【正文】 輻射熱使帶鋼溫度測(cè)量困難且又無(wú)法測(cè)定合金狀態(tài)的情況下，建立并應(yīng)用融合以操作人員的訣竅（Know–how）為準(zhǔn)則的智能控制提高了成品收得率。發(fā)展動(dòng)向（1）以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、多品種、短交貨期、穩(wěn)定化生產(chǎn)為目標(biāo)需求的控制技術(shù)開(kāi)發(fā)仍是主線。主要特點(diǎn)為：通過(guò)控制與操作經(jīng)驗(yàn)結(jié)合來(lái)克服過(guò)程非線性問(wèn)題。為克服非線性，考慮與操作經(jīng)驗(yàn)訣竅的結(jié)合問(wèn)題。即以控制理論為核心的控制技術(shù)不僅通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性取得提高質(zhì)量和收得率的實(shí)效，而且還把操作技能納入技術(shù)體系，這給新產(chǎn)品的量產(chǎn)化帶來(lái)了希望。與相關(guān)領(lǐng)域的合作，不僅要有系統(tǒng)控制技術(shù)與檢測(cè)領(lǐng)域的合作，而且要在計(jì)算機(jī)能力不斷提高的背景下，通過(guò)與智能技術(shù)、過(guò)程解析技術(shù)、材料科學(xué)等多領(lǐng)域的合作控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，來(lái)開(kāi)創(chuàng)自動(dòng)化的新局面。（2）以“在線最優(yōu)化”為核心的過(guò)程控制鑒于大量數(shù)據(jù)的在線實(shí)時(shí)處理已成為現(xiàn)實(shí)，鋼鐵業(yè)正著力研究基于大規(guī)模數(shù)據(jù)的高水準(zhǔn)建模技術(shù)及控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化。由于IT技術(shù)的高速發(fā)展，不僅使原來(lái)高速響應(yīng)困難的模型預(yù)測(cè)控制等最新控制理論在鋼鐵業(yè)的應(yīng)用出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)。經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)挖掘的知識(shí)發(fā)現(xiàn)，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化創(chuàng)造了條件。以過(guò)程穩(wěn)定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目標(biāo)，對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)在線連續(xù)檢測(cè)基礎(chǔ)上，綜合利用預(yù)測(cè)技術(shù)及在線仿真來(lái)進(jìn)行多變量最優(yōu)化及實(shí)現(xiàn)工序間最優(yōu)化，而基于可視化技術(shù)與基于大量數(shù)據(jù)的信息趨勢(shì)引導(dǎo)技術(shù)支持穩(wěn)定化生產(chǎn)。（3）期盼突破高爐過(guò)程自動(dòng)化的難點(diǎn)高爐是鋼鐵過(guò)程自動(dòng)化的最難點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外正著力沿著從操作指導(dǎo)→半自動(dòng)化→全自動(dòng)的途徑緩緩前進(jìn)。雖然爐頂裝入物控制及熱風(fēng)爐燃燒控制等也能部分自動(dòng)化，但把握高爐整體的生產(chǎn)控制關(guān)鍵是高爐整體過(guò)程模型及基于檢測(cè)高爐底部反應(yīng)狀況及現(xiàn)象解析的傳感器與模型的開(kāi)發(fā)。而通過(guò)智能控制與實(shí)用控制結(jié)合等手段，來(lái)實(shí)現(xiàn)廣義的鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程的高性能閉環(huán)控制則也是可實(shí)施途徑。即基于用戶知識(shí)庫(kù)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)配料、焦比、堿度、噴吹等目標(biāo)的在線控制。它將進(jìn)一步降低人為因素對(duì)高爐操作的負(fù)面影響，使高爐運(yùn)行更加科學(xué)合理。（4）節(jié)能降排對(duì)控制技術(shù)的需求高爐進(jìn)行高效率生產(chǎn)（包含環(huán)境對(duì)策）、余壓發(fā)電控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)；轉(zhuǎn)爐進(jìn)行面向節(jié)能、再循環(huán)的控制技術(shù)開(kāi)發(fā)。通過(guò)吹煉模型的高級(jí)化削減合金鐵、副原料成本，減少渣量；通過(guò)轉(zhuǎn)爐爐壓的適正化，提高工廠內(nèi)再循環(huán)轉(zhuǎn)爐CO煤氣的回收量。諸如：根據(jù)外擾推定觀察器的應(yīng)用來(lái)降低爐壓變動(dòng)量，或從生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析建立最佳爐壓設(shè)定值模式方法等。（5）軋鋼控制重心轉(zhuǎn)移向材質(zhì)性能控制軋鋼控制重心，從以往的外部尺寸規(guī)格控制逐漸轉(zhuǎn)移到關(guān)心生產(chǎn)好材質(zhì)的控制系統(tǒng)來(lái)。當(dāng)然，關(guān)于尺寸規(guī)格控制也會(huì)要求愈來(lái)愈嚴(yán)，仍需要持續(xù)性不斷改善。另一方面，更要關(guān)注材質(zhì)的生產(chǎn)問(wèn)題。試用基于模型的最優(yōu)化和數(shù)據(jù)庫(kù)等直接控制材料的耐力與強(qiáng)度等機(jī)械特性。例如：包括在線冶金模型、與基于材質(zhì)性能預(yù)測(cè)的鋼板材質(zhì)控制系統(tǒng)等，而以熱軋帶鋼力學(xué)性能預(yù)報(bào)模型及其在線應(yīng)用技術(shù)廣受關(guān)注。它不僅對(duì)有效余材充當(dāng)滿足客戶需求，縮短交貨期，降低庫(kù)存、加快資金周轉(zhuǎn)有積極意義，而且為更靈活地組織生產(chǎn)提供了嶄新的手段，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)生產(chǎn)控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。 系統(tǒng)化技術(shù)　　如何選擇系統(tǒng)構(gòu)成要素：計(jì)算機(jī)、控制器、網(wǎng)絡(luò)、傳感器、執(zhí)行器、信息軟件/控制軟件、人機(jī)界面等，集成構(gòu)建成自動(dòng)化系統(tǒng)才能達(dá)到所期望的目標(biāo)要求？這就是系統(tǒng)化技術(shù)面臨的任務(wù)。系統(tǒng)的組成涉及：要素、連接、結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境。其中，由于構(gòu)成要素的產(chǎn)品多樣性，以及組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)的多樣性，也帶來(lái)功能分擔(dān)的合理性、多樣性。既要把握資源的有效利用率，還要考慮H/W、S/W更新會(huì)帶來(lái)的問(wèn)題。“集成”雖提高了系統(tǒng)構(gòu)建的靈活性、效率性，但如何確保系統(tǒng)構(gòu)成要素配置的優(yōu)化和功能/性能的兼顧性以及使系統(tǒng)總體的性能/價(jià)格比的相對(duì)最優(yōu)？這也是系統(tǒng)化技術(shù)所要解決的問(wèn)題。 應(yīng)用現(xiàn)狀　根據(jù)鋼鐵過(guò)程的對(duì)象類別及處理方法要點(diǎn)確定功能分配的原則，并按照系統(tǒng)構(gòu)成所必須遵循的效用性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、開(kāi)放性、實(shí)時(shí)性、人機(jī)性等方面具體目標(biāo)要求進(jìn)行綜合考慮?！　∧壳?，鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化系統(tǒng)，基本按工藝流程不同特點(diǎn)（即過(guò)程結(jié)構(gòu)、過(guò)程特征、控制特點(diǎn)、功能要求、信息處理類型）的差異決定相對(duì)成熟的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型的選擇（如有下述四種類型）?！　。?）層次型功能分散系統(tǒng)：若干計(jì)算機(jī)經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合成層次型結(jié)構(gòu)，分擔(dān)功能、負(fù)荷?！　。?）網(wǎng)型功能分散系統(tǒng)：經(jīng)由通信線路或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)若干計(jì)算機(jī)，分擔(dān)系統(tǒng)的功能、負(fù)荷。（3）網(wǎng)絡(luò)化自治分散系統(tǒng)：是作為模擬生理細(xì)胞的自治性以達(dá)到自治可控性與自治可協(xié)調(diào)性的經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)若干計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（4）WEB型三層雙重化系統(tǒng)：系統(tǒng)基本由邊界服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器的三層雙重化系統(tǒng)構(gòu)成?！《鴮?duì)應(yīng)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有如下選擇。?、僖陨瞎ば蜃詣?dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成的具體應(yīng)用類型有:階層型功能分散系統(tǒng)和WEB型三層雙重化系統(tǒng)?！、谲堜摴ば虻淖詣?dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成的具體應(yīng)用類型有：階層型功能分散系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)型自治分散系統(tǒng)?！、厶幚砭€自動(dòng)化系統(tǒng)的具體應(yīng)用類型有：階層型功能分散系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)型自治分系統(tǒng)以及WEB型三層雙重化系統(tǒng)。 發(fā)展動(dòng)向系統(tǒng)化技術(shù)在進(jìn)一步深化發(fā)展，它緊隨IT技術(shù)進(jìn)步及系統(tǒng)對(duì)象的迫切需求而變化，其中柔性、自治性、實(shí)時(shí)性、安全性為主要趨勢(shì)?！∧壳埃到y(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，正處于一個(gè)重大變革的時(shí)代。無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)(工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線)、控制器(PLC、DCS)、計(jì)算機(jī)（服務(wù)器）傳感器、執(zhí)行器、信息軟件/控制軟件等，其本身的內(nèi)在結(jié)構(gòu)與功能都在不斷的發(fā)展與變化，而它們之間的結(jié)構(gòu)如何整合更合理？更由于傳感器與執(zhí)行器智能化的發(fā)展?fàn)縿?dòng)了控制技術(shù)與系統(tǒng)技術(shù)之間的關(guān)系，因此，未來(lái)的變數(shù)很大。近期看，總的發(fā)展動(dòng)向表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）各種控制器、網(wǎng)絡(luò)向集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展控制器在強(qiáng)化平臺(tái)綜合集成的同時(shí)進(jìn)一步推進(jìn)開(kāi)放化、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化以及工業(yè)以太網(wǎng)，進(jìn)一步與現(xiàn)場(chǎng)總線的融合，對(duì)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展有很大影響。（2）自治分散的系統(tǒng)技術(shù)仍在延續(xù)和變異目前，鋼鐵企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的主流，仍然是自治分散型系統(tǒng)。即類似生物體細(xì)胞自治性，即以自治可控性和自治協(xié)調(diào)性為目標(biāo)，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接的多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?！? （3）基于WEB技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)技術(shù)正在發(fā)展　 由于IT技術(shù)的進(jìn)步和普及，現(xiàn)在因特網(wǎng)的使用者達(dá)到很高的比例。而支持構(gòu)成因特網(wǎng)系統(tǒng)的，則是稱之為WEB服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(DB服器)的各種服務(wù)器群，構(gòu)成該硬件與軟件的技術(shù)統(tǒng)稱之為“WEB技術(shù)”。以降低系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用為目標(biāo)，不僅采用通用化的PC服務(wù)器，而且使分擔(dān)功能的各層分別冗余化以提高可靠性。這樣，在成本降低的同時(shí)，使信息開(kāi)放化，軟件可實(shí)現(xiàn)再利用，功能的高獨(dú)立性。雙重化結(jié)構(gòu)也提高了系統(tǒng)可靠性。目前，在鋼鐵業(yè)的應(yīng)用正在不斷深化。10 / 11