工智能控制技術(shù)的運(yùn)用不可過于莽撞，需要專業(yè)型技術(shù)人才的認(rèn)真探討，確保在生產(chǎn)工藝上充分展示出其所有優(yōu)勢?？偠灾?，科技的運(yùn)用推動了企業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，帶動整個社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。

5 結(jié)語

自動化智能技術(shù)的研發(fā)是我國技術(shù)領(lǐng)域的又一大創(chuàng)新，特別是在鋼鐵行業(yè)的運(yùn)行使用中，獲得了巨大的成功。從目前市場反饋來看，這些企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益都有了很大的提升。該技術(shù)的運(yùn)用，為企業(yè)管理人員爭取更多的時間發(fā)展壯大自身，不斷提升綜合實力?，F(xiàn)代化智能技術(shù)在企業(yè)發(fā)展中的運(yùn)用，是順應(yīng)時代發(fā)展的必然產(chǎn)物。