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钢铁行业如何脱胎换骨，转型升级？带着这样的疑问，本刊记者采访了中国钢研科技集团有限公司党委书记、董事长才让。
中国进入了后钢铁时代
从19 87年入行，才让，这个藏族的第一个MBA，见证了钢铁行业的多次起伏发展。不过这次“去产能”，他认为是“大势所趋”的历史阶段，中国进入了后钢铁时代。
才让介绍说，钢铁行业最早繁荣在英国，与第一次工业革命的发展相伴而生；之后随着制造业的崛起，特别是美国汽车工业和建筑业的发展，全球钢铁制造重心挪到了美国，成为美国经济三大支柱之一；二战后，钢铁制造中心逐渐从美国转到了亚洲的日本、韩国。从20世纪末到现在，主要产能又聚集在中国。下一步，中国的过剩产能，除了压缩一部分，另一部分将沿着“一带一路”输出出去。
“钢铁行业制造中心的转移过程，体现了整个产业的生命周期，是地域递次发展的传递过程，是工业发展的必然规律。”才让说。
如何消减产能？才让认为不能简单地关停并转，要采用市场化的手法公平处理。如严格执法，从环境保护、能源消耗以及工业废弃物排放等下手；税收金融也要一碗水端平、不能厚此薄彼保护落后；以工艺技术是否先进，装备是否优化，效益高低的角度进行优胜劣汰；产品结构不符合市场需求的也应自然出局。
此外，才让认为“去产能”的过程不仅是企业的责任，也是全社会的责任。“应以企业为主，政府统筹协同，员工配合，重点是做好员工的转产、转移、职业再培训、再就业，下岗人员的妥善安置和社会补救工作。”这一点，在2016年的政府工作报告中已经体现：“十三五”期间，安排1000亿元人民币用于安置冶金和煤炭行业的下岗职工。
即便如此，目前还有很多地方政府顾及税收和社会稳定，保护“僵尸企业”。才让劝诫“这大可不必”。他列举了几个值得借鉴的国外发达国家走过的产业转型之路。比如美国的匹兹堡，曾经是狼烟四起的钢铁城市，如今已成为了教育之城、文化之城、学术之城。20世纪80年代在英国钢城谢菲尔德的超级Mall，就是欧洲共同体、英国政府和企业共同在三座钢厂基础上彻底转化而成的。
“2016年初，国务院总理在太原亲自主持了‘去产能’的会议，由此可见中国政府的改革决心。钢铁行业肯定还会存在，如中国的工业化、城镇化还有很大的空间，但不会是12亿吨。很不幸的现实是有一批企业必须转移或消亡，我们要理性面对现实，不能心存侥幸，否则会死得更惨。”才让说。
对于那些可以继续生存的优势企业，也必须面临转变模式、升级换代的必然选择。才让介绍说这一过程不但包含优化工艺技术、优化装备、提高效率、丰富产品，以及降低成本；还包括要向节能降耗、绿色环保方向发展；对国家稀缺的高端制品进行技术攻关；同时，经营模式也要相应转换。
拥抱“中国制造2025”
谈到“中国制造2025”会给钢铁行业带来发展机遇，才让说钢铁工业在“去产能”转型升级的过程中只有两条路子可走，一是绿色制造，另一个就是智能制造。
才让认为“中国制造2025”和美国重返制造业、德国工业4.0有异曲同工之处，但又不完全相同。美国在很长一段时间重点在以信息化、互联网搭建新的平台。现在重返制造业不是简单的重复，而是在互联网及互联网思维基础之上的一种新进入，可以称之为“互联网+”。德国在制造体系一直锲而不舍，工业4.0是在原来加工制造基础之上加上互联网的手段，可以称之为“+互联网”。中国的钢铁企业在信息化上也已经有很多尝试，比如能源的消耗转化、环境保护检测，还有整个信息化产品的跟踪等，但比较分散，没有形成一个大的网络。所以，他认为中国新兴的高端制造业企业可以用“互联网+”的形式，传统领域可以用“+互联网”的形式。
面对行业发展趋势，作为一家历史悠久的国有企业，中国钢研科技集团也作出积极姿态，拥抱“中国制造2025”。
以中国钢研科技集团旗下子公司冶金研究院为例，才让说以前是简单的放量生产，现在已经转到节能降耗、环境友好的绿色制造方向；以前是一般的自动化控制，现在的努力方向是全面“两化融合”的智能制造。“难度虽然很大，但以后市场空间也很大。2015年，冶金研究院科研立项，其中多个大项目都与智能制造有关，如3D打印金属粉末，环保减排技术研发，从源头策划就利用智能手段研发功能材料等等。”
此外，中国钢研科技集团还设立了5000万人民币的创新创业基金，设计了一个相当于项目分红权的结构，鼓励扶持创业创新。这一尝试相当于扔了一个小原子弹，在集团上下引起了不小的变化，无论是从鼓励年轻人的创新热情，还是关注新领域，实现从传统到绿色制造、智能制造的转移，都产生了很好的效果。
“‘中国制造2025’就是数据化、信息化、网络化、智能化，最后达到智能制造的高度。我相信学起来还是会很快的，只要瞄准方向，坚持不懈，赶的速度和超的可能都是有的。当然，这是理想的状态，具体还需要一步一个脚印地踏实去做。”才让说。
中国冶金研发能力直逼世界最高端水平
不久后，才让将赴德国参加一个国际粉末冶金工业的巡回交流活动。他告诉记者2018年这个国际会议将会到中国来举办。
“在冶金行业，我们一直保持与国际同行的密切交流，但过去主要是我们向别人学习，现在的变化显示已经不再是单向主导，而是互有长短，各领，是在这个前提下继续进行深度合作。”才让说。
以冶金化学分析为例。中国钢研科技集团王海舟院士连续两届出任全球冶金化学分析中心主席，换届选举后他已不再担任主席，但全球冶金分析协会的秘书处永久地放在了中国。究其原因，才让认为这与中国市场大、工业基础雄厚、技术研发能力突飞猛进有着密切联系。
此外，国际合作也已从单纯的学术交流向国际商务合作方向发展。中国钢研科技集团旗下子公司安泰科技年产值40个亿，其中将近1/3用于出口，与多国结成了战略合作伙伴、经销商、主要客户的商务关系。
引言
伴随我国改革开放的不断深入，冶金工业自动化技术的发展越来越成熟。面对冶金工业如此庞大的生产体系，技术可以说是相当重要的。工业自动化技术在冶金行业的运用可以使生产过程变得更加高效，产品质量也会更高。一些冶金企业越来越追求高回报低消耗的发展目标，所以生产过程中的节能减排成为冶金行业需要重点关注的焦点。可以说，冶金工业自动化的发展前途决定了冶金行业的未来发展前景。
一、冶金工业自动化技术的分析
1、物联网技术与冶金工业自动化
物联网技术是信息时代的产物，在第三次科技革命中孕育而生。物联网技术具有很大的发展空间，它实现了信息的快速传播和高效利用，为冶金工业自动化技术的发展提供了保障。可是当前对物联网技术的探究也只是出于概念阶段。许多企业甚至没有物联网的概念。随着技术的不断更新，虽然物联网技术在冶金工业自动化中的应用越来越广泛，但是也出现了较多的问题，主要表现为以下两个方面：一个是工业传感器的研制与生产。所谓工业传感器是指可以对物体的状态和转变进行感知，并且将得到的感知转变成计算机可以读懂的电子信号。研制与生产工业传感器要以工业自动管理与自动控制为前提，才可以保证工业设备和机器的正常运行，同时使产品获得最好的质量。工业传感器就是对不同参数进行查看和管理。因此，生产物美价廉的工业传感器有利于现代化冶金工业的发展。另一个是构建工厂传感网。工业无线网络技术可以将传感器技术、现代化的无线网络通信手段、嵌入式的计算技术以及分布式的信息处理技术有机的结合起来。工厂传感器网是由很多随机分布的、能够进行实时感应和自动组织能力的传感器节点构成的网络。工业无线网络技术在冶金工业领域中的运用是现代化工业的一大突破，能够将工业领域的检测费用降到很低，同时又可以使工业领域的运用范围得到最大程度地扩大。可以说，工业无线网络技术是国内外相关领域非常重视的技术。
2、数学模型与冶金工业自动化
要知道，冶金自动化的快速发展状况与过程数学模型的运用程度有很大的联系。要是能够把数学模型这个技术运用得很熟练，那么就可以增加工业实现高度自动化的可能性。所以，为了可以满足我们国家对钢铁产品的需要，提高钢铁产品的质量和生产技术水平，务必要提高冶金工业自动化的水平。我们知道，一些欧美国家冶金工业的自动化水平很高，可是由于某些原因，他们不愿意或是不肯将这种自动化技术与其他国家分享，他们与其他国家进行的技术转让的产品大部分是落后的或是有较大缺陷的产品。不过如今，我们国家的自动化水平已经发展到较高的领域，实现冶金高度自动化数学模型的创新具有较为成熟的条件，可以较为广泛地满足社会发展的需要。还有就是，我们国家已经建立一个富有创新意识和创新能力的组织，从而为过程控制数学模型的自主创新提供了智力支持。要将数学模型与现代化信息技术、工艺水平以及自动化技术进行紧密结合，才能够充分地发挥数学模型的优势之处。可以看出，数学模型是自动化技术和信息化技术的关键技术。我们国家钢铁企业为了可以生产出市场所需要的钢铁材料与品种，就构建了实用性和准确性很高的数学模型。实用性和准确性很高的数学模型可以从本质上保证钢铁产品的质量和节约能源的效果，从而推进钢铁产品的长久性发展。
3、过程控制系统与冶金工业自动化
对于冶金自动化来说，对于其生产过程中的检测与控制是相当重要的。在实际应用中，新型传感器的应用，结合软测量技术的数据处理，对于其中的关键性工艺参数的掌握是相当有效的。其中，物流跟踪技术，对于能源的平衡控制，在冶金环境下进行有效的环境排放实时监测技术等，都是立足于对冶金产品的全生产过程控制目标，进行有自动化应用与实践。特别是对于冶金过程中的检测与在线监控技术，对于冶炼中的铁水、钢水、溶渣进行实时的温度与元素检测，通过进行钢水的纯净度监测，达到提前预知预控生产的目标。而对于钢材产品的温度、尺寸、元素值范围、组织缺陷等相关关键参数进行的检测与分析，也是贯穿于整个冶金生产全过程中的。而在对废气、烟尘也有着全线的监控，为了提高整个自动化控制的闭环控制度，冶金自动化技术在发展中已经形成了基于机理模型、专家系统、神经元系统、统计分析、支撑矢量机等技术于一体的生产过程控制系统。为了提高整个过程控制的有效性，自适应智能控制的应用对于提高对冶炼过程中关键变量的高性能闭环控制作用明显。而整个过程控制技术都是立足于采用新型电力电子元件，通过交直变频、高中压变频、与交交变频进行传动。如有副枪转炉动态数学模型、连铸二冷水优化设定、轧机智能过程参数设定、电炉供电曲线优化、智能钢包精炼炉控制系统、高炉炼铁过程优化与智能控制系统等等。
4、信息化系统与冶金工业自动化
信息化系统的目的是通过信息共享与数据采集，把冶金流程中的所有信息进行集成处理，从炼铁、炼钢到轧钢进行全面的信息收集与传达。在这一过程中，也就是一个横向的信息集成与整合过程。通过建立以计算机为基础的全流程模拟信息化系统，对各种冶金模型进行流程性离线仿真系统设计，把其生产过程中产生的所有信息进行全面的收集与及时的上传，并纳入仿真系统的环节中去，通过人机交互达到对于数据的监测与生产过程的全面监控目的。而协同计算的参与，对于优化冶金过程组织安排，强化生产智能与人工监控有着重要意义。而信息化系统对于钢铁产品的流程设计与新产品开发上，具有着无可比拟的虚拟集成优势。不仅可以提高整个钢铁生产的智能化，同时还可以利用专家系统中的理论与案例知识，对生产组织与管理进行设计与优化。
信息化作为冶金自动化的重要组成部分，不仅可以根据所采集到的数据对生产作业安排作出最快速的调整，同时还可以提高整个冶金生产过程中的智能化程度。通过信息化系统，可以对冶金各工序进行参数临近，对各工序的参与顺序与计划作业方面进行自动计算与安排，进而自动调整各工序间的作业时间与等待时间。而当出现不可抗力影响时，冶金自动化中的信息化系统可以在最快的反应时间内进行调度与技术工艺重组。通过人机协同动态生产调度，及时判定生产故障与生产过程中发生的品质异常情况。其中，在设备故障方面，不仅可以进行设备寿命预报，还可以进行自动计算与安排维护时间的工作。在冶金成本信息化方面，动态成本控制系统可以对整个原材料与能源介质进行动态全程跟踪，通过对产线进行自动化检修与定修、对生产调度情况进行以生产情况为核心的动态调整与安排，达到优化原材料配比，降低冶金生产成本的目的。
二、冶金工业自动化发展分析
1、自动化控制方面
目前来说，我国应正视与提高自身对于高端控制设备的研发与生产，多进行自主知识创新，对智能控制与高性能控制器的设计与开发进行进一步的实践与生产。考虑到冶金现场的环境情况，对检测仪表的应用上还多进行加强，提高检测仪表的数据真实性，提高检测仪表寿命，进一步对其在测量与预报方面进行技术探索。对于冶金来说，自动化技术的基础是数学模型的适用性，为了提高其适应性，我国应多考虑把工艺与数学模式，把专家经验与新时期的冶金自动化技术发展进行有效结合，把炼铁、炼钢、连铸、轧钢等典型工位的过程模型和过程进行有效优化。
2、信息化应用方面
信息化的有效应用取决于其长期的落实与实践，就这一点来说，在应用中，冶金企业应多立足于现有基础，对自身已有的基础自动化进行优化，逐步进行信息化与基础自动化的衔接。重视对整个生产流程的工序梳理与优化，信息化应用的带头人应重视对信息化使用者的培训与有效沟通，确保在生产中，信息化应用发挥其应有作用。
三、结束语
总而言之，冶金自动化的技术对于以往手工系统与现场监控来说，拥有着更高的智能性与预知性。作为耗能大户，冶金工业自动化发展趋势受限于其成本因素与人力管理压力，自动化技术会从以往的粗放型向精细化转型。通过对耗能的全过程控制与计算，达到对于产能的预估与预控。通过自动化技术的发展与革新，对实现冶金工业的节能减排，降低其生产成本，最终达到增加冶金工业生产效率，建设绿色工厂的目标。
参考文献：
[1]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，2009，07：26-28.
[2]郭雨春，陈志，王昊宇. 冶金自动化发展的策略与思考[J]. 自动化博览，2009，S1：7-10+15.
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
中图分类号：TF345 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0064-01
冶金转炉炼钢过程是一个复杂的多相物理化学反应过程，环境恶劣、过程复杂，期间难以准确地进行连续不断的测量，因而无法采用常规过程控制的方法对其进行控制。但仅凭人工经验控制炼钢终点又难以保证钢材产品优质、操作稳定和低能耗，因此，必须对炼钢生产进行精准的自动化控制，以提高钢铁质量和劳动生产率，节省能源，降低成本。
一、冶金转炉炼钢自动化控制技术
转炉炼钢主要是指以铁水、废钢、铁合金为主要原料，靠铁水的热量以及废钢、铁合金在高温下发生化学反应产生的热量相结合，在转炉中完成炼钢的过程。转炉炼钢技术在计算机信息技术、网络技术、工业控制技术以及工业控制网络为基础发展起来的，控制变量繁杂且要求精度很高，是炼钢过程中最重要的一个环节。以下是针对转炉炼钢自动化控制技术中几个关键技术的分析。
1.冶金转炉炼钢检测技术
传统的转炉炼钢已经很难适应现代社会的生产要求， 尤其是随着检测技术，计算机技术和自动化技术的飞速发展， 转炉炼钢的自动化技术也随之改进。目前，用于转炉炼钢检测技术主要分为废气分析检测技术和副枪监测技术两部分。在转炉炼钢过程中，它们主要通过检测仪表对熔钢温度、液面高度、熔钢成分等参数的记录，并进行及时分析，为炼钢过程中的温度控制、添加原料等提供有利的数据支持。具体检测技术包括：
（1）转炉炼钢副枪检测技术
转炉炼钢副枪自动化的使用是现代钢铁企业先进性的标志和发展趋势。国际上大部分钢铁企业在转炉上都配有副枪。副枪检测方法不但可以保持对钢水较高的碳含量和温度的控制，同时减少了石灰、铁合金等原料的消耗，无需钢水的补吹，且炉衬浸蚀明显降低，实现了完全的自动化，大大提高了转炉炼钢的产量。
（2）转炉炼钢废气分析检测技术
转炉炼钢技术在炼钢过程中主要产生的废气有一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、氧气等。转炉炼钢废气检测主要使用炉气定碳法和副枪技术相结合，以副枪测定为主，结合废气分析计算脱碳速度，通过炼钢过程中排除的废气成分和流量，为计算转炉内瞬时钢液残留碳的含量提供信息，从而确定转炉中的含碳量。此外，转炉气副枪法的实施，不仅使转炉内含碳量的测量精度大大提高，而且为自动化检测技术提供了有利的数据，避免了传统人工工作模式，提高了工作效率和产出钢的质量。
2.冶金转炉炼钢自动化技术
转炉炼钢自动化技术主要包括控制技术、人工智能技术以及对炼钢模型的研究。它们主要是指转炉炼钢过程中以计算机技术为媒介对检测技术所显示炼钢生产过程中转炉内原料不足、废气过多、温度不准等原因进行自动化调整。
（1）转炉炼钢的控制技术模型
转炉炼钢的控制技术包括动态控制模型和反馈计算模型，主要是根据控制系统对吹炼终点和含碳量的检测数据进行控制的。动态控制模型主要是对炼钢过程中氧气的需求量和冷却剂量进行检测，并根据所测得含碳量、温度以及氧气量的数值计算出钢水实际温度以及钢水的实际含碳量，方便钢水温度和含碳量的调整；反馈计算模型主要是针对动态模型所测量数据进行重新计算，按误差大小调整规划，补充转炉内的原料所需。
（2）转炉炼钢中人工智能技术的应用
人工智能技术是基于计算机科学技术通过模拟、延伸和扩展人的智能方法的一门新的技术。转炉炼钢过程中人工智能主要是针对炼钢过程中需要人为处理的工作，通过计算机科学技术模拟进行，从而减少劳动力，提高生产效率和产品质量，实现钢铁企业智能化的进程。
（3）转炉炼钢中的模型研究
在转炉炼钢过程中，无论是人工智能技术还是控制技术都是以模型为基础的。目前，所使用的人工智能技术主要是以计算机科学技术为基础，以人为模型进行模拟工作；而控制技术中动态控制模型，也是根据热平衡原理和化学反应为基础的。所以模型研究在转炉炼钢过程中必不可少，不但可以提高钢材质量和生产效率，同时可以针对钢铁企业存在问题科学、合理的进行解决规划。
二、冶金转炉炼钢自动化控制系统的功能及应用价值
自动化系统在转炉炼钢的应用中主要可以对废钢、铁水的质量进行称量、对电气控制进行指示以及对仪表监视控制作用等。以下是对转炉炼钢自动化系统功能的简要分析。
1.冶金转炉炼钢自动化控制系统的功能
（1）转炉炼钢自动化系统对废钢、铁水质量的称量
由转炉炼钢工作环境恶劣，废钢、铁水的称重必须由天车主钩吊装废钢料槽和铁水炉缸进行装料。装料过程主要通过多个压式重量传感器读出废钢或者铁水的重量，并由补偿接线盒显示重量数据，并及时进行记录。
（2）转炉炼钢自动化系统对电气控制的指示
在转炉炼钢过程中考虑到有些电气操作是应急处理操作，关系到自动化系统的安全性和可靠性，因此，电气控制指示必须独立构成。自动化转炉炼钢共有六个散装料料仓，主要是铁矿石、白云石、白石灰以及铁皮球料仓。在散料质量测量中，主要通过料仓四角处的压式称重传感器通过监测画面在仪表器中显示。
（3）转炉炼钢系统对仪表监视的控制
在转炉炼钢过程中，仪表监视控制部分是通过计算机技术，利用网络服务器和主机相连，监测仪表PLC的工作。计算机主机和从机相互合作，一旦有异常情况发生，做到主从机可相互代替工作的目的。这样可确保系统能够有一个相对完整的数据库，增加了系统的可靠性，便于系统的维护工作。
计算机的监测画面是仪表部分的网络服务器，通过适配器从仪表中读取监测废钢、铁水等原料的使用数据；同时，监测画面还能实时的显示氧气、氮气以及冷却水的压力和流量，给操作人员提供有利的数据，供其对氮气、氧气、冷却水进行调整；同时，对钢水温度的监控中，采用热电偶探头深入转炉内取出钢水的温度，并利用监控系统从仪表器中显示。
2.冶金转炉炼钢自动化控制技术的应用价值
我国转炉炼钢自动化控制技术的目标是：在提高钢铁的质量和生产效率的前提下，最大限度的降低成本、节约能源、科学环保，使我国钢铁市场在国际钢铁市场竞争中利于不败之地。在自动化控制技术的前提下提高炼钢的终点命中率、改善钢水质量、降低生产成本和提高能源利用率，从而提高钢铁的生产效率和钢材质量。
自动化转炉炼钢技术采用动态控制转炉气体连续分析系统和副枪测温系统相互结合，增加了转炉气体和温度达到终点的几率，从而大幅度的提高终点控制命中效率。为了提高钢水质量，在气体补吹过程中应尽量减少氧气含量，避免钢水氧化，提高钢的纯度。通过提高终点命中率和降低补吹率，从而缩短了冶炼时间，增加了钢液温度和成分的稳定性，为连续铸钢创造了条件；同时，在自动化转炉炼钢技术的支持下，取消了一次性副枪确定氧含量及定碳头的能源消耗，降低钢中的含氧量，减少了炉渣中铁合金的含量，从而提高了原料的利用率，降低了炼钢生产成本。
总之，面对国际钢材市场近年来对钢材产品质量越来越高的要求，我国钢铁企业必须尽快改革冶金转炉炼钢技术，大力发展转炉炼钢自动化控制技术，从而提高生产效率，在加强钢产质量的同时，降低能源消耗，与国际钢铁行业接轨，促进我国钢铁行业的可持续性发展。
中图分类号：C35文献标识码： A
引言
随着电子信息技术及智能控制技术的快速发展，近年来，冶金电气自动化技术取得了很大进步，推动了钢铁、冶金产业的发展，为实现冶金行业的现代化，发挥了有效的促进作用。把握当前冶金电气自动化技术的发展形势，全面分析其发展现状，掌握其发展趋势，对于解决行业问题，推动我国冶金电气自动化技术的应用与发展，有着重要的现实意义。
一、自动化技术在冶金行业的发展
80年代左右，我国钢铁冶金行业还普遍采用单回路控制，一般控制设备都为常规仪表，控制水平简单。而在90年代以后，自动化技术开始在我国冶金行业中普及，大部分企业的控制装备方面都以PLC、DCS、FCS为主，控制水平可以达到准无人化水平。最近这几年，冶金行业自动化技术再一次升级，部分钢铁企业已经实现了全厂信息化，控制系统也更加优化了，出现了BPS/MES/PCS三级结构。自从我国加入WTO后，再加上金融危机的影响以及国际钢铁市场的持续低迷，钢铁冶金企业现今正面临着严峻的考验，所以为了适应全球冶金行业的大环境，为了我国冶金行业更好的发展，提升我国钢铁行业自动化技术的水平势在必行。
二、我国冶金工业的自动化现状
1.冶金工业的生产控制体系
在冶金工业的生产过程中，主要是由四大分级结构控制体系完成的，它们分别为:①O级是采集执行层，也就是传感器和执行器，主要是完成物理量的测量、执行控制命令②1级是基础自动化，集中控制生产工艺的过程。③2级是过程自动化，控制生产的优化④管理自动化，调节个程序之间的工作，使其分工合作。
2.我国冶金自动化技术的现状
随着21世纪的发展，我国的冶金自动化的程度得到了很大的提高，从冶金生产的各个工序现场可以随处可见自动化的设备，不仅有比较先进的单机操作系统，还有完善的集散式分布系统。目前我国的大型冶金企业都从国外引进了先进的自动化控制系统和设备，然后应用这些设备和技术，进行消化吸收和自我创新，改造出适合我国冶金企业的生产实际情况的设备，使我国的自动化水平己经赶上了国际的水平。但是发展是不断的，所以对我国的冶金工业的要求会越来越高，使得一些落后的技术和生产设备被淘汰，配备了很多新的自动化系统和单机自动化系统生产设备。
三、有色冶金行业未来发展及制约因素
我国虽然是目前世界上最大的有色金属产品生产国，但是国内有色金属矿产资源保证程度比较低，同时我国有色金属深加工产品和新材料开发水平与发达国家差距较大，短时期内难以实现大量出口，有色金属产品进出口贸易长期存在巨额逆差。来自中国有色金属协会的数据：2011年我国有色金属进出口贸易总额创历史新高，达到1607亿美元，同比增长28%，增幅比,十一五-期间的平均增幅高7.3%，全年进出口贸易逆差额为744亿美元，同比增长8%；2013年我国有色金属行业运行情况仍为不振，而影响行业的主要问题还是下游需求不旺，产能过剩，有色金属行业销售收入利润仅为3.56%，同比下滑了0.36%。有色行业未来在种类和质量两方面的发展都存在着很多制约因素。在产能增加方面，首先是资源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，现有冶金矿产资源将很难保证本世纪内生产的需求；其次，能源结构不合理，二次能源利用还很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、优质、污染少的绿色清洁生产虽已有了初步成效，但从总体上看还处于初始阶段。在品种质量方面，首先是淘汰落后工艺装备的任务还未完成，流程的全面优化和工艺装备的进一步优化还受各种条件的制约，大型设备依赖进口。其次在新品种开发方面原创性自主创新不多，产品质量的技术保障体系尚需完善。
四、冶金自动化发展趋势
（一）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。
（二）信息技术进一步得到发展应用
受市场影响，我国冶金产业面临着激烈的竞争，因此需要通过降低成本、提高质量，以获得竞争优势，提升核心竞争力。所以，信息技术必然会得到进一步地重视和加强，新技术的创新和应用愈加突出。在冶金企业的生产控制方面，为增强生产过程的安全性、稳定性和可靠性，智能仪表、模型技术、高性能控制器和集中管控将得到更加广泛应用。可以预见，在MES、ERP等系统继续应用的基础上，物流管理、商务智能、客户关系管理、供应链管理、电子商务等信息系统，未来将全面铺展，获得广泛应用。信息技术将变得无所不在。未来，云计算、物联网、虚拟化等技术的创新和应用，将为冶金企业信息和智能化管理提供有力的技术支撑。
（三）进一步提高智能化程度
在过去，电气自动化受限于电子化和机械化，新世纪以来计算机技术才被慢慢引入电气自动化程序并发展成为主导的。信息化和工业化的融合，还有待加强。这是节省劳动力，提高生产效率的需要。生产过程的信息化主导，有利于实现自动化和机械化，从而改善生产模式，提高生产质量。把电气自动化技术与计算机技术两者相融合，将进一步促进冶金生产过程自动化和机械化。特别是互联网技术的高速发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用。我国冶金电气自动化技术发展，渐趋于将信息化和工业化相互深度融合，逐步淘汰落后生产方式，加强兼并重组，使得产业集中化提高，产业链游资源得到整合，工艺及管理水平不断提升，冶金企业向精细、集约化管理转变。
（四）能源管理控制一体化的构建
我们知道，冶金行业是一个耗费资源和能源较多的行业，耗费的这些能源和资源会严重阻碍到冶金工业的不断发展。当前，我们国家的冶金工业逐渐从粗放型的生产模式转化为精细型的生产模式，用耗费的能源和资源作为核定产能的标准在未来可能成为现实。因此，能源的节约与利用对冶金工业的发展有相当重要的意义。其中自动化技术在冶金工业中的广泛运用，可以为节能减耗、低碳减排做出很大的贡献。冶金行业的能源管理控制一体化的构建，要是只处于数据采集阶段的话，那么作用并不大，但这也是目前普遍存在的现象。根据冶金工业在能源管理控制方面的特点，也就是耗费大量的能源与资源以及在冶金生产过程中所产生的气体，我们将能源控制与管理的重点放在了建设能源控制与管理中心。能源控制与管理中心主要是以控制模型与管理模型的建立为基础。可以看出，能源控制与管理的工作重点是能源运用的合理化、二次能源运用得合理化、多种能源介质共同运行、转变过去的能源计算方式以及能源安全警告等内容。
结束语
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：
中图分类号：TP273 文章编号：1009-2374（2016）34-0095-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.047
1 我国冶金自动化技术的现状分析
目前，我国已是国际上首屈一指的钢铁冶炼大国，连续多年世界钢铁产量第一，出口大量优质钢铁，为有效实现冶金的品种与结构多样化，冶金行业在生产过程中积极应用自动化技术，并取得一定成就。为充分发挥冶金自动化技术在冶金生产中的积极作用，近年来，冶金企业大力发展冶金自动化技术，积极培养优秀的冶金自动化技术人员，同时引进专业的冶金技术人员来突破冶金自动化技术的生产难题。冶金自动化技术是促进我国工业快速发展的重要技术，在其应用的过程中，必须严格遵循科学发展观，同时要与冶金行业的生产发展模式相适应，积极推动我国冶金行业朝着可持续方向蓬勃发展。
2 我国冶金自动化技术的系统分析
就目前而言，我国冶金行业中常见的冶金自动化技术可分成三个系统结构层次，即过程控制系统、生产管理系统和企业信息化系统。下面对这三个系统进行分析：
2.1 过程控制系统
冶金自动化技术是一个全面化的控制系统，过程控制在这其中发挥着重要作用。每个自动化系统的控制者都是计算机，所有系统程序都必须由电脑配制而成。利用计算机编辑制定冶金自动化操作系统，不仅可以有效提高冶金生产效率，还有利于获取精确的自动化控制分析数据，彻底打破传统冶金过程复杂且数据记录不全面的局限，全面提高冶金自动化系统的控制准确性，便于人员在冶金作业过程中清楚观察到全部生产流程，准备分类记录每一生产过程的数据。
我国冶金生产过程中应用过程控制系统，能精确计算高炉、电炉、轧机、转炉等运行状态参数，但事实上我国的冶金行业数据库仍存在适应性差的问题，无法达到预计的目的，尽管有些企业已经积极引进国外先进的技术设备，但仍难以充分发挥冶金过程控制系统的作用。
2.2 生产管理控制系统
随着我国冶金行业的不断发展，我国冶金企业充分认识到生产管理的重要性，积极构建良好的生产管理控制系统，全面管理冶金生产流程，切实提升冶金生产质量。目前，我国绝大多数冶金项目都会应用生产管理控制系统，对冶金生产的信息进行收集，对冶金生产的日常事务进行管理，在冶金生产过程中综合应用统筹分析学、专家系统化、仿真生产等新技术，全面协调冶金生产线的各个环节，取得一定成效。但事实上，由于冶金自动化技术人员的操作技术尚未成熟，生产管理控制系统尚未完善，导致在实际的冶金自动化生产管理过程中还难以充分发挥其积极作用，生产管理控制系统的应用也与企业实际的生产发展不太适应，无法很好地提高生产效率，影响冶金生产工作的正常开展。
2.3 企业信息化系统
21世纪是信息科技发展时代，受计算机互联网的影响，冶金行业的生产、经营、管理过程也朝着信息化方向发展。我国绝大部分冶金企业都会结合自身发展需求在冶金生产实际中应用信息化管理系统，通过建立完善的企业信息数据库，提高企业内部管理水平，促进整个冶金行业信息化管理水平的提升。
例如，我国著名的宝钢集团有限公司积极落实企业信息化管理，大力建设冶金生产经营数据库，及时收集、记录和分享冶金生产数据信息，同时积极研发应用综合数据挖掘系统、冶金数据质量分析技术等智能化信息数据系统，取得良好的企业信息化管理成效，为我国其他冶金行业提供了良好的参考。
3 我国冶金自动化技术的发展趋势分析
总之，冶金自动化技术在促进我国冶金行业发展中发挥着重要作用，为更好地满足冶金行业的技术需求，必须采取有效措施推动冶金自动化技术的发展。针对我国冶金自动化技术的应用现状，下文将深入探究我国冶金自动化技术的发展趋势。
3.1 全面完善冶金过程控制系统
我国越来越多冶金企业采用过程控制系统监管冶金生产的全过程，但我国当前应用的过程控制系统仍是试验品，与国外先进的冶金自动化系统相比仍存在一定差距。为更好地促进我国冶金自动化技术的发展，我国冶金自动化系统必将全面应用传感技术、光感一体化技术、数据融合技术等先进的新型技术，在冶金生产过程中推广在线连续监测与监控系统，切实做好产品物流跟踪、产品质量监督、环境保护监控等工作，保证冶金企业的生产目标顺利达成，切实执行冶金企业生产的全过程监控管理，综合分析冶金生产过程中的原材料、残渣成分，有效监控冶金生产的温度、湿度，全面监督控制钢材质量，及时检测冶金生产过程中产生的废弃物及烟尘。
3.2 优化冶金生产管理控制系统
在冶金自动化生产中应用模拟化方法对冶金生产管理进行全过程研究分析是冶金自动化技术的发展趋势之一，通过模拟化控制管理，能有效提升冶金生产和管理过程中的科学性。合理运用计算机互联网技术和多媒体模拟技术，在现有的冶金生产模型上全面模拟冶金生产流程，优化冶金行业的生产管理，提高冶金生产组织的科学性，为冶金新产品的开发提供良好的条件。
另外，冶金行业要通过各种途径提升冶金行业的生产智能化。首先，在冶金生产管理过程中要从实例借鉴、推理应用、专家分析策略、网络规划技术等方面来逐步提升冶金行业自动化技术水平，提高冶金生产效率和质量，从而增强冶金企业的生产能力；其次，利用冶金行业中各个生产流程所提供的参考数据，科学分析冶金生产过程中出现的异常情况，采取合理措施及时处理生产异常问题。此外，在冶金生产机械设备的管理上，应采用故障诊断与预报相结合的新型技术，真正实现对冶金机械设备故障问题的预报诊断模拟处理，并将试验结果应用到生产实际中，科学维护冶金生产机械设备。对于冶金企业的成本管理，应积极建立成本动态管理模型，全过程监控成本管理质量，提升成本管理成效；最后，在冶金生产实际中要采用先进的高科技跟踪服务系统，不断优化原材料的配比和使用，有效降低冶金生产的成本费用，提高冶金企业生产效益。
3.3 健全企业信息化系统数据库
3.3.1 行业信息集成化。冶金行业信息化建设的最终目的是实现企业间的信息资源共享，在有效竞争的市场环境下趋利避害，因此冶金企业应积极建设系统化、标准化的信息化编码管理系统，不仅进一步推广冶金行业信息化基础管理系统的应用，还能加快整个冶金行业信息化管理系统的信息集成，加快建设冶金行业中的信息数据库，为冶金企业提高精确的信息数据资料，提高冶金生产质量。
3.3.2 监管控制一体化。冶金企业信息化系统监管控制一体化的发展，能实现企业信息化系统的实时性能管理，协调企业产品供销流程，真正实现从企业订单合同到生产规划、生产作业指令、产品入库、产品出厂发运的信息化管理，使冶金生产与销售形成一个有机整体，实现生产计划调度和生产控制的协调衔接；同时，实现产品质量设计到生产制造的质量跟踪与控制，逐步构建完善的PDCA质量循环体系。此外，冶金生产的成本管理应在线覆盖整个生产流程，使资金控制实时贯穿企业生产的所有业务活动，采用预算、预警、预测等手段做好冶金生产的事前控制和事中控制工作。
3.3.3 知识管理和商业智能化。冶金企业信息化管理系统朝着知识管理和商业智能化方向发展，能充分利用企业信息化系统收集积累的大量信息数据，根据企业各类决策主题分别构建不同的信息数据库，然后通过信息在线分析和数据挖掘，有效实现关于市场环境、企业成本、产品质量等多方面的“数据―信息―知识”的递进发展，同时将企业多年的管理经验和集体智慧成果统一结合起来，促进企业生产技术、经营管理的创新发展，推动企业朝着可持续方向健康发展。
4 结语
钢铁工业是我国经济发展的重要基础行业，与社会各行各业的正常生产运营息息相关，由于我国正处于社会主义经济转型的重要发展阶段，各行各业对高品质的钢铁需求日益增加。冶金自动化技术的应用能有效提高钢铁冶炼产量和质量，满足人们对高品质钢铁的使用需求。最近几年，我国冶金自动化技术水平不断提高，但与发达工业国家相比仍存在着一定差距。针对于此，我国冶金企业必须充分借鉴国外优秀的冶金自动化技术研究成果，采取有效措施积极优化冶金生产技术，有效提高冶金生产效率，从根本上推动我国冶金行业自动化技术的长远发展，切实提高我国工业化发展水平。
参考文献
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[2] 曾波.自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势
[J].山西冶金，2014，（5）.
一、电气成套设备的现状
随着基础设施建设和电力能源投入的发展，我国电气成套设备需求量逐年增加，产品升级换代速度加快，型号增多，技术性能有了明显的提高，生产设备及加工工艺有了明显改进。凭借比国外同类产品更高的性价比和服务优势，国产品牌已经在国内市场竞争中占据主导地位。
二、电气成套设备的市场需求
电气成套设备的一个主要应用是对电力系统的控制和保护，因此电力行业是电气成套设备的直接消费行业，电力行业的投资和发展直接影响电气成套设备行业的市场需求情况。近几年，我国政府加大了对电网的技改投入，特别是智能电网、西电东送、全国联网、农网改造以及城市化发展所涉及的城网改造对电气成套设备制造业起到了积极的促进作用。此外，随着我国工业化进程的加快，也必将推动电气成套设备的需求增长，特别是石油石化、钢铁冶金等国民经济支柱工业。
1.“十二五”期间电力投资大幅增加，电气成套设备需求空间广阔
随着我国工业化和城镇化的持续推进，电力工业需求将保持持续增长。根据中国电力企业联合会在《电力工业“十二五”规划研究报告》上披露的数据，未来10年，我国电力投资总额将高达11.1万亿元，其中“十二五”期间，全国电力工业投资将达到5.3万亿元，比“十一五”增长68%。
根据中国电力企业联合会统计的数据：2010年我国电力规模继续扩大，发电装机容量达到9.66亿千瓦，同比增长10.56%。而目前我国的人均装机容量仅0.6-0.7kW，与发达国家人均1-3kW还有一定距离。我国拟在2020年达到总装机容量18.78亿以上，因此我国还将新增加装机9亿kW以上。
2.工业企业持续高速增长，极大地刺激了电气成套设备的需求空间
我国目前依然是发展中国家，工业发展依然是我国经济增长的主要动力和发展的重点领域，预计在未来相当长时间仍将持续增长，这无疑给电气成套设备的持续增长提供保障。
2011年5月27日公布的《石油和化工行业“十二五”发展指南》称，“十二五”期间，行业年均增长速度将保持在10%以上，到2015年，行业总产值达到16万亿元，将极大地带动智能电气成套设备的高速增长，主要体现为：一是新增产能提供需求空间持续增加;二是由于总产能增加，为设备定期更换提供的空间持续增加。
三、电气成套设备的智能化发展趋势
“十二五”期间，配合坚强智能电网的发展，建设坚强智能电网要求设备具有数字化、信息化和在线检测等功能，电气成套设备的智能化发展将是重点。近年来，随着计算机技术、数据处理技术、信息传感器技术、通信和数据存储技术、电力电子技术等的发展及各学科间的融合，电气成套设备的智能化逐步成为行业发展的一个重要趋势。智能化成套设备使整个输配电系统的保护、控制、监控、测量等集中起来，实现配电网络自动化，为广域监测和诊断系统奠定了基础，确保电力系统的安全、可靠、经济运行。
1.配电网智能化更新改造，极大地增加了电气成套设备智能化升级改造
目前在国内各级电网中，配电网的基础设施建设最为薄弱。由于配电网投资不足，设备老化和技术性能低劣，高耗能设备多，电能损耗率高，一般地区配电网损耗在l5%～20%，个别地区达到30%，造成能源大量浪费和环境污染，尤其是农村电网问题表现更为突出。
针对上述情况，国家专门出台部分政策予以引导，目前，该政策主要集中于农村电网改造。2011年国家发改委公布了《关于实施新一轮农村电网改造升级工程的意见》和国家能源局颁布的《农村电网改造升级技术原则》等政策分别指出，“十二五”期间，新一轮农网改造升级工程是“智能化的升级”，重点是开展新能源分散接入、配电自动化、智能配电台区、农村农电信息采集等试点建设。
2.工业企业的信息化建设全面展开，加深电气成套设备的智能化升级改造
中国的信息化建设正逐步走向成熟，应用从原来以石油石化、钢铁等高端市场为主朝着多元化的方向发展，在烟草、制药、造纸及食品等行业都有十分广泛的应用前景。而信息化建设将带动电气成套设备智能化的升级替代需求。
以冶金行业为例，《工业和信息化部关于钢铁工业节能减排的指导意见》中强调：“2011年前重点支持300万吨以上钢铁企业新建或改造能源管理中心，支持钢铁企业数字化测量仪器仪表的推广使用，积极应用电子信息技术，对能源输配和消耗情况实施动态监测、控制和优化管理，不断加强能源的平衡、调度、分析和预测，实现系统性节能降耗”。随着国家在冶金行业逐步淘汰质量差、能耗高的设备，大力推广节能高效、数字化设备，未来冶金电气设备将向智能化、自动化、节能化等方向发展，因而也将促进电气成套设备的升级改造。
四、电气成套设备与智能化电气成套设备的市场容量
1.电气成套设备的市场容量
以近年来中国电气成套设备的市场增长情况与未来电气成套设备需求空间的发展趋势来看，“十二五”期间我国的电气成套设备依然将持续高速增长。本文主要通过2001年至2010年的复合增长率来预测“十二五”期间电气成套设备各电压等级的产量。
（1）40.5KV电气成套设备的市场容量
通过2001年至2010年40.5KV电气成套设备的统计数据，得出我国40.5KV电气成套设备的复合增长率达22%，并由此推测未来的市场需求情况。
（2）12KV电气成套设备的市场容量
通过2001年至2010年12KV电气成套设备的统计数据，得出我国12KV电气成套设备的近年来的复合增长率15%。
（3）0.4KV电气成套设备的市场容量
随着自动化技术得到广泛应用，将会不断推动我国钢铁工业不断向前发展。实践表明，钢铁自动化的应用能起到降低生产成本、帮助节约能源，从而提高生产产量和工作效率的作用，对于钢铁工业的发展能起到很好的促进作用。
1.计算机集成制造体系内容分析
1.1探索两种生产工艺相关内容
1.1.1加工处理
通常情况，离散类型属于能够看到的类型，若在冷状态环境下，大部分主要采用的是物理制作方法，但是其制作过程大部分是相互对应的，换言之就是生产温度太高而不能看清其形态。对上述内容进行分析可知，在离散型中构建数学模型相比比较容易，并且钢铁工业构建一个数学模型会存在较大难度，大多数是利用经验模型结合机理模型，并且使用神经元网络、专家系统以及模糊控制来帮助构建控制模型。
1.1.2工艺装置分析
针对离散型而言，其工艺装置、工艺活动内容等均容易会跟随时间改变而发生改变，并且物品形态并不是稳定不变的，但由于这类行业的企业属于持续性企业，因此这些内容因素通常情况下不会经常出现改变，物品外在形态也不会经常出现变化。另外，前一类型品质大部分是凭借信息、图像等资料来获得，而后一类型就需要通过控制工艺设备的稳定性、工艺参数等来获得。
1.1.3环境参考模型分析
其中讲到的离散型，其参考模型可以划分为：①企业；②分厂；③车间；④单元；⑤工作站；⑥工艺设备。在机械加工行业中，该模型的下三层中的设备可以认为是金属加工车床，工作站就是由这几台车床组合而成，而单元就是几个工作站的组合。对于连续型而言，其参考模型的下三层结构则有所差异，大体上都是不同种类的工艺设备以及其他辅助设备，比如：轧机设备、高炉设备以及供应能源的相关设备等。因为这一项内容的不同，从而使采用的控制设备也有所差异，并且探索要素也有些差异。
1.2工作中做好"以人为本"，从而达到"业务重组"的工作原则
计算机集成体系是一个十分复杂的体系，其发展情况与人有着十分紧密的关系。如果单纯采用自动化是不能完成这一项工作的。而在探讨生产要素相关问题类型中，大部分是与人有着密切联系的，因此，该体系的发展过程中，人起着非常重要的地位。所谓"业务重组"指企业调整以往的经营方式、信息交换方式以及生产管理体系、采用新技术，从而构建能满足计算机集成体系的一个新型组织体系。"以人为本"相关内容也包括了在工作中开展宣传工作，使相关人员都能了解到该体系的重要性，并且通过相关培训工作帮助提高相关群众的科技水平、综合素养，从而在企业中形成良好的文化环境。
2.智能化要素探析
其中智能控制是人工智能内容的一个应用以及研究方面，其是运筹学、信息论以及自动控制等相关学科内容的结合，从而变成了一个交叉学科[1]。近年来，实际工作中也出现了很多不同的智能控制系统，例如：以神经网络作为基础的智能-神经控制系统、多级递阶智能控制系统，基于规则知识的仿人控制系统以及多模变结构的智能控制系统等。智能管控是一项十分重要的工艺，这点与某些行业的要素基本相同。智能管控被应用在生产工业的各个工序中，被应用在调整与安排生产计划工作、诊断设备工作以及设备监测工作等方面，并在该领域中取得较好的成就。
其中，智能控制被应用在钢铁工业与其具自身特点有着密切联系，其比较适用于具有不完全性、不确定性以及复杂性、模糊性特点的非数字工作过程，然后对采用知识来帮助推理，用来启发求解过程。另外，其还能帮助控制以数学模型显示的工作过程以及以知识表示的广义模型（非数字）。其中钢铁企业的生产过程控制最适合选择智能控制来完成工作。例如，钢铁企业在炼钢生产环节是在"黑匣子"环境下完成的，生产环境不确定因素比较多，因此工作相对比较繁琐。近年来，钢铁工业中很难构建一个比较精确的数学模型，有些企业即使有相应的控制模型，但是某些模型获得效果比不上人工操作获得的效果好，因此没能得到普及。在钢铁工业自动化工艺中，在各项工序中基础自动化占有约40%～60%，而过程控制仅有大约10%的比例，因此过程控制水平相关比较低。原因是因为数学模型比较难建立，如果采用智能控制，就能在一定程度上促进过程控制。智能控制属于交叉学科的一个新兴学科，在知识理论方面以及实际应用方面都有着一些不足，目前还处在技术研究阶段。
3.仪表仪器在自动化工作中的应用意义
3.1其是管控工作以及自动化工作开展的基础
近年来，随着我国钢铁领域自动化得到不断发展，仪表设备发挥着重要作用。由于仪表设备是钢铁工业经营管理以及生产过程自动化的前提，如果缺少质量优良、性能良好以及精确度高的仪表仪器帮助检测钢铁工业生产中的各种信息，钢铁工业就很难实现高水平的自动化[2]。钢铁企业中会存在很多常规检测信号，比如：压力信号、流量信号以及温度信号等其他信号。另外，还包括很多特殊检测信号类型，比如测量钢板的厚度、宽度，检测高炉料面的分布情况以及测量连铸大包重量等，这些信息都需要采用特殊检测仪表来帮助实现。若这些信号检测所得结果不精确，就会影响其相关自动控制发挥正常作用。
3.2冶金工业使用的仪表设备具备的特征
目前，冶金工业中的仪表设备水平均得到了一定提高，仪表种类也随之增多，并且仪表精确度也不断得到提高。仪表在自动化操作中发挥着重要作用，但是在实际工作中也表现出较多反面情况，需要在今后的工作中不断进行改善和提高。对于经常使用到的仪表设备，由于其使用范围比较泛，并且参与到这些探索以及研究等活动的企业也比较多，因此这些仪表仪器的技术性相关都比较优秀。另一方面，某些特殊设备由于使用范围不广，并且研究起来会具有一定难度，这些设备的维护工作也相对比较难，因此在以往的工作中不能很好的发挥其具备的作用。
在钢铁工业自动化工作中冶金工艺专用仪表的应用有着很重要的作用，很多特殊信号都需要采用专用的检测仪表，通过特殊的检验方法来完成检测工作。目前，钢铁工业中相关仪表设备性能以及质量等都需要进行改善、提升，其与国外相关仪表产品相比，还是存在一定的距离。因此，在工作中应借鉴别人的优点，综合钢铁企业自身实际情况来帮助提升仪表性能，改善仪表工艺特征，确保仪表设备能正常投入使用，从而提高钢铁企业的生产效率。
4.结束语
综上所述，近年来，我国的钢铁工业发展取得较好成绩，而钢铁工业自动化的应用发挥着十分重要的作用。而自动化技术是一项比较复杂、工程量大的高新技术，在实际工作中要做好自动化技术的应用，对于不利方面应采取有效措施，确保钢铁工业的生产工作不受到影响。
2存在的问题
我国自动化系统的发展在经历了PLC(ProgrammableLogicController，可编程控制器)、DCS(DistributedControlSystem，分散性控制器)、FCS(FieldbusControlSystem，现场总线控制系统)、PAC(ProgrammableAutomationController，开放式自动化)等几个阶段后，现在已经开始进入大规模采用数学模型、实现智能控制的新时期。我国自动化信息技术的应用，虽然取得了阶段性成果，但和国际领先水平相比，还存在一定距离。要实现真正意义上的两化融合，还有许多路要走。
（1）我国自动化硬件技术市场，目前国外的产品与技术依然占主要地位，缩小这一差距，还要靠我国硬件生产厂家的努力。
（2）目前许多自动化控制系统还处于开环控制，在局部环节实现了闭环控制，这从客观上影响了自动化系统效果的发挥。
（3）以自主创新的产品与技术为核心实现自动化系统的集成与创新还有许多工作要做，如与自动化控制系统相关的仪表、传动等专业的技术水平，也有可能影响到自动化系统的集成与创新工作。
（4）自动化系统的核心技术，有许多还被国外厂商垄断或封锁。
（5）作为自动化产业而言，有些方面比较“浮”，商业色彩浓厚，炒作内容较多，这是一个社会问题。应当鼓励和提倡踏踏实实做事情，认认真真做学问。自动化行业的规模虽然已基本形成，但要做大做强，使之成为我国的支柱产业，还有许多工作要做。
3我国冶金工业自动化技术发展的预测与分析
制造业自动化技术的发展在很大程度上受到制造业本身特点的制约，行业特点比较明显，冶金自动化技术的发展，离不开冶金工业的发展，我国“两化融合”政策的推出，为今后我国自动化技术的发展与应用在理论层面指明了方向，在操作层面，要求也更加具体、明确。对于冶金自动化技术的发展，目前完全可以定位于高端核心自动化技术与产品的创新与应用。
3.1物联网技术在冶金企业中的应用
物联网是指人们通过各类传感器实现物与物、物与人、人与人之间按需的信息获取、传递、储存、认知、分析和使用。
3.1.1物联网技术在工业领域中的应用
工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，可大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能工业的新阶段。从当前技术发展和应用前景来看，物联网在工业领域的应用主要集中在以下几个方面。
（1）供应链管理物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域，通过完善和优化供应链管理体系，提高了供应链效率，降低了成本。
（2）冶金生产过程工艺优化物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络，在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控，从而提高了产品质量，优化了生产流程。
（3）产品设备监控管理各种传感技术与制造技术融合，实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控，并提供设备维护和故障诊断的解决方案。
（4）环保监测及能源管理物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备，不仅可以实时监测企业排污数据，而且可以远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故的发生。
（5）工业安全生产管理把感应器嵌入和装备到矿山设备、油气管道、矿工设备中，可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息，将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台，实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制。
3.1.2冶金工业领域物联网应用的关键技术
从整体上来看，物联网还处于起步阶段。物联网在冶金工业领域的大规模应用还面临一些关键技术问题，概括起来主要有两个问题。
（1）进行关键特殊传感器的研制生产工业用传感器。工业用传感器是一种检测装置，能够测量或感知特定物体的状态和变化，并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息。工业用传感器是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。可以说，没有众多质优价廉的工业传感器，就没有现代化工业生产体系。
（2）进行工厂传感网的布局和建设工业无线网络技术。工业无线网络是一种由大量随机分布的、具有实时感知和自组织能力的传感器节点组成的网状(Mesh)网络，综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，具有低耗自组、泛在协同、异构互连的特点。工业无线网络技术是继现场总线之后工业控制系统领域的又一热点技术，是降低工业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术，也是未来几年工业自动化产品新的增长点，已经引起许多国家学术界和工业界的高度重视。
3.2过程控制数学模型的开发与应用要实现新突破
数学模型是冶金自动化中的核心技术。“牵牛要牵牛鼻子”，如果掌握了数学模型的这项技术，就掌握了自动化的主动权、话语权。核心技术是买不来的。要生产国家急需的钢铁产品，就要有相应的高端自动化技术来做支撑，国外厂商出于自身利益，不会转让这类高端自动化技术与产品，他们所能转让的技术都是有条件限制的技术或已经过时的产品与技术。开展高端冶金自动化领域数学模型的自主创新条件基本成熟。市场需求非常广阔，我国的冶金自动化水平已经发展到了一定的水平，一支技术创新的团队已经基本形成，而且许多冶金企业都有着丰富的实践经验，这些都为开展二级数学模型的自主创新创造了极为有利的条件。数学模型是控制对象的表征，是对象可执行的表述，正是由于它与信息技术、自动控制技术、工艺能力的有效结合，发挥了重要的指挥与优化作用，所以数学模型才被称之为自动化与信息化的核心技术。建立高可用性、高精度的数学模型是我国钢铁工业开发和生产出满足国民经济发展需要的钢材品种；提高产品质量、节约能源、降低成本，从而实现可持续发展，提升核心竞争力的技术基础。审视整个钢铁工业自动化信息化的发展趋势，过程控制数学模型是钢铁工业自动化信息化最直接最有效的领域，也是最核心的技术，没有或者不掌握这种技术，钢铁工业的自动化信息化就难免流于形式，难以收到理想的效果。过程控制数学模型在国内钢铁行业的应用与发展，目前还刚刚起步，方兴未艾，随着需求的发展，未来的数学模型还有着极大的发展空间。从现在起，形成社会的关注，这对数学模型的未来发展，会起到一定的积极作用。打破数学模型的神秘感。相信自己的力量，鼓足自己的信心，模型应用从低级向高级逐步发展，不断积累技术，不断培养人才，踏下心来，抓上几个项目，就一定能搞出名堂来，收到明显的经济效益与社会效益。发展以数学模型为核心的自动化技术，是落实“科技创造未来”的具体体现，也是我国钢铁工业实现新的腾飞的助推器。在过程控制数学模型的研发与应用上，要实现重点突破，开发出有中国特色的数学模型产品与技术，走出一条“研制一批，储备一批，生产一批”以科研促生产、以生产出产品、以产品保应用的新的可持续发展之路来。
3.3以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新
经过几年的努力，我国制造业自动化领域已经拥有了一批自主开发创新的产品与技术。这为今后自动化、信息化技术的发展奠定了坚实的基础。但这仅仅是开始，坚冰虽然打破，但水下仍然潜藏着巨大的冰块，所以发展以国产化的创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新今后还有许多工作要做。
3.3.1博弈要有实力
要在国际自动化领域取得话语权，就要靠实力。以前，依靠市场换取技术，只是一种低层次的对外开放，而且依靠钱是买不来核心技术的。如果我国在一定程度上掌握了自己的自动化、信息化核心技术，就可以由低层次的对外开放方式上升到较高层次的对外开放与交流。形成你中有我，我中有你的态势，达到优势互补、互利共赢的良性局面。我国在引进先进技术与产品的同时也可以对外输出自己的产品与技术，同时还可以开展联合研发等科技活动。
3.3.2新型自动化系统的集成与创新要实现全过程的集成与创新
目前，我国冶金工业自动化系统的建设，许多都处于开环控制或局部闭环控制阶段。而要实现真正意义的自动化系统的集成与创新就要在全过程方面实现真正的闭环。当然，这还要涉及到有关执行机构、检测单元等方面的支持与配合。其核心是国产化的技术与产品，并广泛采用国内外其他先进技术做支持，以保证整套系统的品质与质量。如果仍然还是停留在实现局部闭环控制上，就不能真正称之为系统的集成与创新。对于全过程的认识，我国著名自动化专家柴天佑院士曾经有过一段精彩的论述：“采用自动化技术，以计算机和网络技术为手段，将生产过程的生产工艺、设备运行技术和生产过程管理技术进行集成，实现生产过程的控制、运行、管理的优化集成，从而实现管理的扁平化和与产品质量、成本、消耗相关的综合生产指标的优化。”以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新是在控制系统、控制工程设计和组态软件、工业通信网络、制造管理和执行软件等多方面的基础上，通过集成与优化，实现真正意义上的生产管控一体化和生产过程控制智能化。
3.4能源管控一体化建设是下一阶段冶金自动化工作的重点
引言
钢铁工业是国家最重要的材料和基础工业，担负着国民经济高速发展和国防安全所需钢铁材料的生产重任。随着当前铁矿石和焦炭价格的飙升，炼铁原燃料消耗所占炼铁制造成本大幅度地增长，高炉热风温度和喷煤工序的降耗作用愈加突显。提高热风温度和节约煤气资源实现循环经济不再是工艺技术的“细节”问题，已转化成为提升钢铁企业核心竞争力的主角。为了应对炼铁工序高成本的压力和进一步研究探讨未来我国炼铁工作的发展方向，全国炼铁企业关注节能减排新工艺、新技术，并实际应用于降低成本、降低工序能耗和环境友好，实现我国炼铁生产可持续发展。
丹东屹欣高炉热风炉智能控制燃烧系统目的在于实现钢厂炼铁高炉热风炉提高风温、缩短烧炉有效时间，平稳烧炉过程温度的高低波动、节约燃气、减少残氧排放量以实现低碳生产、延长热风炉的使用寿命、减轻操作人员劳动强度等功能及指标。旨在对现有钢厂的高炉热风炉燃烧系统进行控制技术优化并提升企业设备的技术功能和操作稳定等优点，已成为降低成本和增加经济效益的深受欢迎的项目之一。该技术已成功的运用在国内诸多钢铁企业中。
1 高炉热风炉智能控制燃烧系统技术开发与特点
高炉热风炉智能控制燃烧系统技术是改造现有高炉热风炉的烧炉方式，采用外加一套智能控制燃烧系统来实现烧炉过程的自动化。从而达到提高风温、节约煤气以及自动烧炉的目的。
1.1 系统设计及技术方法
高炉热风炉智能控制燃烧系统包括测量单元、调节单元和执行单元三个部分。测量单元和执行单元即为现场仪表和模拟量输出调节控制的现场执行器。调节单元指本系统的优化调节，将神经网络、模糊技术和遗传算法三大信息科技有机的集合起来。本系统硬件的高可靠性和软件的灵活性相结合，再在分析上控制对象的基础上采用智能协调解耦控制方案实现了模糊规则的在线修改和隶属函数的自动更新，使模糊控制具有自学习和适应能力，在控制上保证了系统稳定的工作在工艺要求范围内。
1.2 系统技术特点
1.2.1 实现热风炉燃烧过程的自动控制，实现分阶段自动调节热风炉燃烧的空燃比，使热风炉燃烧的煤气流量和空气流量均尽量处于最佳配比状态，整个燃烧过程自动完成。
1.2.2 能够根据外网煤气压力波动自动转换控制方案。
1.2.3 可使热风炉无论在快速加热期还是在保温期都能保证大部分时间处于最佳配比状态，稳定拱顶温度，延长热风炉的使用寿命。
1.2.4 可协助热风炉所提供给高炉的热风温度达到高炉生产的要求，提高高炉产量，减少原材料浪费，增加经济效益。
1.2.5 可节约高炉煤气的消耗量，降低炼铁工序的能耗，提高企业的经济效益和社会效益。
1.2.6 能大大地降低对热风炉操作工人烧炉的技术要求，减轻其劳动强度。
2 工业试验结果及经济效益分析
2.1 项目应用及其效果
到目前为止，以应用于大小高炉热风炉130余座，轧钢加热炉数座。凡采用智能控制燃烧系统的钢铁厂高炉热风炉在提高风温、节约煤气方面效果十分显著，达到预期目标。
2.2 经济效益分析
在维持原有生产规模、产值不变的情况下，即日产量不变的基础上，采用智能控制燃烧系统比原有手动调控烧炉的生产方式，可达到提高风温，节约煤气，热风炉寿命长、减排低碳环保和操作稳定等优点。经济效益和社会效益显著。
2.2.1 计算依据
某高炉为1360m3高炉，三座热风炉。项目实施后，由于烧炉采用智能控制燃烧，能在现有燃烧条件基础上，将平均风温提高10℃。按提高100℃风温吨铁节约焦炭15kg/t，则提高10℃风温吨铁可降低焦比1.5kg/t，按照每吨焦炭平均价格1500元/t、日生产铁3500t/d、全年工作355d计算。
热风炉每小时煤气使用量约为12万m3，如果采用自动烧炉的方式生产，煤气节约量约为2～5%，取下限值2%，即小时节约量为2400m3。按日两座炉燃烧时间22h，按1m3煤气0.09元计算。
2.2.2 经济效益计算
（1）降低焦比：该高炉每年节焦可产生的经济效益为：
1.5×3500×1500÷1000×355=279.56万元
（2）节约煤气：此项目投产后一年可以节省的煤气量为2.0%，即2400Nm3/h。每年可节省煤气的经济效益：
2400×22×355×0.09=168.70万元
即年总收益：448.25万元。
2.2.3 社会效益
热风炉为全天候24小时工作制，因此热风炉操作工需长时间面对操作站的显示屏，而操作最频繁的就是热风炉的燃烧过程控制。采用智能控制燃烧系统降低工人劳动强度、提高生产一致性，实现低碳清洁生产。热风炉烧炉的基本是“三勤一快”，其中最需要操作工“勤调节”。但是，即使是非常勤劳而且经验丰富的操作工在长时间面对电脑的情况下也会疲劳，那么就有可能影响烧炉的效果。而经验不足的操作工更是有可能因为判断失误或者其他因素影响而导致烧炉效果不理想。而自动烧炉系统的投入则可以大大降低操作工的劳动强度，提高生产效率，而且对新人学习烧炉可以起指导作用。自动烧炉系统投入使用后，工人可以减少调节的操作，而将精力集中到对燃烧过程的监控中。
同时，由于可以节约煤气的使用量，自然就减少了煤气的浪费，则污染性废气排放量也随之减少，这与环保节能生产目标也相吻合，有利于实现低碳清洁生产。
3 结束语
（1）智能控制燃烧就是利用机械、电气、计算机等组合的自动控制系统，保证热风炉在燃烧的过程中达到空气、煤气配合比时刻处于最佳；炉顶温度在短时间内达到最高值；废气中氧气含量适中，一氧化碳量为零。使热风炉燃烧更加合理，即在最大限度地节约燃料的前提下，充分发挥热风炉的蓄热能力，提供最高的风温，使燃烧控制更科学、可靠、省力又不受条件限制，是今后的发展方向。
（2）屹欣高炉热风炉智能控制燃烧系统有自主知识产权，符合国家大力扶持高科技产业的政策。系统投放市场，将受到广大用户的欢迎，可使国内钢铁企业受益，为国家节省大量能源，促进钢铁行业情节地毯生产，并减少环境污染。
（3）工业试验表明：通常情况下，采用智能控制燃烧系统可提高风温10℃以上，节约煤气2.6-5.0%。
参考文献
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[2]刘全兴.高炉热风炉操作与煤气知识问答（第2版）[M].冶金工业出版社，2013.
1.机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4 网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
1.5 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
1.6 微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
1.7 集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
1.8 带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
1.9 绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
2.机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
2.1 智能化控制技术（IC）
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢——连铸——轧钢综合调度系统、冷连轧等。
2.2 分布式控制系统（DCS）
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
2.3 开放式控制系统（OCS）
开放控制系统（Open Control System）是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
2.4 计算机集成制造系统（CIMS）
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
2.5 现场总线技术（FBT）
现场总线技术（FieD Bus Technology）是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术（如4～20mA，DC直流传输）就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC（Programmable Logic Controller）和现场就地控制站等的发展。
2.6 交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
参考文献
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