全国重点钢铁企业自动化现状
基础自动化(一般称为设备控制级)是生产过程自动化中最底层、最基础的部分,由各种电子、液压、气动控制装置组成,承担各种生产工艺参数的计量检测和设备控制。基础自动化级普遍采用各种可编程控制器(PLC)、集散控制系统(DCS)和成套工业控制机。它们对设备级的控制发挥重要作用。目前的应用基本上可以达到94%以上。生产工艺控制愈复杂,基础自动化的程度就愈高,高炉系统甚至接近100%,连铸、轧钢达到99%。
我国重点钢铁企业共应用PLC约7226台套,DCS约1280台套,工业控制机约4791台套。见图1。
2.生产过程控制自动化有了提高
过程计算控制系统即生产过程自动化是提高产品质量、保证生产过程优化控制的重要的环节,—般由过程控制计算机系统完成,包括生产过程控制系统、工艺控制数学模型和人工智能等技术的应用。近年来,生产过程控制自动化有了一定的发展,较“七五”、“八五”期间有很大增加,见图2。
大量数学模型和人工智能技术,如模糊控制、专家系统和神经元网络等在这一级广泛应用。高炉炉况预报模型、软熔带推断模型、炉料下降仿真模型、冷
轧设定模型等等,还有高炉冶炼专家系统、基于模糊控制的电弧炉电极提升系统、采用神经元网络的连铸漏钢预报系统、均热炉模糊控制系统、钢板冷却智能化控制系统等在各个工序的应用,已经取得重大成果和经济效益,目前正在向多种技术的混合系统发展。
由于引进或改造了一批能够生产高附加值产品的冷热轧系统及配套的自动化控制系统,使得轧钢系统的过程控制自动化程度提高幅度最大。见图3。
在生产控制自动化级中,配置的生产过程控制计算机系统以小型机为主,共2108台套,应用的控制优化数学模型和人工智能软件系统共1066个。
由于受优化数学模型的开发及引进的模型的消化吸收滞后的制约,生产过程自动化仍有较大的发展空间。在“十五”期间乃至今后一些年里,在新建和改造的大中型设备上应配置过程控制计算机系统。
3.车间管理级或生产制造执行系统受到关注
车间管理级或生产制造执行系统(UES)近年来得到钢铁企业的普遍关注,已经有部分企业在新建或改造生产线的同时,引进国内外先进技术开发生产制造执行系统,这些系统在一两年内将陆续投入运行。
生产制造执行系统主要由区域管理计算机系统完成在线作业计划和生产调度管理、质量跟踪控制等许多功能。这一级系统在企业信息化架构中的位置和重要作用是不可或缺的,只有实现它们,才能使控制系统和管理信息系统实现无缝对接和系统集成,生产实际数据和生产指令才能顺畅的上传和下达,实现信息不落地传输。为了实现企业信息化,今后应进一步认识它的重要性并努力发展之。根据图4我们可以看出,这一级的应用才刚刚起步,应用的水平还较低,许多地方仅仅是在车间或厂内建设了计算机局域网络和少量的生产报表处理,大量的生产实际数据通过人工输入。
车间管理或生产制造执行系统应用的计算机共1502台套。
4.主要生产工序自动化现状
我们还可以通过以下各图表显示每个生产工序中各级自动化的现状以及对比状况。
(1)烧结系统自动化
烧结系统自动化包括对烧结的原料储存、配料,混合烧结和冷却等几个部分的计量检测、自动控制和管理。
从图表中看出,在重点钢铁企业烧结系统中,20M2以上的烧结机的台车总面积总计约15637平方米,已经配置有基础自动化系统的台车面积达到94%以上,过程控制自动化居中,车间管理级或生产制造执行系统非常低。
表1 重点企业与12大钢在烧结系统中各级自动化所占的比重
总台车面积
基础自动化级(L1)
过程自动化级(L2)
车间管理级或制造执行系统(L3)
(M2)
台车面积
比重
台车
面积
比重
台车面积
比重
重点钢铁企业
15637
14768
94.44%
6933
44.33%
299
1.91%
其中12大钢
9410
8765
93.15%
4472
47.52%
0
0
《全国重点钢铁企业自动化现状(第2页)》