机电一体化技术在钢铁企业中应用探讨

摘 要:机电一体化技术融合了机械、微电子、信息以及控制技术等,是机械设备自动化生产的关键性技术,现在已经被广泛的应用到多个领域中。将其应用到钢铁企业中,可以在原有基础上提高生产活动自动化程度,并且可以提高生产控制水平,在保证产品质量的同时,提高总体工作效率。本文对机电一体化技术进行了简要分析,并对其在钢铁企业中应用措施进行了简要分析。

关键词:机电一体化 钢铁企业 自动化

机电一体化技术在钢铁企业中的应用,对提高其生产自动化水平以及工作效率具有重要意义。在不断发展过程中,机电一体化技术不断完善,逐渐实现了数字化、智能化、网络化以及模块化发展,具有更高的实际应用效率,可以高效控制生产活动各细节,降低各项因素的影响,因此将其应用到钢铁企业生产中,对促进生产水平的提高有重要作用。

一、机电一体化技术特点

机电一体化技术实现了机械技术与电子技术的有效结合,其综合运用了自动控制技术、微电子技术、机械技术、传感测控技术、信息技术以及软件编程技术等,将最终生产目标为基础,对机械设备各基本功能单元进行合理配置,在保证能够实现基础功能的同时,控制运行损耗,提高整个生产系统运行综合效率。机电一体化技术为全体技术的融合,并不仅仅是机械技术与微电子技术的简单结合,与机械电气化技术相比,在实际应用中,机电一体化技术具有更高的效率,对提高生产自动化水平与系统控制效果具有重要意义。

二、机电一体化技术应用方向

1.数字化。微控制器的发展以及应用,决定了机电产品在实际生产活动中具有的地位,如现在零件加工主要设备数控机床。同时引入计算机网络技术,提高了机械设备运行与控制的数字化水平,通过计算机集成制造、虚拟设计等来提高设备运行稳定性与可靠性。数字化技术的应用提高了机电一体化产品的可靠性与可维护性,同时降低了运行操作难度,且具有较高的自诊断能力,可以提高生产活动控制效果。

2.智能化。将智能化技术应用到机电产品上,可以提高其智能化水平,使其具有逻辑思考、判断推理以及自主决策能力,不但可以通过人机对话功能,来降低操作难度,同时还可以通过自主分析,来及时确定运行过程中存在的故障隐患,通过诊断技术来提高设备运行可靠性。例如在CNC数控机床上设置人机对话功能,通过智能I/O接口以及智能工艺数据库,来为设备操作、管理以及维护工作的开展提供数据支持。

3.模块化。随着机电一体化技术应用范围的不断扩大,市场上逐渐涌现出更多机电一体化产品,且不同种类与型号间存在明显的差异性。对于机电一体化产品来说,生产制造具有较高的难度,想要保证研制开发的机械接口、动力接口以及环境接口等各单元模块完全符合标准,对专业技术要求十分严格。因此,将机电一体化技术应用到钢铁企业时,需要重点做好模块化分析,保证各单元模块的性能满足实际生产需求。

三、机电一体化技术在钢铁企业中应用分析

1.分布式控制系统。将中央计算机作为整个控制系统的核心,利用其来完成对多个台面向控制的现场测控计算机与智能控制单元,来提高生产系统的控制效果。其中,分布式控制系统包括两级、三级以及多级,通过计算机来对整个生产系统的不同环节进行控制、监视、操作以及管理,降低各项因素对生产效果的影响,提高生产作业综合效率。目前分布式控制系统所具有的功能呈现出多元化,不仅能够对生产过程进行控制,同时还可以实现在线最优化、生产过程实施调度以及生产计划调整管理等,逐渐形成了功能统一的综合系统。分布式控制系统在钢铁企业生产活动中的应用,具有较高的可靠性,且操作简单,根据实际生产需求还可以对系统进行扩展,具有较高的应用效果。另外,与集中型控制系统相比,此种系统在实际应用中,管理功能更高,已经成为大型机电一体化系统发展的主要方向。

2.智能化控制技术。为满足社会生产需求,钢铁企业生产具有高速化、大型化以及连续化等特点,如果依然选择应用传统的控制技术,势必不能完全满足实际施工需求。将智能化技术与机电一体化技术相结合,形成高效的智能化控制系统,利用模糊控制、专家系统以及神经网络等方式,对钢铁企业生产中产品设计、生产、质量诊断以及控制等工作进行优化。如高炉控制系统,电炉与连铸车间、轧钢系统,形成炼钢、连铸、轧钢综合调度系统,对整个操作过程进行控制优化,降低各类因素的影响,提高生产效果。以攀钢为例,智能化控制技术已经被应用在热、冷轧薄板、板形在线探测等方面,组建成维护、诊断系统,对提高生产系统的管理控制效果具有重要意义。

3.开放式控制系统。开放式控制系统是基于计算机技术的一种新型结构体系,与传统控制系统相比,此种形式能够实现数据信息的交换,以提高信息间共识与支持为目的,通过系统来实现不同厂家产品间的互换与兼容,利用共享的资源来提高生产系统控制效果。将此种控制系统应应用到钢铁企业,与机电一体化技术进行结合,以信息网络为基础,利用控制设备、计算机进行互联,实现将经营、管理、决策的集成,且与实际生產状态进行联系,通过现场总线将现场检测仪器与控制室控制设备连接,达到测量与控制一体化的目的。例如利用开放式控制系统对炼铁、炼钢、连铸、热轧、冷轧工艺进行集成控制,争取更高程度上适应行业市场发展要求。

4.计算机集成控制系统。计算机集成控制系统在钢铁企业中的应用,可以实现管理人员、生产管理、生产经营以及过程控制集成,进而能够更高程度上对各个环节的控制,对原料进厂、生产加工以及成品销售整个过程进行一体化控制,最大程度上来避免生产过程中因各项因素影响而出现的问题。现在钢铁企业生产基本上已经全部实现了自动化,但是大部分都是采用的单机自动化方式,系统内各设备间缺乏信息的共享,将整个管理工作划分为多个模块,在实际应用中灵活性比较低,对外界因素的抵抗强度低,已经逐渐不能满足现代钢铁企业发展需求。为提高产品生产效率,并在保证质量的同时控制能耗,就需要调动整个控制系统,对生产流程进行全面管理。利用计算机集成控制系统,可以实现对所有环节的统筹控制,实现生产、经营与管理优化,在获取经济效益的同时,不断提高企业竞争力。

5.交流传动技术。传动技术在钢铁企业中应用,对提高生产效率具有重要意义,基于电子技术与微电子技术,对加深交流传动技术应用效果具有更大促进作用。交流传动技术在实际应用中具有一定优越性,逐渐会取代电气交流技术,而数字技术的应用,使得质量控制技术的应用成为现实,交流调速系统具有更高的调速性能,可以适用于任何容量电机,实现可逆平滑调度。

四、结语

机电一体化技术现在已经被广泛的应用到各领域,对提高生产自动化与控制效果具有重要意义。将其应用到钢铁企业中,需要结合钢铁企业生产现状以及发展需求,基于机电一体化技术所具有的特点与主要内容,从不同角度进行分析,充分发挥其所具有的功能,提高其在实际生产中的应用效果,在获取经济效益的同时,提高企业行业竞争力。

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