中图分类号：TF31 文章编号：1009-2374（2015）15-0044-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.022
自动化技术在钢铁冶金行业中具有积极的应用价值，其在未来具有良好的发展方向。目前，钢铁冶金行业中逐渐意识到自动化技术的重要性，积极对待自动化技术，稳定其在钢铁冶金行业中的应用，拓宽自动化技术的应用范围。钢铁冶金行业的发展越来越迅速，增加了自动化技术的应用压力，也提供了发展的条件，优化自动化技术在钢铁冶金行业中的发展。
1 自动化技术在钢铁冶金行业中的应用
自动化技术在钢铁冶金行业中表现出很大的应用价值，主要体现在两个方面：一类是钢铁冶金的电力保护；另一类是PLC应用。对其做如下分析：
1.1 电力保护
电力保护的重点是钢铁冶金电力运行中的继电保护，利用自动化技术提高继电保护的水平，及时隔离电力运行中的故障，保障钢铁冶金行业的生产效益，降低其在生产中的损耗，维护持续供电的方式。现代80%的钢厂已经采用了自动化的电力保护，深化自动化技术的应用，提高电力保护的水平，例如：钢厂运行的过程中，针对供电系统采取自动化的电流电压保护，根据公式E（t，t0）=f（t）-C=q（t0）和E（t，t0）=E（t，t，0）+E（t，0，t0）（E=热电势，t=测量温度，t0=变化温度，当t0处于恒定状态时，即可通过公式监测电力变化），主动消除电力保护中的误差，一旦电力线路发生动态变化，自动化技术作用下的电力保护，检测到电流或电压超出安全值后，保护器会自动断开，控制线路上的电力故障，避免电力故障影响钢厂的运行生产，有利于提高电力运行的安全水平。
1.2 PLC控制
PLC是钢铁冶金行业自动化技术的典型，因为PLC具有自动化编程的特点，其可按照钢铁冶金生产的需求，设计可用的自动化程序，所以其在钢铁冶金生产中达到自动化的水平。PLC与钢铁冶金生产存在密切的联系，关系到钢铁冶金生产的安全性，列举钢铁冶金行业中比较常见的PLC应用，如：（1）为钢铁冶金提供程序化的控制方式，通过PLC改变生产中的工艺参数，如PLC控制钢铁生产中的差压流量，自主运行公式：qf=.e..d2.，qf表示钢铁生产中的体积流量，C=流出系数，β=d/D，ρ=差压值，ρ1=流体密度，如果流体为天然气，PLC会自动执行公式：qn=As.c.E.d2.FG.ε.FZ.FT.，实现高标准的钢铁冶金生产，降低了生产控制的规模和难度，体现了集成控制的优势；（2）调节相关工艺的速度，保障多项工艺内的机械速度都能处于协同控制的状态，体现PLC对调节的控制性；（3）编程模拟与控制，针对钢铁冶金行业中的机械控制提供了安全的模拟方式，有利于钢铁与冶金行业的安全生产，钢铁冶金行业中的除尘工艺、加料工艺等均采用了PLC，发挥PLC自动控制的优势。
2 钢铁冶金行业对自动化技术的需求
钢铁冶金行业对自动化技术的需求比较大，主要是在科学技术发展的带动下，体现出了自动化技术的优势。钢铁冶金行业的生产规模越来越大，涉及到的工艺和技术呈现复杂化的发展趋势，需要利用自动化技术，支持钢铁冶金行业的发展，分析钢铁行业对自动化技术的需求，如下：
自动化技术的逻辑控制需求，其在钢铁冶金行业中发挥准确的控制作用，提供机械化、信息化的控制方式，落实自动化技术的控制途径，保障钢铁冶金行业的生产效率。钢铁冶金行业利用自动化技术实现智能控制，辅助智能化的编程，充分应用自动化的技术与系统，为钢铁冶金行业提供可靠的技术支持，确保钢铁冶金的效率与效益，有利于钢铁冶金行业的综合化发展，通过自动化技术优化了钢铁冶金行业的生产环境，保障多学科的融合化发展，满足钢铁冶金行业对自动化技术的实践需求。
3 自动化技术在钢铁冶金行业中的未来发展
自动化技术在钢铁冶金行业中起到重要的作用，一方面提高钢铁冶金的自动化水平，另一方面改进钢铁冶金的生产工艺，体现技术型的控制优势。自动化技术成为钢铁冶金行业的重点，表现出良好的发展趋势，分析自动化技术的未来发展。
3.1 自动化控制的高效性发展
钢铁冶金行业的自动化技术，其对控制性能的要求比较高，需要具备高效性的特点，由此才能适应钢铁冶金行业的发展。现代钢铁冶金行业中引进了智能化、数字化的技术，增加了自动化控制的负担，所以针对自动化技术提出高效性的发展要求，促使其在未来发展中达到高效的规范标准，适应钢铁冶金行业的发展需求，最大程度地提高自动化的控制效率。高效性是钢铁冶金行业自动化技术的基础发展，辅助钢铁冶金行业改进生产工艺，保障自动化生产的效率。
3.2 自动化技术的一体化发展
一体化的自动化技术具有集成的特点，其在钢铁冶金行业中涉及到电子、电气等多项技术，推进自动化技术一体化的融合性发展。一体化的自动化技术解决了传统技术在钢铁冶金行业中出现的应用问题，落实一体化的操作途径。例如：钢铁冶金行业自动化技术中的EIC，联合了仪表、电气等技术，明确划分钢铁冶金行业中的生产工艺，充分利用逻辑控制的方式，避免出现逻辑上的问题，EIC还能在自动化技术一体化的基础上，引进运行软件的应用，提高EIC软件控制的能力，按照钢铁冶金行业的需求，推进EIC的一体化发展，表明自动化技术一体化的应用价值。
3.3 低成本发展趋势
低成本是指自动化技术的资源控制，在保障自动化技术准确应用的基础上，降低钢铁冶金行业的资源投入，还要提高自动化技术的运行效益。自动化技术低成本的发展趋势，需要采用模块化的发展方式，优化钢铁冶金行业的资源配置，而且低成本是现代工业的一种趋势，其在钢铁冶金自动化方面体现出了积极性。例如：冶金行业中的自动化技术，利用IPC模块，结合CIMS、STD，限制资源投入的规模，有目的的控制成本的投入，打破冶金行业资源高消耗的方式，自动化技术的低成本发展，更有利于自动化技术的应用，展示自动化技术低成本的优势。低成本已经成为自动化技术在钢铁冶金中的一项趋势，满足钢铁冶金行业的未来需求，体现自动化技术低成本的实践性。
4 结语
自动化技术改善了钢铁冶金行业的发展，促使其在未来具备良好的发展趋势。钢铁冶金行业的自动化发展，提高了对自动化技术的应用力度，也是自动化技术未来发展的因素。自动化技术提升了钢铁冶金行业的发展水平，完善钢铁冶金制造的环境，体现了自动化技术的应用价值和优势，缓解了钢铁冶金行业的发展压力。
参考文献
[1] 袁尚.冶金自动化技术的发展现状[J].科技资讯，2014，（10）.
[2] 陈勇.变频控制技术在钢铁冶金行业的应用[J].四川冶金，2012，（5）.
[3] 胡艳妮.浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0303-01
1 我国钢铁厂的现状
目前我国的钢铁厂正处在一个崭新的战略发展拐点上，在这个关键时期，通过转型发展，创新驱动，才能够找到超越自我的新措施、抓手和思路，使得我国现有的钢铁厂来实现可持续发展的目的。这是一场深层次的变革，其本质是信息化、自动化的技术正在逐步演变成为冶金工艺过程中的重要组成。这就为在钢铁厂中实现自动化控制提供了新的发展空间和机遇，同时也提出了新的和更艰难的挑战。
2 在冶金行业中自动化控制的应用
研发和推动需更加适应我国发展需求的新一代的钢铁工艺流程，更好的解决能源、环境、资源和种类质量等多个方面的束缚，来实现钢铁业的可持续发展，是目前冶金自动化所关注的重点所在。
2.1 冶金自动化工艺的流程
新一代的钢铁工艺流程具有三项主要功能，即能源的转换功能（构建能量流的网络体系、使能源效率提高和得到更加充分的利用）、大宗废弃物的消纳处理和回收再利用（力争实现零排放）、钢铁制品的生产制造功能（构建低成本、高效率和洁净的钢铁生产体系），其主要的内容中包括：钢铁在液态过程中的高效与连续，原材料的动态配置优化，特别是连铸――热轧的界面技术和炼钢、炼铁的界面技术，相变、形变相结合的控冷控轧的技术。从绿色工厂的角度出发，是构建再生资源的利用和废弃物的综合处理体系，在新一代的钢铁厂体系中，关于能源方面，所构建的是能量流得网络体系，可这三个体系的建立，都是少不了自动化技术的保证与支持的。
2.2 冶金自动化工艺的特征
（1）新一代的钢铁工艺的流程主要源于动态――准确精细的设计方法创新和理念研究，从而能够达到生产出低成本、高效率的洁净钢的目的。
（2）新一代的钢铁工艺的流程的运行和研发，要落实到优化和构建运行能源调构中心，低成本、高效率的洁净钢的制造和生产体系的运行和构建。
（3）新一代的钢铁工艺的流程将会推动冶金行业向着资源节约型、环境友好型的方向转型发展，并且能够推动冶金行业，实现低碳、环保、绿色的生产目的进而发展循环经济。
（4）新一代的钢铁工艺的流程不仅仅只适用在高端的钢铁制品的生产需求，同样的也能够满足长才、特殊钢等的生产需求。
2.3 冶金自动化的发展优势
新一代的钢铁工艺的流程的发展必然离不开的是冶金自动化的支持与保证，许多创新的制造工艺只有由自动化手段才能够实现，冶金自动化已成为了新一代的钢铁工艺流程中的不可或缺的重要组成部分。其次，新一代得钢铁工艺的流程想要实现“决胜千里之外，运筹帷幄之中”，如果要是没有了自动化技术的保证与支撑，是根本不可能实现的。还有重要的一点就是，新一代的钢铁工艺的流程需要实现精细化的管理，都需要靠数据来得以实现。可数据的挖掘、采集、存储、优化以及分析等等都是少不了自动化技术平台保证的。进入二十一世纪以来，衡量我国钢铁业技术水平的标准已经发生了翻天覆地的变化，不仅仅是要看它的机械化水平，更是要看它的自动化水平。冶金业自动化将开始参与进而主导钢铁业转型发展的最终方向，从而使钢铁业朝着绿色产业、高附加值产业的方向迅猛发展。
3 冶金自动化在轧钢生产中的应用
3.1 自动化轧钢的概念
由于社会发展的需求和生产量的需求，所需要的钢铁制品的数量和种类也在随之而增长，传统的轧钢技术自然不能够满足现在的需求。自动化轧钢控制技术的完备是在最近几年才逐步发展起来的。控制预定位置就是其中的一部分，由于连轧机的生产效率特别的高，并且便于控制，能够带来异常显著的经济效益。所以世界各地的钢铁业都力争应用这套连轧的工艺过程，进而极大的促进了自动化轧钢控制技术的发展。这也就是我们所说的自动化轧钢。
3.2 自动化轧钢的应用
3.2.1 原材料的跟踪应用。
在跟踪的过程中，通过数据库和检测元器件的配合，从而能够根据实际的程序步骤来进行更为有效的跟踪。由于轧件的位置被时时的跟踪，所以可以由此来判断轧制的过程中所出现的堆钢等一系列的故障，当判断出可能有堆钢故障后可手动或自动起动故障点前的碎断剪、飞剪对轧件进行处理。
3.2.2 数据的应用。
在PLC/DCS系统上加装网卡的服务，然后连接数据采集网。下一步是设定一个IP地址同中心机房的网络连接，从而能够正常运行实时数据库的通讯，使采集数据完成。
3.2.3 模拟轧钢生产。
由自动化轧钢系统中的监控级HMI发出模拟轧钢的信号和其所需要的数据，全线模拟轧钢生产，来检查全线的设备是否正常工作。
3.2.4 网络设计应用。
把柳钢棒线型材厂的11条生产线的网络汇集到一个调度室中，形成一个调度中心。和中心机房能够实现有效的网络连接，并且每一个生产线之间又都有一定的网络结构来进行数据和业务的来往。
3.3 自动化轧钢的优势
自动化轧钢的控制技术最新的发展成就是――将人工智能运用在轧钢过程中。这样的一套人工智能系统应具备：逻辑顺序的准确、专家级的系统、控制性能的准确和网络结构要像神经一样，该项技术目前已经被成功运用在控制圆钢的形状、分析正负偏差、预测性能，一直到成品的打包和转移的管理等多个方面的问题。随着我国科技的进步，人工智能轧钢的技术必将日渐成熟起来，而这项技术的未来发展优势就在于：能够取代更为广大的轧钢线操作人员，从而使程序能够更加系统更加科学，甚至可以取代了一部分的脑力劳动，使轧钢的过程在计算机人工智能系统的控制体系下，让整个轧钢过程相比较传统的轧钢技术，更加完美、更为精确，能力和技术也不断的全面和完善。
4 在钢铁厂中自动化控制的发展方向
第一，来提供更加优质的自动化服务。（1）提供标准的自动化的专业服务（2）倡导“零故障”服务（3）对应突发事件有手段和能力。第二，提高大型集成自主数字化控制系统的水平和能力。很多冶金行业的内部自动化部门、单位或者技术团队，都曾做过不少的自动化集成项目，但是我们所说的大型集成自主数字化控制系统应该具有如下特色：（1）集成自主必须是以“我”为中心；（2）数据应用和挖掘；（3）整套系统中要实现实时的控制。
结语
钢铁工厂自动化的发展方向，本质上代表的是整个钢铁行业的未来发展方向，如果没有了自动化技术的支持，就无法再炼钢。一句通俗的话，却能够比较深刻的反映自动化技术在钢铁行业中的地位与作用，珍惜已经得到了的成果，再深刻的反省过去所犯的错误，科学判断未来的行业走向，自动化冶金的明天将会更加辉煌灿烂。
参考文献
就像宝钢集团董事长徐乐江说的那样，今天中国钢铁业的问题就是钢铁产品的结构性供给出了问题――大量的同质化产品供应严重过剩，而个性化、能够激发需求的有效供给仍然不足。过去中国钢铁业的供给是典型的需求拉动型供给，什么产品需求大、利润高，钢厂就“一窝蜂”生产什么，从供给不足到供给过剩的转换周期很短。因此，钢铁行业化解产能过剩的过程就是行业的供给侧结构性改革的过程。
这个过程该如何完成？ 除了依靠政策扶持、内需拉动，企业自身又该做些什么？这个问题从宝钢的信息化建设实践当中，也许能找到答案。
智能车间
做提质增效排头兵
随着《中国制造2025》发展战略以及《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》的提出，智能制造渐成行业共识。在2015年，工信部提出的46个智能制造试点示范项目当中，宝钢股份“钢铁热轧智能车间试点示范”成为钢铁制造领域唯一上榜的试点示范项目。
宝钢股份从2014年起，就组建了团队，选择钢铁制造的核心环节――热轧作为智能车间的试点。该项目以工业互联网数据集成、混合模型与数据分析、多目标交互优化、智能机器人等为支撑技术，通过无人化板坯库、全流程质量监控、智能点检、机器人应用等，就1580热轧产线开展智能化车间的探索与实践，在工艺控制、物质能源协同优化、劳动效率提升等多个领域，实现管控智能化、预测预警前瞻应变、业务协同多目标优化等智能化应用，提升产线的制造稳定性和灵活性，降低制造成本。
据预测，宝钢热轧智能车间改造完成后，能源利用率、全自动轧钢率、劳动效率将分别提升5%、6%和10%，成本下降20%，钢铁制造将更安全、更高效、更环保。
此外，徐乐江表示，当前，在物联网、大数据、云计算技术发展的背景下，结合钢铁企业的特征，生产组织模式要在销售、研发、生产环节以及延伸深加工和服务体系、智能物流、合作共生的供应链生态系统建设上实现转变。而实现这样的改变，则需要借助现代互联网、物联网、云计算等技术将工厂内部的研发、生产、销售、物流之间，以及生产商、消费者、供应商和协同制造商、服务提供商不同端点联系在一起，从而形成一个完整的信息物理系统。
跨境电商
做开拓市场急先锋
除了积极建设智能车间，宝钢也在稳步推行跨境电商项目。宝钢将这个电商平台命名为“欧冶云商”。而谈到欧冶云商，徐乐江说：“这个名字还真有些历史渊源。‘欧冶’是中国古代炼铁的鼻祖，是铁器时代的开启者。今天宝钢用‘欧冶’命名新组建的钢铁服务平台，意在通过注入增值服务复兴古老的钢铁产业。”
他还提到，欧冶云商是宝钢针对钢材流通领域长期存在的信息不对称、流通成本高、贸易效率低下、钢贸信用环境崩溃等问题，系统思考和重构了全流程业务每一个环节，而搭建的第三方钢铁电商服务平台。
目前，欧冶云商围绕钢铁产业链进行了跨产品、跨区域和跨服务多维度拓展，已形成包括钢铁产品交易平台、工业品采购平台、大宗原燃料交易平台和化工品交易平台等在内的交易服务平台；构建了境内五大区域服务公司和服务站点，以及国际跨境业务服务的区域服务平台；搭建了包括仓储物流服务平台、金融服务平台、材料加工服务平台、数据处理服务平台和资讯服务平台等在内的一系列专业服务平台。
另外，欧冶云商已在国内布局了140多个服务站点和800多个仓库，基本形成了物流、加工配送、动产质押、金融服务等产业链和为用户提供全方位服务的一整套技术解决方案。
（Hebei Metallurgical Mine Management Office，Shijiazhuang 050000，China）
摘要： 本文主要阐述了冶金工业自动化控制技术的创新与发展以及钢铁工业的节能环保与冶金工程自动化控制技术，同时提出了冶金工业自动化控制技术的未来发展方向。
Abstract: This paper mainly expounds the innovation and development of automation and control technology in metallurgical industry and the control technology of energy conservation and environmental protection and metallurgical engineering automation, at the same time, it puts forward the development direction of automation and control technology in metallurgical industry in the future.
关键词 ： 电气自动化；自动化控制技术；应用
Key words: electric automatization；automation and control technology；application
中图分类号：TP273 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）02-0024-02
1 冶金工业自动化控制技术的创新与发展
科学技术进步日新月异，技术交流日渐频繁，为降低生产成本和提高国际竞争力，我国不断引进和自主开发了大量自动化控制技术，并付诸于实践。近年来，特别是一些民营企业，经过初期的资本积累，更加注重将资金投入到研发新技术、新装备、新工艺上，在冶金工业领域，给民营企业带来了旺盛的生机和活力，给国有大中型冶金工业企业带来了不可避免的竞争和挑战。他们主要采取引进部分先进技术，经过适当的硬件和软件的改造升级，实现了适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。主要表现在以下两个方面。
1.1 更加注重改善和提升DCS系统集成工作能力 DCS系统：Distributed Control System，即分散控制系统。国内一般习惯称之为集散控制系统。它主要集成了计算机（Computer）、显示（CRT）、通讯（Communication）、和控制（Control）“4C”技术，主要是以通信网络为纽带，由过程控制级和监控级组成的多级计算机运算、处理系统。DCS系统的综合可利用率可达99.8%；系统平均无故障时长超过8万小时，广泛应用于火电、热电、核电、化工、冶金、建材等领域，并实现了全程自动监控。20世纪的我国冶金自动化控制技术装备和水平，注重在“点”上寻求突破，而进入21世纪，则注重在“面”上寻求发展和进步，逐渐覆盖全国。其优点是智能化的自动、自主化进程控制，且整个系统的核心技术集成化程度较高，能够广泛地应用于工业生产实践。目前，其正在进行冶金工艺最新智能流程的研发，成功实现了点到面的转变，因此能从根本上提高冶金工业控制系统的自动化程度和工作效能。
1.2 冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升 20世纪80年代以前，受科研资金、研发投入、市场规模和体制机制的影响，我国主要是从国外引进冶金工程自动化系统控制软件，到后期，逐渐意识到自主研发的重要性和适用性，所以加大了人、财、物的主动投入，实现了较大的历史性转变。在生存中求发展的历史阶段下，我国在二级自动化监控软件，三级MES自动化控制软件以及国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升，进而逐渐取代进口软件，在应用水平、管控质量、运行效率等方面都优于国外进口自动化系统控制软件。近年来，更加注重向技术要效益理念的培育，兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件，在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践，新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用，使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位，同时也创造出可观的经济效益。
2 钢铁工业的节能环保与冶金工程自动化控制技术
2.1 基于钢铁工业节能环保的冶金工业自动化控制技术的应用 早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量，以及生产成本、运行效率、过程灵活控制、废气废渣废水的工程排放等方面，随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发，基于更加节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计，成为了钢铁工业生产、设计、研发的主导趋势。因此要对钢铁工业生产的流程结构、功能以及效率进行进一步优化和改善，必然要加强对钢铁制造整体流程的研究和投入。在此基础上，加大计算机模拟仿真技术研究，引入绿色环保、节能降耗等理念，实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化、对环境影响的最低化。
2.2 自动化控制技术在钢铁生产过程中减少污染物排放的应用 钢铁企业以铁、铬、锰三种金属元素为主要原料，经过冶炼及压延等工序，以及以高品位金属矿石（或精矿）为原料，经过高炉、转炉、电炉等流程生产生铁、钢材产品，产生了大量的废气、废液、废渣。主要污染排放物为工业烟尘颗粒（主要为金属氧化物）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）等。自动化控制技术在钢铁生产过程中减少污染物排放的应用较为普遍。这个应用过程主要为防止不合格产品的产生和资源的浪费，主要通过建立广义模型、优化和完善控制技术过程，研发出对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制的新型自动化控制技术，从而实现全程自动化控制，减少污染物排放。同时，研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术，使设备运转高效、误差率较低，工业产品质量得到有效保障。
2.3 自动化控制技术在钢铁冶炼清洁高效生产中的应用 金属冶炼过程伴随着大量污染物排放，为了建设环境友好型社会，控制污染物排放，研发一整套控制或降低污染物排放的自动化控制系统势在必行。例如，基于在线分析检测监控技术对污染物的产出实施动态实时监控、作用于废水处理的大功率电气高压转动自动化控制技术、利用谐波检测仪控制技术改善电能输出质量等，实现了钢铁工业生产的清洁、高效。
2.4 自动化控制技术在钢铁冶炼废物循环利用中的应用 钢铁冶炼过程中会产生大量煤气、钢渣等固体废物，因而研发出使煤气、钢渣的合理运用自动化控制技术可实现对固体废弃物的循环利用。高温冶炼中的高炉、转炉等设备也会产生大量废物，因此，自动化控制技术的研发和应用有助于对废物的循环利用。
3 冶金工业自动化控制技术的未来发展方向
3.1 提高冶金自动化控制技术核心科技的原创性 科学是技术之源，是技术产业之源，技术创新以科学理论的研发为基础，而产业创新主要以技术创新为基础。我国建国以来，在冶金工业科技研究领域取得了许多历史性进步，有的已经步入国际领先水平，但是由于底子薄、起步晚、科技人才相对缺乏、科研资金投入跟不上等因素，与欧美、日本等国家在总体技术实力上还无法抗衡。但是科研人员要取人所长补己所短，发挥自身优势，自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系，软硬件配套衔接，产学研相结合，改善操控系统，提高生产工艺技术水平，走自主发展的道路。首都钢铁集团创造的数字化炼钢模式带了个好头，其在原有冶金流程的基础上，对生产进程进行改善，将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上，通过仿真模拟计算，调整出最佳控制效果。
3.2 提高整套控制系统的实时性和可靠性 该技术的实时性和可靠性是它的最大优势，要通过采集最新数据，对各项数据进行综合分析并进行科学处理，实现实时、可靠、高效。对钢铁工业来说，如果只生产生铁、粗钢等低端产品，则对实时性要求偏低，如果要生产镀锌板、彩涂板、焊管、五氧化二钒、钒氮合金、钒铁合金等精细、特种、高端钢铁产品，则必须提高整个系统的运算速度、实现实时诊断、实时布控、实时处理的能力，便于及时发现问题，及时调整参数配比，及时改善生产工艺。
3.3 要实现数据挖掘和运用 通过改善整套控制平台系统的运行质量和水平，生产优质钢铁终端产品，是提高钢铁企业和冶金行业竞争力的关键。钢铁生产过程实现自动化控制，注重对实时数据参数进行收集、整理、分析，对数字模型经过全过程优化，进而达到对生产各环节的自动控制和精细化管理。在当今的冶金工程技术研发中，数据的挖掘和运用越来越普遍和完善，数字模型和控制算法的广泛引入和采用会给整个钢铁工业自动化控制系统带来更加广阔的发展空间，为钢铁企业和冶金工业的发展带来强大动力。
参考文献：
中图分类号：TF-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0028-01
我国是世界屈指可数的钢铁大国，连续多年世界钢铁产量第一，同时刚才的品种和结构变化也快速发展更新，所以，冶金行业自动化技术对冶金越来越重要。随着我国经济和科技的发展，冶金自动化技术发展取得了一定的成就，但是不能沾沾自喜，同发达工业大国相比，我国冶金自动化技术还存在很大差距和问题。我们应该看清自己的问题，制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。
1 冶金自动化技术现状
按照我国目前冶金市场的自动化技术结构来说，按照功能区分可以将冶金自动化分为三个发展层次，它们分别是冶金过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统。
1.1 过程控制系统
冶金自动化分为三个层次，其中之一就是过程控制系统。过程控制系统需要由电脑系统进行配置，其功能在电脑控制下能够得到进一步发挥。根据有效的调查数据显示，目前我国冶金的工序可以分别被计算，高炉、转炉、电炉、连铸、轧机等都能够分别显示数据。实际上，冶金的生产过程可以清楚地观察到，电脑在冶金生产的过程中只是起到了一个数据记录汇总、数据报表制作和生产过程监控作用。冶金过程本身就非常复杂，目前，冶金行业数据库在实际的生产过程中的适应性差，根本无法达到预计的目的，即使有些企业引进外国先进的自动化设备也很难再冶金过程控制系统中发挥作用。
1.2 冶金生产管理控制系统
根据有效数据显示，按照冶金的工程顺序，目前我国大部分冶金工程都将冶金生产管理控制系统的电脑配置进行设置。从目前市场上的冶金管理系统功能来说，有两个管理项目是冶金生产过程中使用最频繁的，信息收集和日常的生产管理。在真正的冶金生产过程中必须开展相关的管理并且需要发挥实质作用。随着我国企业管理的理念不断发展，冶金行业也和组件认识到管理系统的重要性，并且在冶金的生产顺序，生产质量和生产流程方面都采用了管理系统，而且取得了明显的效果。但是由于技术方面运用不成熟，在实际操作过程中下生产管理系统的技术很难实现最大限度发挥，而且管理系统的应用需要结合企业的发展需要，必须和实际工作相结合。
1.3 信息管理系统
随着科技信息技术的发展，冶金行业的生产过程也已经迈进了信息化时代，运用信息化管理系统，管理水平得到了显著提高。目前我国很多企业已经能够达到信息化带动企业发展的目的，冶金技术的信息化发展前景广阔，在整个行业中收到了很大的重视。每个企业结合自身的发展现状建立相应的信息网络，为我国这个冶金行业的信息化都奠定了基础。企业建立信息化系统项目已经成为企业研究的一个重点课题。目前，很多冶金行业都已经制定了适合本企业发展的信息网络，找到属于本企业的发展起点。冶金工程信息自动化是当前冶金行业发展的一次重大改革，在改革过程中企业对信息化管理进行了比较充分的理解，同时对企业管理的观念进行了更新。
2 冶金自动化发展趋势
2.1 过程控制系统的完善
虽然很多企业已经进行了过程系统控制，但是和世界先进技术水平相比，我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术，除此之外，还有一些关键工艺技术，例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统，包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报，钢水纯净度检测和预报，钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断，全线废气和烟尘的监测等。
2.2 全面实现信息化
冶金流程的全息集成。实现铁―钢―轧横向数据集成和相互传递，实现管理―计划―生产―控制纵向信息集成，同时，整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库，采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全流程模拟，实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境，通过人机交互和协同计算，模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享，在有效竞争前提下趋利避害，在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上，进一步实现协作制造企业信息集成，全行业信息网络建设及宏观调控信息系统，直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。
知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息，按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库，通过在线分析和数据挖掘，实现有关市场、成本、质量等方面数据、信息、知识的阶梯化演化，并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化，为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。
3 结语
随着我国经济发展，冶金自动化技术不断提高，但是和发达工业国家相比，在技术方面还存在很大差距，我国企业需要不断改进生产技术，提高生产效率，积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业，关系到各行各业的生产，尤其是工业和建筑产业，没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段，很多工业发展处于品质提升及转型阶段，今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足，高端品质种类较少，不能完全满足市场需求。所以，冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展，制定适合我国冶金自动化发展的目标，不断拓展我国工业的发展。
参考文献
[1] 孙彦广.我国冶金自动化技术进展和发展趋势分析[J].自动化博览，2008（Z1）.
[2] 卢祁.我国冶金自动化的现状与发展趋势―― 访冶金自动化研究设计院副院长孙彦广教授[J].中国仪器仪表，2009（7）.
[3] 我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化，2009（2）.
改革开放以来，我国经济整体得到了大幅度的提升，作为国家重要原材料工业之一的钢铁行业，在经济发展中承担了十分重要的作用。钢铁行业包含金属铁、铬、锰等矿物采选业、铁合金冶炼业、炼铁业、钢加工业、炼钢业、钢丝及其制品业等，是以从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业行业。而冶金工程技术，则是钢铁行业得以发展的基础，是整个行业高速提升的保证。
尤其是进入21世纪之后，钢铁行业在经历了高速发展之后，又遇到了市场萎缩、产能过剩的困难。据统计，2007年到2011年上半年，我国钢铁行业处于稳定上升阶段，2011年上半年，整体资产规模高达48640亿元。随后，由于国内需求的降低，钢材价格的持续走低，钢铁行业整体进入"寒冰期"。2013年5月，重点大中型钢铁企业利润仅有1.5亿元，其中甚至有四成的企业亏损。而2015年，钢铁企业的"日子"更加不好过，钢铁价格持续创下新低，供需矛盾持续突出，产能过剩仍是最大问题。1月份价格持续下降，降幅达7.17%；2月份降幅减缓，但仍有2.68%。据钢协统计，2015年1月到4月，钢铁企业亏损面高达45.54%，利润持续增亏，钢铁行业成为"最不赚钱的工业"。
而国际大环境环境，同样不景气。随着我国经济的放缓和大宗商品的价格持续下跌， 多个国家的新兴市场发展缓慢，作为大宗商品巨头的嘉能可，2015年股价持续下跌70%，成为FTSE 100指数中表现最差的公司。嘉能可的危机和新兴市场的困难，进一步折射出当前钢铁市场的艰难程度。
困难当前，对于钢铁行业而言，既是挑战，也是机遇。而发展冶金工程技术，则是钢铁行业面对挑战的方法之一。冶金技术自古以来，就深深联系着人民生产和生活，是从矿石中提取金属和金属化合物，然后制成具有一定性能金属材料的工业技术。提升冶金技术水平，不仅可以节约能源和原材料，降低企业生产的成本，还有利于生产过程中的创新，突破旧有的难点，从而不断推动钢铁行业的可持续发展。
1，我国钢铁冶金工程技术的发展成果
近些年，在科学技术不断突飞猛进的条件下，我国钢铁冶金工程技术也获得了不错的进展。新一代钢铁生产流程工艺与装备新理念是国家重点研究项目，通过优化现有生产装备和生产工艺，对生产过程进行洁净化。薄板坯连铸连轧紧凑流程技术不仅丰富了钢铁冶金工程技术的理论基础，也将高效、清洁的概念引入了钢铁生产之中。
优化钢铁生产流程理论是钢铁冶金工程技术发展的第一步，钢铁生产流程不仅是维系企业生产顺利进行的根本，也是优化钢铁企业整体的基础，通过对流程的研究，可以发现生产活动中存在的问题，并有针对地采取处理措施。如今，能源转化、废弃物排放、产品制造都成为流程需要考虑的对象，而新的理论，要求对流程进行解析、优化，最后再进行集成，实现钢铁生产的动态有序。早在"十一五"国民经济和社会发展规划纲要中，就已经提及对钢铁生产流程的重视。而如今的科学技术又取得了突破，智能化和自动化的发展，进一步要求钢铁生产流程的科学、合理、高效。
由中国金属学会理事长翁宇庆博士主持组织撰写的《Ultra-fine Grained Steels》是一本英文版超细晶钢专著，这本专著的海外出版，不仅显示我国的超细晶钢的理论研究已经处于国际领先水平，也进一步推动了我国超细晶钢的规范化生产。超细晶钢的国家标准和使用规范已经公布，在规范生产应用的基础上，进一步推动钢铁生产的成本节约和资源节约，提高钢材的利用率。
2，我国钢铁冶金工程技术的发展现状与未来
维系生存，是所有企业必须考虑的问题。我国钢铁行业在经历了高速发展的同时，也不得不面对一些必须去面对的问题。当前，国内大多数钢铁企业生产模式相似，产品也集中在中低端市场，缺乏企业的独有"保命"技术。同时，由于以往钢铁行业"黄金期"的掩盖，钢铁行业在冶金工程技术的缺陷也逐步增多。受到企业的直接影响，我国钢铁冶金工程技术总体上较为雷同，既缺乏独有的高水平技术，也没有应地制宜的生产流程。在工程设计上，对于核心技术的投入不足，过于依靠以往的经验和国外的知识，很难"突入"到钢铁冶金工程技术的"核心地带"去。久而久之，创新变成拷贝和剽窃，效益变成扩大规模，技术和产品同质化严重，造成国内各家钢铁企业之间的"恶性竞争"，大打"价格战"，进一步阻碍了钢铁行业的整体发展。
国内外需求市场的转变也是造成钢铁冶金工程技术目前困境的原因之一，在国内房地产等行业异常火热时，带来了巨大的市场需求，带动了钢铁行业的迅速发展。大经济环境的稳定，也让国内钢铁企业的出口顺风顺水。在这种情况下，大多数企业选择借助国外的技术和设备，满足工程项目的需求，而忽视对自主创新的重视，较少将资金投入技术的研发。在国内外需求减少，市场回落时，由于企业缺乏核心技术，无法抢占高端市场的份额，甚至国内的部分高端市场，都受到国外企业的挤压和抢占。
盲目扩大产能，缺乏核心技术的同时，国内钢铁冶金工程技术对于节约能源、保护环境方面考虑的较少。随着国家对于"绿色制造"的提倡和对重污染企业的严惩，钢铁行业这方面的问题被进一步放大。据统计，我国每生产一吨钢，排放的污物总量就比国外发达国家高40%，我国大多数规模以上钢铁企业都位于酸雨和二氧化硫控制区内，对钢铁冶金工程技术环保上的技术要求，进一步加大。
"绿色制造"是钢铁产业不变的主题，在"绿色制造"的同时，钢铁企业也需要借助冶金技术的发展积极转型，全面淘汰落后的企业和设备，谋求生产流程和产品技术上的突破。主动配合相关部门，遵循国家环保政策的指引，对不合规的设备、规划进行改造，从根本上减少生产造成的污染，早日达到国际水准。
在"一带一路"得到提倡的今天，钢铁冶金工程技术也需要与国际化进行接轨。学习国外先进的管理、设计经验，优化生产流程和管理运作模式，从而提升整体的生产水平。在员工培养上，要结合"产、学、研"，积极与研究机构合作，培养一批专业的技术人才，为创新奠定人力基础。另外，利用国家实行"一带一路"方针的机遇，沿着"一带一路"的路线图，走出国门，打开国外市场。
当前行业的问题，是钢铁冶金工程技术发展过程中所必须经历的，是机遇，也是挑战。市场的萎缩倒逼钢铁冶金工程技术转换发展思路，寻求技术上的突破。积极与国际化接轨，努力掌握核心技术，开拓国内外高端市场，未来的钢铁冶金工程技术，必将为祖国的繁荣昌盛作出贡献。
【参考文献】
转炉炼钢是一个十分复杂而系统的工业过程，它具体是指以铁水、废钢以及铁合金为主要原料，凭借铁液自身的物理热和铁液组成元素间的化学反应产生的热量而在转炉中完成炼钢过程。然而，虽然转炉炼钢经过近几十年的发展，无论是在炉子吨位、转炉工艺方面还是在转炉炼钢的自动化方面都得到了较大的发展与优化，但其中仍然存在着诸多不容忽视的问题，有待于进一步的完善与解决。如无法进行连续测温、对转炉炼钢机理不够不清楚、所建立的静态模型及动态模型有所欠缺等。而转炉炼钢智能控制方法将智能控制理论运用于转炉炼钢这一动态过程中，并利用神经系统以及模拟识别等先进智能技术，有效的增强了转炉炼钢过程熔池命中率，对钢铁产业乃至国家的经济建设起到了不可忽视的重要作用。
1 转炉炼钢智能控制的基本概述
转炉炼钢智能控制方法和技术既是智能控制理论在转炉炼钢中的有效体现与应用，可以说，这是炼钢理论和炼钢技术的重大发展与突破，为转炉炼钢智能控制理论树立了新的里程碑[1]。转炉炼钢智能控制方法与传统转炉炼钢方法有所不同，即过于注重对炼钢过程深层规律的探究，而是将各种先进的技术，如专家系统、模拟识别、神经系统以及人工智能等，进行有机结合，并将其应用于转炉吹炼的实际控制过程中，以模拟人脑的技术与方式和具体数据与事实为基础，来对实际冶炼过程中发生的问题与事务进行处理[2]。例如，在经过多次的数据‘训练’与数据‘记忆’后，计算机便能明白什么条件下需要温度是多少，以及什么时候可以出钢等。近年来，随着科学技术的发展以及钢铁企业改革的不断深入，智能控制方法在转炉炼钢中的有效应用也越来越广泛，并逐渐渗透到投料、供氧、温度控制以及重点控制等各个生产环节中，在节省人力、物力的同时，有效提升了钢水的冶炼效率，可见转炉炼钢智能控制方法的发展与应用是满足钢铁工业发展要求，且符合时代必然发展趋势的。
2 转炉炼钢智能控制方法分析
2.1 转炉炼钢智能控制方法的思路分析
转炉炼钢智能控制方法和技术既是智能控制理论在转炉炼钢中的有效体现与应用。它将测出的副枪SLI检测结果与冶炼目标数据进行仔细的对照，并通过对预设定模型的使用，来确定出在未添加冷却剂的情况下补吹氧量的初始设定值，并将该初始设定值、加入冷却剂的量以及其他相关信息发送给预报模型，并通过预报模型的使用来预测出该操作条件下的终点碳含量以及终点温度。接着再将得出的结果与冶炼碳含量和终点目标温度进行仔细的对比，并以该对比结果为重要依据，利用校正模型来调整初始设定的冷却剂量和补吹氧气量，接着将调整过的用量发送到预报模型，以对冶炼终点进行有效预测。如此反复进行该系列步骤，直至停吹决策模型判断熔池碳含量和温度达到了目标区域范围内再进行停止，而最终得出的控制量既是在补吹阶段所需的冷却剂量以及补吹氧气量，再将这些数值设定于相应的OCS上。在自动控制模式下，当熔池碳含量和温度进入目标区域时，停吹决策系统则会发送出停吹的指令，以完成转炉冶炼的停吹操作控制[3]。
简言之，转炉炼钢动态智能控制过程又课归纳为，采用一个DOS控制转炉炼钢的吹氧和冷却剂添加控制回路，并运用其他方法来对冷却剂添加量和补吹氧气量进行设定，再将此设定量返回并参与吹炼过程的控制。与此同时，将停吹决策系统和预测模型引入到转炉炼钢这一动态过程中，以参与全过程的控制与监督。
2.2 智能控制方法的控制结构分析
首先就是预设定模型，该模型的功能既是在炉次k的吹炼过程中，运用SL1副枪测量结果以及动态的控制量，来对熔池的温度以及含碳量的变化进行实时的预测，以实现熔池碳温的再现软测量功能。然后就是预测模型，该模型采用RBF神经网络，旨在以动态过程的冶炼目标和起始条件为重要依据，对未加入冷却剂情况下使终点含碳命中目标区域所需的动态补吹氧气量进行确定。再就是矫正模型，该模型又可分为对补吹氧气量进行调整的校正模型和确定冷却剂的校正模型，而他们的主要任务皆是对熔池的含碳量和温度进行精确的控制。
最后就是停吹决策系统，该模型是根据预测模型的软测量结果以及其与熔池目标碳温的设定值间的对比结果，运用专家推理技术来判断熔池碳温是否命中动态停吹区域，并在选择计算机控制模式时对停吹令进行发送，从而实现转炉动态冶炼过程的停吹决策功能[4]。
3 结语
综上所述，转炉炼钢智能控制方法是对传统转炉炼钢控制技术的有效改良与创新，有效提升了转炉炼钢过程中的熔池命中率，因而，这种控制效果良好的控制方法应当被广泛应用于钢铁工业的转绿炼钢过程中，以此来不断增强转炉炼钢的工作效率，带动钢铁产业的稳健发展，进而将我国的工业事业推向一个新的发展高度。
参考文献
[1]王永富，李小平，柴天佑，谢书明.转炉炼钢动态过程预设定模型的混合建模与预报[J].东北大学学报，2013（08）.
[2]陶钧，柴天佑.转炉炼钢终点磷的智能预报[J].控制理论与应用，2013（04）.
中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）19-0073-01
冶金技术作为一项复杂而冗长的综合性技术，它是随着钢铁工业的发展而出现并发展的，更在近些年获得了迅速的成长。而把自动化控制技术应用在冶金技术中，大大提高了冶炼的效率，同时这种智能化的技术能大大降低工作的失误率以及危险性，因此是一项非常实用的技术。
一、近几年来冶金工业自动化控制技术应用的创新与突破
随着科技的发展，我国不断的从具有先进的自动化技术的国家引进先进的技术上，并对硬件与软件技术在采纳的的同时也进行了改善创新，在冶金自动化控制技术领域，尤为明显。
1、DCS系统集成能力得到很大改善
上世纪，我国的冶金工业自动化控制技术的水平，多数仅仅停留在点上，而21世纪以来，已经迅速发展成面，并逐渐向全国覆盖，其优点是系统集成的核心技术与主要结构，都是自主智能化的自动化完成，并成功用于实践中。现如今，最新的智能冶金工艺流程的研发正在进行，并成功完成点线面的转化，因而从根本上提高了冶金工业自动化控制系统。
2、冶金工业自动化控制软件技术的创新取得了很大提高
我国已经完成了从国外进口冶金工业自动化控制软件向自主研发的转变。我国在二级自动化控制软件，三级MES软件以及中大型企业使用的能源管控系统方面取得了很大的提高，不仅取代进口软件，而且质量与应用水平也比国外进口的软件高。而如今我国正在研发的自动化控制软件平台技术，也获得了很大的进展，而新一代的自动控制软件平台大大提高了我国的冶金工业自动化控制技术的水平。
二、钢铁工业环保与冶金自动化技术
1、基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计
在未来的工业作业生产中，不单单局限在质量、性能方面，还有成本、效率、工程排放、环保，过程灵活控制等各个方面。因此要想在各方面做到最好，必须对钢铁制造流程从整体上考虑，对流程结构上、功能上以及效率上进行改善。同时有必要在计算机仿真模拟技术上做研究，对钢铁进行绿色生产，保护环境零排放。
2、对钢铁生产过程中减少排放的自动化控制技术
这个过程主要包括广义建模与优化控制技术，研发一种能够对生产出来的产品实行在线检测，评估，判断与控制的新机动化控制技术，以防不合格产品带来的不必要的浪费。同时，研发出一种随时对设备进行实时诊断的新控制技术，从而让设备高效工作，源源不断紧凑的生产高质量产品。
3、对钢铁生产过程清洁生产的自动化控制技术
在钢铁生产的过程中，肯定会排除大量污染物，因此，为了环保，必须控制污染物的排放，所以有必要研发出于此有关的自动化控制软件，比如，研发一种对污染物进行在线分析检测监视控制技术，对废水处理有作用的高压大功率电气转动控制技术，谐波治理控制技术等等。
4、对钢铁生产过程废物循环利用的自动化控制技术
冶炼过程中必然产生煤气、钢渣等，因而研发出使煤气、钢渣循环利用的自动化控制技术。高炉、转炉更在高温冶炼时必然产生一部分可以循环利用的固体废弃物，所以研发出一套实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术。
三、冶金自动化控制系统的未来发展趋势
虽然我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展，但是受到很多因素的影响，我国各地的冶金技术水平还存在很大的不平衡，而这种不平衡是未来亟待解决的问题。自主研发创新已经成为未来发展的趋势。
1、提高并改善自主集成数字化控制系统的水平
很多的冶金行业都有过做自动化集成项目的经历，但是笔者阐述的集成系统与一般集成项目是有一定不同的。
1）自主集成要以‘我’为本
以我为本就要求核心技术是自己创造的。虽然会在创新的路上经历一些磨难挫折，但是也要先人一步早行动，笨鸟先飞，坚持不懈，创造出属于自己的技术。首钢创造出的数字化炼钢就是一个很好的例子，数字化炼钢在坚持原有钢铁工艺流程的基础上，对过程进行改善，不但对控制系统进行了改善，也提高了生产工艺。控制系统有很强的仿真能力，保持其他生产过程不变，对历史生产过程调整模拟，然后通过仿真计算，得到调整后的最优效果。同时也可以在脱离冶炼过程下改变参数与模型，调整到最好然后进行上线冶金。
2）整套系统要实现实时控制
该技术必须拥有超强的实时性，不但在数据采集方面利用最新的，而且要对数据进行分析处理并且实时对其控制。如果对产品的要求不是很高，则对实时性没有太高要求，如果要生产高端钢铁产品，必须提高其快速判断、诊断并迅速处理的实时能力。
3）数据挖掘与应用
通过改善自动化控制系统的水平，生产出优质的钢铁产品，是提高行业竞争力的关键。在钢铁自动化控制系统中，对生产过程的实时数据进行收集整合，并通过数学模型的优化，而达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。在当代的冶金技术中，对数据的挖掘与应用也来越完善，而现在技术中的数学模型，控制算法等也广泛应用于自动化控制系统。
2、冶金自动化控制系统优秀的服务
自动化控制系统的服务已经由原来的被动服务向主动服务转变，对服务的质量要求与日俱增。第一，现在冶金企业都在追求一种零故障的目标，这就要求除了设备本身的检修外，不能由于自动化控制系统出问题而影响钢铁正常生产过程。第二，自动化控制系统必须具有优秀的应对突发事故的能力，这就要求系统本身的性能必须优秀。第三，必须提供标准化的服务。为了提高服务的水平与内容，提高标准化服务是必要的措施，只有这样才能精细管理，提高自动化的优化。
3、冶金自动化控制系统要不断开拓创新
自动化控制系统要想长期生存并保持旺盛的生命力，必须不断开拓创新。在未来一些新技术比如物联网、云计算以及大数据概念有可能会融入到自动化控制系统中。而在将来。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术，将测量精度大大的提高。
四、冶金工业自动化控制系统的不足与建议
展望过去，我国冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步，但是与国外的一些先进技术还有不小的差距，除了技术方面外，还存在一些管理与制度方面的不足。
1、硬件技术的差距仍然很大
当前，由于我国企业在某些方面技术的不成熟，未能产出优秀的大型自动化控制系统，我国冶金所需要的这些系统大多由国外几家企业提供，很多专业的高端专利技术属于国外企业，所以，我国相关专业人才应该开拓创新，研发出属于自己的硬件技术与产品，进而迅速缩小与世界领先技术的距离。
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.231
1 我国冶金自动化发展现状及国内外差距
冶金自动化发展源于20世纪中叶，到了80年代，PLC和DCS的出现使得冶金设备在可靠性、实时性、可操作性、可维护性方面得到了极大的改善，它逐步实现了对常规模拟控制的替代，后来人们开始采用PID算法进行回路控制运算，并开始研究智能控制技术、电炉电极升降控制、连铸结晶器液位控制技术、加热炉燃烧控制技术以及轧机轧制力控制技术。可以说，近些年来冶金自动化由于方便的软件编制、友好的人机界面、不断提高性价比的推动，我国的冶金产品的质量以及冶金生产线的作业率得到了前所未有的提高。
但是也应该认识到我国是钢产量生产大国，尽管目前的冶金产量能够基本满足使用需求，质量也有了较大提升，而我国的冶金自动化核心技术还依赖与国外公司，很多国际大公司在冶金自动化大型设备处于绝对垄断地位，我国的大部分高性能控制设备源于国外引进。也就是说，与国外的公司相比，我国与国外冶金自动化生产存在的差距主要是高性能控制仪器研发，当然这也就是冶金自动化发展中的关键问题。如果不能减少对国外技术的依赖、加强软硬件产品的开发以适应冶金自动化需求，我国的冶金自动化发展效率将大打折扣，甚至陷入瓶颈。为了我国冶金自动化的长远发展，我们必须要弄清楚当前阶段的问题，以便找好未来的发展重点。
2 我国冶金自动化未来的发展重点
2.1 过程控制系统的完善
冶金自动化发展的核心在于加强生产中的过程控制，它通过在系统软件内建立复杂的数学模型，运用数据收集和分析模块进行计算，从而做出正确的决策。尽管大部分冶金生产企业已运用了冶金自动化的过程控制系统，但多数企业内的过程控制系统存在着较大缺陷，与世界先进的冶金自动控制相比有较多的设计漏洞，比如控制精准度不够、控制容易出现混乱等问题。国外的冶金自动化控制中已经较多采用了新型的新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合和数据处理等技术，另外还涉及能源的平衡控制、环境控制和产品质量控制等问题。运用这些先进的控制技术能够帮助冶金生产进行在线检测和监控铁水、钢水及熔渣成分，缺陷的检测和预报等。为了更好地实现系统控制，我国首先要做的是积极研发精准的控制方法，加大在技术研发上的投资力度，才能开发出更加便捷好用的控制装置。
2.2 全面实现信息化
除了控制技术和设备的创新之外，做好系统控制的信息集成也是冶金自动化生产中的重要环节。众所周知，冶金生产涉及多项环节和多个过程，为了尽可能全面地实现冶金自动化控制，使实际生产中投入的人力尽可能少，加强各个环节的信息传递和交流是关键。如果冶金自动化系统设计中没有考虑到各个环节信息传递的必要性，那么就当某一具体环节出现问题时就有可能导致后续过程的失败，导致生产线全线出现问题，带来巨大的经济损失，甚至有可能造成人员伤亡，经验也表明现代技术出现问题带来的损失远大于传统工业生产中的失误，这也是人们为什么一直以来对技术安全问题尤为关注的原因。为了保证自动化控制系统的安全性以及生产效率，在进行冶金自动化生产设计时就有必要尽可能全面实现信息化。
冶金自动化控制信息传递主要是从铁到钢到轧的横向数据集成和相互传递，目的是为例实现管理D计划D生产D控制纵向信息集成。生产过程中所有相关信息包括实时数据和关系数据都将纳入数据仓库，用来作为下一生产的决策基础。
实现全面信息化控制能够趋利避害，实现协作制造企业信息集成，这对于产品生产安全和质量控制将是有利的。
2.3 基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计
长期以来，我国的钢铁生产规模和产量在世界上都位居首位，如此大规模的生产造成的环境污染也是极大的，特别是我国很多企业还没有重视到钢铁生产对环境造成污染的严重性，再加上冶金工业生产技术在环保节能控制这一块的发展还存在着严重不足。冶金工业应用自动化技术控制体系后，基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计逐渐成为可能。比如可以研发一种对污染物进行在线分析检测，对冶金产品生产过程中产生的煤气、钢渣进行自动净化和安全处理，同时开发实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术，减少废弃物排放和提高废弃物利用效率。在冶金自动化中纳入环保生产措施，真正做到冶金绿色生产，保护环境，实现污染的零排放。
3 结语
综上所述，我国冶金行业发展特别是自动化技术应用发展方面与国外存在着较大技术差距，长期以来我国的工业发展特点是“规模扩大化、产量提升化、环境恶劣化“，而忽视了技术发展给行业带来的变革和积极作用。在这一方面，我们需要积极地吸取国外优秀的发展经验，加强过程控制系统的完善，尽早全面实现信息化管理，做好基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计，不断拓展我国工业的发展。
参考文献：
[1]商海真，张东爽.我国冶金电气自动化技术发展趋势[J].电子技术与软件工程，2014（14）.
前 言：
随着国民经济的快速发展和电气软硬件制作运用水平的提高，有力的推动了冶金行业的迅猛发展。冶金技术作为一项复杂的综合性技术，随着钢铁工业的发展，在近些年得到了了迅速的提升。把先进的自动化控制技术应用在冶金领域，既可提高冶炼的效率、改善工作环境，又能大大降低工作的失误率以及危险性，是一项非常有运用前景的实用技术。
1 冶金工业自动化控制技术近几年来的应用创新与突破
近几年，我国在不断的从发达国家引进具有先进自动化技术的基础上，对硬件与软件技术在吸收、运用的同时，开展了大量的改造、创新工作，在冶金自动化控制技术领域，尤为明显。
1.1 DCS系统集成能力得到很大的改善
上世纪，我国的冶金工业自动化控制技术的水平，多数仅仅停留在点上，进入 21 世纪后，已经迅速发展成面，并逐渐向全国覆盖。其优点是系统集成的核心技术与主要结构都是自主智能化的自动完成，并成功用于实践中。最新的智能冶金工艺流程的研发正在进行，并成功完成点线面的转化，将从根本上提高冶金工业自动化控制系统的水平。
1.2 冶金工业自动化控制软件技术的创新取得了很大提高
我国已经完成了从国外进口冶金工业自动化控制软件向自主研发的转变，如高炉冶炼的专家系统。我国在二级自动化控制软件，三级 MES 软件以及中大型企业使用的能源管控系统方面取得了很大的提高，不仅可取代进口软件，而且可靠性与应用水平和国外进口的软件相比，具有较强的竞争性和高性价比。我国正在研发的自动化控制软件平台技术，也获得了很大的进展，它对冶金工业控制水平的提高将很快得到体现。
2 钢铁工业环保与冶金自动化技术
2.1 基于环保意识设计与制造的钢铁产品设计和流程优化设计
在未来的钢铁工业生产中，不单单局限在质量、性能方面，还应当有成本、效率、排放、环保，过程灵活控制等各个方面的因素。要想在各方面做到最好，必须对钢铁制造流程从整体上进行策划。如烧结厂的脱硫，烟气的余热发电；炼铁、炼钢厂的干法除尘技术，轧钢厂的污水净化和再利用。应当在工艺流程上、控制功能及效率上进行综合改进，同时有必要在计算机仿真模拟技术上做研究，在钢铁行业推广绿色生产，保护环境，实现污染的零排放。
2.2 对钢铁生产过程中减少排放的自动化控制技术
这个过程主要包括广义建模与优化控制技术，研发一种能够对生产出来的产品实行在线检测、评估、判断与控制的自动控制技术，防止不合格产品带来的不必要的浪费。
2.3 对钢铁生产过程清洁生产的自动化控制技术
钢铁生产过程中，会产生和排放大量污染物，从保护环境出发，必须控制污染物的排放，有必要研发出用于此方面的自动化控制软件，比如，研发一种对污染物进行在线分析检测、监视控制技术。
2.4 对钢铁生产过程废物循环利用的自动化控制技术
冶炼过程中必然产生煤气、钢渣等，研发出使煤气、钢渣循环利用的自动化控制技术。高炉、转炉更在高温冶炼时必然产生一部分可以循环利用的固体废弃物，研发出一套实时对废弃物处理并循环利用的自动化控制技术。
3 冶金自动化控制系统的未来发展趋势
虽然我国冶金工业控制技术已经取得了很大的发展，但受到很多因素的影响，各地的冶金技术水平还存在很大的不平衡，这种不平衡是未来亟待解决的问题。自主研发、创新已经成为未来发展的趋势。
3.1 提高并改善自主集成数字化控制系统的水平
很多冶金行业都有过做自动化集成项目的经历，但是笔者阐述的集成系统与一般集成项目是有一定不同的。
3.1.1 自主集成要以‘我’为本
企业在创新的路上，虽然会经历一些磨难、挫折，但也是要先人一步，早行动、坚持不懈、创造出属于自己的技术。首钢创造出的数字化炼钢就是一个很好的例子，数字化炼钢在坚持原有钢铁工艺流程的基础上，对过程进行改善，不但对控制系统进行了改善，也提高了生产工艺。控制系统有很强的仿真能力，保持其他生产过程不变，对历史生产过程调整模拟，然后通过仿真计算，得到调整后的最优效果。同时也可以在脱离冶炼过程下改变参数与模型，调整到最好然后进行上线冶金。
3.1.2 整套系统要实现实时控制
集成系统必须有超强的实时性，不但在数据采集方面利用最新的，而且要对数据进行分析处理且实时对其控制。如果对产品的要求不是很高，则对实时性没有太高要求，如果要生产高端钢铁产品，必须提高其快速判断、诊断并迅速处理的实时能力。
3.1.3 数据挖掘与应用
在钢铁自动化控制系统中，对生产过程的实时数据进行收集整合，并通过数学模型的优化，从而达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。在当代的冶金技术中，对数据的挖掘与应用也来越完善，现在技术中的数学模型，控制算法等也广泛应用于自动化控制系统。
3.2 冶金自动化控制系统优秀的服务
自动化控制系统的服务已经由原来的被动服务向主动服务转变，对服务的质量要求与日俱增。第一，现在冶金企业都在追求一种零故障的目标，这就要求除了设备本身的检修外，不能由于自动化控制系统出问题而影响钢铁正常生产过程。第二，自动化控制系统必须具有优秀的应对突发事故的能力，这就要求系统本身的性能必须优秀。第三，必须提供标准化的服务。为了提高服务的水平与内容，提高标准化服务是必要的措施，只有这样才能精细管理，提高自动化的优化。
3.3 冶金自动化控制系统要不断开拓创新
自动化控制系统要想保持旺盛的生命力，必须不断开拓创新。在未来一些新技术比如物联网、云计算以及大数据概念有可能会融入到自动化控制系统中。机电一体化测量也将取代现代的测量技术，将测量精度大大的提高。
4 冶金工业自动化控制系统的不足与建议
展望过去，我国冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步，但是与国外的一些先进技术还有不小的差距，除了技术方面外，还存在一些管理与制度方面的不足。
4.1 硬件技术的差距仍然很大
由于我国企业在某些方面技术的不成熟，未能生产出优秀的大型自动化控制系统，我国冶金工业所需要的这些系统大多由国外几家企业提供如西门子、施耐德、横河、ABB等著名国外公司，很多专业的高端专利技术属于国外企业。我国相关专业人才应该开拓创新，研发出属于自己的硬件技术与产品，迅速缩小与世界领先技术的距离。
4.2 国内创新成果的推广还有许多工作要做
随着电子技术、计算机技术、电力电子技术和检测技术的日益发展,冶金工艺和自动化联系的更加紧密,冶金自动化装备技术在国家工业中的地位举足轻重。
1、冶金自动化在国家工业中的地位
冶金行业国家工业基础的重要组成部分,产品的质量与生产效率和冶金行业的自动化程度息息相关。我国的钢铁工业近年来飞速发展,但是,从基础自动化和过程控制以及信息化方面来看,同国际先进水平仍然存在着差距。为了缩小差距,认清现状、了解市场、合理利用资源是当务之急。
2、国内冶金自动化技术现状
从冶金自动化装备问世开始,已经取得了很大的发展。特尤其是在80年代,各种PLC和DCS频繁出现,冶金自动化装备在可靠性、实时性、可操作性、可维护性都极大改善。在方便的软件编制、友好的人机界面、不断提高性价比的推动下,冶金自动化装备技术极快推广开来,进一步提高了冶金产品的质量以及冶金生产线的作业率,同时,也极大的缩短了新产品、新工艺的开发周期,经济效益增长显著。对于我国来说,目前冶金工业产量已经实现了基本满足的情况,主要问题是品种的增加以及质量的改善,冶使得金自动化处于举足轻重的位置,需要迫切发展冶金自动化。我国冶金自动化行业进入到了提高阶段,为了减少对国外技术的依赖,我们需要做到以下几点,首先要加强软硬件产品的开发以适应冶金自动化需求,其次要大力发展高技术产业,这其中要以成套工程应用技术为主,同时,要大力发展一些拥有自主产权的产品。
国内目前的冶金自动化技术大致如下,在基础控制、过程控制方面,常规模拟控制逐渐被PLC、DCS、工业控制为代表的计算机控制所取代。冶金自动化系统逐步开始应用近年发展起来的现场总线、工业以太网等技术,集中控制系统开始取代分布控制系统结构成为主流。
3、国内冶金自动化与国际先进水平的差距
虽然国内目前的冶金自动化技术取得了极大进展,但是同国外先进水平相比,我国冶金自动化总体还有很大差距:
3.1 基础自动化和过程控制
国外大公司在控制设备方面处于相对垄断的地位,国内控制设备主要依靠国外引进,尤其对于高性能控制器来说。同国外大公司相比,我国在高性能控制器方面的设计开发能力有一定的差距。为了形成性能优异的高性能冶金自动化系统,我们需要采用如下先进控制方法:加大力度开发自主知识产权的高性能控制装备、同时采用智能控制。从检测方面来看,国内在冶金特殊检测仪表的原理样机方面取得了很多成果,但充分考虑冶金现场环境特殊要求之后,提高检测仪表的可靠性、易维护性、软测量、性能预报等技术则需要进一步开发研究。
3.2 信息化
企业信息化工作作为企业管理的革命之一,需要深刻理解其本质意义的以及各方面条件支撑,从观念转变、管理机制变革到信息的上通下达,我们依然有很远的距离。综合应用运筹学、专家系统、流程仿真技术是信息化的主要问题,针对如何使信息化真正在冶金企业发挥作用,仍然有大量细致务实的工作需要完成。
4、我国钢铁行业发展对冶金自动化技术的需求
有很多因素制约着钢铁行业在数量方面未来的发展,同时也制约着钢铁行业在质量方面未来的发展。对于产能增加的问题来说,资源缺乏对其有极大影响,就满足本世纪内生产的需求这一问题来说,现有的冶金矿产资源将很难实现这个目标;其次,对于二次能源的利用是很不充分的、能耗高等能源结构不合理问题依然存在;第三,推行既高效又低功耗,同时兼具优质和污染少的特点的绿色清洁生产依然处于起步阶段。综合以上几个方面,我国钢铁行业发展对冶金自动化技术有极大需求。
5、冶金自动化技术的发展趋势
下面将从如下几个方面来分析冶金自动化技术的发展趋势。
5.1 过程控制系统
新型传感器技术、机电一体化技术、软测量技术、冶金环境下可靠性技术将被广泛采用,把稳定生产过程、提高技术经济指标作为目标,以线连续检测为基础,建立综合模型;通过采用自适应智能控制机制,使冶金过程关键变量达到高性能闭环控制。
5.2 生产管理控制系统
冶金流程将实现全集成。将铁、钢、轧实现横向数据集成,使管理、计划、生产、控制实现纵向信息集成,把生产实时数据和关系数据库整合为数据仓库,通过数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全生产流程模拟,设计和制造将以科学为基础。生产流程离线仿真和在线集成模拟将基于各种冶金模型,从而使冶金生产制造智能化得到提升。
从生产组织以及管理方面来讲,从ERP管理系统的生产计划以及运筹学中的网络规则技术为出发,把这两点作为基础,使生产组织的柔性得到大力提高,同时提高生产组织的敏捷化程度;以各工序的参数为基础,自动计算各工序的生产顺序计划,同时自动计算各工序的生产时间,使计划的全线跟踪、控制得以实现,并可依据现场要求以及专家知识及时调整。
在质量管理方面,我们需要对产品的质量进行预报,对产品的质量进行跟踪,同时对产品的质量进行分析,这些都将以将以数据挖掘为基础,同时也将以统计计算、神经网络分析技术为依据;判定在生产中发生的品质异常将以生产过程数据和实际数据为基础。
在成本控制方面,通过数据挖掘与预报技术来建立动态成本模型;以动态跟踪控制技术为基础,使原材料的配比、能源介质的供应、生产的调度管理、产线定修制度得到优化,从而使生产成本降低。
5.3 企业信息化系统
从企业信息集成到行业信息集成是一个发展趋势。实现信息共享是信息化的目的之一,要以信息集成、企业信息系统的编码体系标准化为基础,进一步实现协作制造企业信息集成,全行业信息网络建设及宏观调控信息系统,最终使全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统得以实现。
参考文献
