1历史回顾

自动化硬件技术仍以国外产品为主的局面尚未打破，但自动化应用软件的开发已开始有实质性突破。以冶金行业为例，一些核心控制软件技术打破了国外封锁，自主研发了一批世界领先的核心控制软件。如自动化炼钢技术、高炉专家系统、冶金企业能源管理系统等。，以及它们的核心算法、主要解决方案、控制思想、知识规则等。都是中国技术人员自主研发的。事实证明，在自动化核心技术方面，仅仅靠引进是不成功的，也是不可能模仿的。只有自主创新才是最正确的道路。大规模自动化系统的集成和创新应着眼于自主技术和产品。虽然没有取得实质性进展，但还是取得了一些成绩。比如自动化炼钢技术在生产实践中的成功开发和应用就是最好的案例。随着总线技术和嵌入式技术的推广应用，我们在实现开环控制、系统仿真和局部闭环控制方面取得了显著的成绩。自动化技术已经成为冶金生产过程的重要组成部分。同时，自动化技术的应用在冶金行业生产工艺文件的编制、工艺流程的优化、操作手册的制定等方面发挥着越来越重要的作用。

2存在的问题

我国自动化系统的发展经历了PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)、FCS(现场总线控制系统)、现场总线控制系统、PAC(可编程自动化控制器)等，现已进入大规模采用数学模型、实现智能控制的新时代。我国自动化信息技术的应用虽然取得了一些成绩，但与国际领先水平相比仍有一定距离。要实现两个行业的真正融合，还有很多路要走。

(1)在中国自动化硬件技术市场，目前，国外的产品和技术仍占据主导地位。要缩小这个差距，有赖于中国硬件厂商的努力。

(2)目前很多自动化控制系统仍处于开环控制，在局部环节实现闭环控制，客观上影响了自动化系统的性能。

(3)实现以自主创新产品和技术为核心的自动化系统集成创新还有大量工作要做。例如，自动化控制系统相关的仪表和传输的技术水平也可能影响自动化系统的集成和创新。

(4)很多自动化系统的核心技术被国外厂商垄断或封锁。

(5)作为自动化行业，有些方面比较& ldquo浮动& rdquo商业色彩浓厚，炒作很多，这是一个社会问题。我们应该鼓励和提倡踏踏实实做事，认真学习。虽然自动化产业的规模已基本形成，但要做大做强，成为我国的支柱产业，还有很多工作要做。

3 .中国冶金工业自动化技术发展预测与分析

制造自动化技术的发展在很大程度上受到制造业特点的制约，行业特点明显。冶金自动化技术的发展离不开冶金工业的发展。我们的国家& ldquo两者的融合& rdquo政策的出台在理论上指明了我国自动化技术发展和应用的方向，在操作上要求更加具体和明确。目前，冶金自动化技术的发展可以定位于高端核心自动化技术和产品的创新与应用。

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种传感器在物与物之间、物与人之间、人与人之间进行信息的获取、传输、存储、认知、分析和按需使用。

3.1.1物联网技术在工业领域的应用

是工业物联网应用的重要领域。各种具有环境感知的终端，基于泛在技术的计算模式，移动通信等。正在不断融入工业生产的各个环节，可以大大提高制造效率，提高产品质量，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。从目前的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的原材料采购、库存、销售等领域。通过改进和优化供应链管理系统，提高供应链效率，降低成本。

(2)冶金生产过程的工艺优化。物联网技术的应用提高了生产线的过程检测、实时参数采集、生产设备监控和物料消耗监控的能力和水平。生产过程中的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策和智能维护水平不断提高。钢铁企业在生产过程中利用各种传感器和通信网络实现对加工产品的宽度、厚度和温度的实时监控，从而提高产品质量，优化生产过程。

(3)产品设备的监控和管理。将各种传感技术与制造技术相融合，实现产品设备运行和使用记录的远程监控和设备故障诊断。通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控，提供设备维护和故障诊断的解决方案。

(4)环境监测和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各种污染源和污染控制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装置，不仅可以实时监控企业排污数据，还可以远程关闭排污口，防止突发环境污染事故。

(5)工业安全生产管理在矿山设备、油气管道、矿工设备中嵌入和配备传感器，能够感知危险环境中作业人员、设备和机器以及周边环境的安全状态信息，将现有分散、独立、单一的网络监管平台升级为系统化、开放性、多元化的综合网络监管平台，实现实时感知、准确识别、快速响应、有效控制。

3.1.2冶金行业物联网应用的关键技术

整体来看，物联网还处于起步阶段。物联网在冶金行业的大规模应用还面临一些关键技术问题，归纳起来主要有两个问题。

(1)开发关键特种传感器，生产工业传感器。工业传感器是一种检测装置，它能够测量或感知特定对象的状态和变化，并将其转换成电信号或其他形式的可以传输、处理和存储的信息。使用工业传感器是实现工业自动化检测和控制的第一步。在现代工业生产中，特别是在自动化生产过程中，要用各种传感器来监测和控制生产过程中的各种参数，使设备工作在正常或最佳状态，使产品达到最佳质量。可以说，没有众多质优价廉的工业传感器，就没有现代工业生产体系。

(2)工厂传感器网络布局和工业无线网络技术建设。工业网络是由大量随机分布的传感器节点组成的具有实时感知和自组织能力的网状网络。它融合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络和无线通信技术、分布式信息处理技术等。，并具有低自组织、泛在协作、异构互联的特点。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。它是降低工业测控系统成本、增加应用范围的一项革命性技术，也是未来几年工业自动化产品新的增长点，引起了许多国家学术界和工业界的关注。

3.2过程控制数学模型的开发和应用应取得新的突破。

数学模型是冶金自动化的核心技术。& ldquo牵牛花需要牵牛花鼻子& rdquo掌握了数学模型这个技术，就掌握了自动化的主动权和话语权。核心技术是买不来的。生产国家急需的钢铁产品，需要有相应的高端自动化技术来支撑。国外厂商不会为了自己的利益转让这样高端的自动化技术和产品，能转让的都是有条件的或者过时的产品和技术。高端冶金自动化领域数学模型自主创新的条件基本成熟。市场需求十分广阔，我国冶金自动化水平发展到一定水平，技术创新队伍基本形成，许多冶金企业实践经验丰富，为二次数学模型的自主创新创造了极为有利的条件。数学模型是被控对象的表示，是对象的可执行表达式。正是由于它与信息技术、自动控制技术和工艺能力的有效结合，发挥着重要的导向和优化作用，所以数学模型被称为自动化和信息化的核心技术。建立高可用性和高精度的数学模型是我国钢铁工业发展和生产钢铁产品，满足国民经济发展的需要。提高产品质量，节约能源，降低成本，从而实现可持续发展，增强核心竞争力的技术基础。纵观整个钢铁行业自动化和信息化的发展趋势，过程控制的数学模型是钢铁行业自动化和信息化最直接有效的领域，也是最核心的技术。没有或没有这项技术，钢铁行业的自动化和信息化必然流于形式，难以得到理想的效果。过程数学模型在国内钢铁行业的应用和发展刚刚起步，方兴未艾。随着需求的发展，未来的数学模型会有很大的发展空。从此形成社会关注，对数学模型未来发展起到积极作用。打破数学模型的神秘。相信自己的实力，鼓励自己的信心，逐步从低层次向高层次发展模型的应用，不断积累技术，不断培养人才，把心放下来，抓几个项目，就一定能出人头地，获得明显的经济效益和社会效益。以数学模型为核心的自动化技术的发展是& ldquo用科技创造未来& rdquo具体体现也是中国钢铁工业实现新腾飞的助推器。在过程控制数学模型的R&D和应用方面，要实现关键突破，开发具有中国特色的数学模型产品和技术，发展一& ldquo发展一批，储备一批，生产一批& rdquo以科研促生产，以产品保产品，以产品保应用。

3.3以国内创新产品和技术为核心的自动化系统集成与创新

经过几年的努力，中国制造自动化领域已经拥有了一批自主研发和创新的产品和技术。这为自动化和信息技术的未来发展奠定了坚实的基础。但这仅仅是开始。虽然坚硬的冰层破碎了，但是水下仍然有巨大的冰层。因此，以国产创新产品和技术为核心，发展自动化系统集成创新，未来还有大量工作要做。

3.3.1游戏要有实力。

要获得国际自动化领域的话语权，靠的是实力。过去靠市场换技术只是低水平的对外开放，核心技术是用钱买不到的。如果我们国家在一定程度上掌握了自己的自动化和信息化核心技术，就可以从低层次的开放模式上升到更高层次的开放和交流。形成你中有我、我中有你的局面，实现优势互补、互利共赢的良性局面。中国在引进先进技术和产品的同时，还可以出口自己的产品和技术，同时还可以开展联合研发等科技活动。

3.3.2新自动化系统的集成与创新应实现全过程的集成与创新。

目前，我国冶金行业自动化系统的建设，很多都处于开环控制或局部闭环控制阶段。要实现自动化系统真正的集成和创新，就要实现全过程真正的闭环。当然，这也涉及到相关执行机构和检测单位的支持和配合。其核心是国产的技术和产品，广泛采用国内外其他先进技术作为支撑，从而保证整个系统的质量。如果还停留在局部闭环控制上，就不能真正称之为系统集成和创新。我国著名自动化专家柴天佑院士曾经对整个过程有过精彩的论述:& ldquo利用自动化技术和计算机及网络技术，将生产过程、设备操作技术和生产过程管理技术进行集成，对生产过程的控制、操作和管理进行优化和集成，实现管理的扁平化和与产品质量、成本、消耗有关的综合生产指标的优化。& rdquo以国产创新产品和技术为核心的自动化系统集成创新，以控制系统、控制工程设计与组态软件、工业通信网络、制造管理与执行软件等为基础，，并通过集成和优化，实现生产管控一体化和生产过程控制智能化。

3.4能源管控一体化是下一阶段冶金自动化的重点。

冶金工业是能源消耗大户，这将制约冶金工业的发展。中国的冶金行业也面临着由粗放型向精细型的转变。可以通过能耗来检查生产能力。因此，整个冶金行业的节能低碳减排工作十分艰巨。利用自动化技术降低能耗是冶金行业实现节能减排和绿色工厂的重要手段之一。冶金企业能源管控一体化如果仅仅停留在数据收集阶段，意义不大。这也是目前普遍认识到的事实。根据冶金行业能源管理和控制的特点，冶金生产过程中有大量的能源消耗者，并产生大量的可燃气体，如焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气。因此，能源管控的重点是能源使用管理的优化、二次能源的安全合理使用、各种能源介质的统一平台运行、传统能源计量方式的改变和能源安全管理的预警。能源管控中心建设的特点是控制模式和管理模式的融合。这也是实现能源智能管控的重点。构建全新的基于热值流分析的一体化能源管控体系，实现从计划层、执行层到控制层的一体化。实现各种能源媒体的协同和融合；整合个人能源管理和控制，并引入先进的算法来确定科学的解决方案。

4结论

通过能源生产管理模型的研发，特别是在能源预警模型、能源优化管理与调度模型、各种能源介质的统一综合平衡成本分析与预警模型、热值能源消耗模型等方面取得新的突破，力争为我国能源战略的发展做出新的贡献。五年沧桑，十年巨变，昔日辉煌只是昨日浮云。& ldquo去修远的路很长，我会上下起伏& rdquo冶金工业自动化领域还有很多工作要做，所以寻找新的创新突破点会根据环境的不同而有所不同，一家之言无法描绘全貌。通过我们的共同努力，从不同的角度和方面寻求自动化专业发展的新思路，这也是作者的初衷。让我们共同谱写自动化专业“十二五”发展的新篇章！