冶金自動化

冶金生產過程的自動控制包括對採礦、選礦（見選礦自動化）、冶煉(見高爐自動化、轉爐自動化)、澆鑄（見連鑄自動化）、軋材(見連軋機控制系統)等主體生產過程和供水、電、熱、氧、氣等輔助生產過程的控制。現代冶金企業採用計算機把生產過程控制和生產管理結合成統一的整體，大大提高了自動化程度。20世紀50年代在冶金生產過程控制中開始採用順序控制器和模擬調節器。60年代英國首先建立全線採用計算機控制的熱連軋機。70年代隨着微型計算機的推廣，冶金企業也開始採用計算機建立完整的計算機控制和管理系統。實現冶金自動化，可以大大提高勞動生產率和產品質量，減少流動資金的佔用，改善勞動條件，獲取很高的經濟效益。

冶金企業生產過程自動控制系統由檢測儀表、程序控制器和過程計算機組成（圖1），能完成物料的跟蹤、設備狀態的監測和控制、工藝參數的監測和控制、操作指導、生產參數的記錄和打印報表以及其他輔助功能。

①物料跟蹤：對爐料、鐵水、鋼坯等的分佈情況、位置和速度進行跟蹤。物料跟蹤系統由檢測儀表和記錄裝置組成。例如在軋鋼廠中，板坯的跟蹤和檢測儀表系統由分佈在整個軋製線的紅外檢測器組成，它們按區域劃分。高温軋件在軋製線上的運動過程中，紅外線檢測儀表將測到的信號送往計算機，由計算機加以記錄並對每個軋件編號跟蹤，以便加以控制。

②設備狀態的監測和控制：包括對位置、速度、流量、温度等參數的監控，例如對高爐熱風爐的風量和温度以及對軋鋼機壓下位置的控制等。通常由檢測機構、控制器和執行機構組成設備狀態的閉環控制系統。在冶金工廠中大多采用這類控制系統對爐窯、機械、電機等設備進行控制。

③工藝參數的監測和控制：主要採用機械、電氣、物理的手段來控制產品的數量、尺寸、温度、性能、成分等，例如高爐的布料控制、爐温控制、連軋機的厚度控制、鋼板冷卻系統的温度控制等。

④操作指導：向操作人員顯示有關生產設備和產品的數據和信號,以便操作人員能正確地登記、管理和操作設備,控制產品質量和處理故障等。顯示裝置有大屏幕模擬盤和熒光屏顯示器等。現代冶金工廠大多采用大屏幕顯示器進行操作指導。

⑤記錄和報表：自動記錄生產過程的各種數據,包括工藝參數、生產數據、質量數據等,並自動打印生產報告書。

⑥其他功能：採用自動編號裝置、自動方向顯示器和人工智能技術為儀表的記錄紙編號、自動顯示產品的去向、指導發運以及完成一些複雜操作等。

冶金自動化

冶金企業生產管理系統由中央計算機、若干台過程管理計算機、幾百台輸入輸出終端和通信系統組成(圖2)。大部分終端裝置佈置在整個生產的各個環節之中。從原料到高爐、鍊鋼、軋鋼、一直到成品發運的各種信息可以及時通過這些終端、過程控制計算機和通信系統送到中央計算機和過程管理計算機的存儲器中。同時管理人員通過設置在管理部門的終端將各種指令送到管理計算機，然後又可以送到各生產崗位。這種計算機生產管理信息系統，可及時地反映出整個大生產過程的千變萬化。因而只要向計算機查詢就可以瞭解整個生產過程的實際情況和數據。通過計算機的統計分析、邏輯判斷、數學模型的計算和管理人員的指令又可反過來控制整個冶金工廠的生產。所以冶金企業生產管理系統可以把整個冶金企業的生產計劃、記錄、數據報表、財務核算、經濟分析、設備運行情況統一起來。它的主要功能是：管理產品合同；安排生產計劃和作業計劃；掌握資金庫存和流向以及設備運行和備件庫存情況；對生產進行最優化管理。

冶金自動化將進一步向管理、監測和控制的一體化、智能化和最優化的方向發展。使用計算機管理和控制的範圍將繼續擴展。例如在板坯、備件倉庫的堆垛和取料方面，已經開始採用計算機實現無人操作和管理。機械設備和電氣設備的運行狀態也開始用計算機自動診斷，如果發生故障，除能自動分析故障的性質和部位外，還能自動切換、啓動備用裝置以保證設備正常運轉，象轉爐熔鍊的成分控制、高爐的爐況和料位控制這樣一些較困難的環節也可採用計算機自動進行。冶金自動化的發展趨勢是從局部到全局組成一個控制系統，從生產計劃、備料到整個生產過程融合成一個完美的整體。