基于人工智能在冶金自动化中的应用简述

发表时间:2020/7/2   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:陈程
[导读] 摘要:本文以人工智能在冶金自动化中的应用为探讨主题,针对当前冶金工程的发展现状,分析智能控制技术在冶炼与轧制过程中的应用、冶金智能机器人与网络神经控制系统、专家控制系统在冶金自动化中的实际应用,针对冶金自动化的发展趋势提出加大冶金产销一体化的升级与改造、加大研发力度等优化措施,为促进冶金自动化的智能化发展提供良好建议。
        (中冶南方都市环保工程技术股份有限公司)
        摘要:本文以人工智能在冶金自动化中的应用为探讨主题,针对当前冶金工程的发展现状,分析智能控制技术在冶炼与轧制过程中的应用、冶金智能机器人与网络神经控制系统、专家控制系统在冶金自动化中的实际应用,针对冶金自动化的发展趋势提出加大冶金产销一体化的升级与改造、加大研发力度等优化措施,为促进冶金自动化的智能化发展提供良好建议。
        关键词:人工智能;冶金自动化;技术应用
        引言
        在科学技术飞速进步的时代背景下,人工智能呈现出良好的发展势头。其独有的科技性与高效性使其被广泛应用于各个产业领域中,提高了产业的运营效果。在冶金自动化工程中融入人工智能技术的合理应用,有助于优化冶金产品的建造质量,提升冶金产业链的作业效率,推动冶金领域步入高效的发展通道。因此,正确认识人工智能技术在冶金自动化中的应用模式具有重要意义。
        1 人工智能在冶金自动化中的应用
        1.1在冶炼与轧制过程中应用智能控制
        在现阶段,冶金自动化的冶炼与轧制作业已广泛应用了人工智能技术,实现了对各个操作步骤的智能化控制。人工智能技术包含人工智能网络、模糊逻辑与进化计算等,这些技术在冶金工业的生产制造过程中也得到了有效应用,冶金工程还将集成智能化模型运用到了机械制作中,大大提高了轧钢产品的建模质量,控制技术的应用实现了对高炉炉顶压力的智能管控,使得操作人员可以更科学地控制转炉的煤气温度与烧结过程。使用碳钢冷轧机时往往需要对其进行加气处理,利用智能技术可以更安全地控制煤气加压站,因此在冶炼与轧制过程中引入智能控制技术的应用使得冶金工厂的生产效率大幅提升[1]。
        1.2冶金智能机器人
        工业机器人是智能技术的重要产物,在许多自动化的大型工厂内应用于工业产品的生产。对于制造行业而言,工业机器人具有十分重要的作用。例如,在高危环境下,或存在有毒有害物质的条件下,工业机器人都可以照常工作,可以忍受高温等一系列恶劣的作业条件,使得工厂工人们的作业环境得到改善。智能机器人作业具有极高的精准度,因而使得产品生产的质量得到有效提升,其内在的优势特点使得智能机器人受到工厂经营者的广泛欢迎,在生产工作中发挥着重要作用。
        现阶段,工业机器人的创新与研发是重要的发展领域,世界上许多先进的工业国家都已经加入到了智能技术研发的队伍中,对智能机器人的技术研发与创新方向进行积极探索,并制定科学技术发展的战略计划。在智能制造方面,我国也完成了相关发展计划的规划与制定。例如国际金属成型博览会在上海顺利举行,在这次的展览大会上,展示了许多新兴的智能控制产品。在自动化铸造工业生产线上,应用智能机器人的技术已较为纯熟,对于冶金行业而言,这是广泛应用智能机器人的良好开端与技术基础。但从当前冶金工业的发展现状来看,应用智能机器人的企业仍占少数,智能控制技术还未得到普遍的推广与利用。在现阶段的冶金行业领域内,产品铸造、工件锻造与货物搬运是应用智能机器人最多的作业环节,智能技术的应用呈现集中性的特点[2]。与此同时,在处置矿井灾害、检测矿井安全方面,也涉及到了对智能控制系统与智能机器人的应用。随着人工智能与控制技术的不断创新与发展,在冶金工业领域内,智能机器人会得到更普遍的应用,推动冶金产业的高效发展。
        1.3网络神经控制与专家控制
        专家智能控制系统由计算机作为控制主体,设计人员将专家与人类学者总结的实践经验与专业知识存储在系统内,智能系统便可以利用这些知识将类似领域内存在的各种问题予以解决。对人类专家进行模拟是专家系统的核心所在,借助模拟功能达到解决实际问题的目的。以专家系统为理论基础,专家控制实现了对控制理论技术的有效结合,在冶金自动化生产过程中,提升了机器控制的灵活性。在这样的作业条件下,操作人员可以对控制率进行灵活选取,大大优化了智能化作业的适应程度,借助控制器,良好把控调整各项作业参数。
        在其他不同的作业环境内,应用专家控制系统也会带来良好的实践效果,可以将设备的运行效率大大提升,并保障生产产业链的运行安全。在冶金自动化的生产过程中,应用专家控制技术可以有效提高生产效率与安全性。
        网络神经控制技术是一种常见的人工智能技术,其通过对人脑神经元活动的模拟构建网络式的指令系统,从而实现智能控制的目的,其作业原理与基本依据是网络建模技术[3]。现阶段,许多技术层面与生产领域都对这一技术进行了广泛应用,研究人员也对其进行了深入探索与研究。冶金自动化产业可以积极引入网络神经控制技术的应用,为强化作业的控制效率创造优越条件。
        1.4冶金过程控制
        对于冶金自动化来说,需要检测并控制各个生产环节的实际作业质量,管控效果会直接影响到生产效率与产品质量。现阶段,新型传感器与软件检测技术是冶金自动化产业主要应用的控制手段,通过实时监控冶金作业过程,可以对各个作业环节的关键技术参数准确掌握,有利于提高管控效果,并优化生产链的作业质量。要达到智能化控制整个生产过程的目标,应注重实时监测环境排放情况,对熔渣与铁水等材料的处理进行监测,确保其达到排放标准。
        2人工智能在冶金自动化中的应用思考
        2.1加大对冶金产销一体化的升级与改造
        冶金企业应加快升级并改造冶金产销一体化系统,使其具备全面化与人性化的功能(如图1)。在现有的模型结构、技术规则与系统框架下积极运用网络技术,提升系统的功能水平,将冶金自动化存在的实际问题有效解决,实现冶金产销一体化的优化发展。
 
        图1:冶金产销一体化系统
        2.2加大研发力度
        冶金产业应以计算机智能技术的应用为基础,着重开发利用智能建模技术与各类控制系统,对冶金生产特点进行深入研究,以满足生产工艺要求为原则,将模糊逻辑技术与进化计算技术充分运用到生产活动中,还应加强对粒子计算与神经网络等先进技术的探索与研发,将新型智能算法模型建立起来。将知识工程技术与智能计算进行结合,优化监控系统与智能控制系统的实际应用水平,确保冶金自动化产业链可以稳定运行,优化企业生产获得的经济效益。
        3结语
        在现代化发展的背景下,要想紧跟技术发展的新浪潮,冶金行业必须加快对人工智能技术的应用,满足自动化生产的基本需求,将技术应用与生产实践有效结合,最大程度上提高产业的生产质量与作业质量,降低在人力资源与管理方面的成本投入,推动产业经济与创新效益的高效发展。
        参考文献:
        [1]郭润梅.人工智能在冶金自动化中的应用[J].世界有色金属,2018,23:19+21.
        [2]宋志斌.冶金企业智能生产线建设研究[J].世界有色金属,2019,07:291-292.
        [3]刘靖雯.人工智能在冶金电气自动化控制中的应用研究[J].世界有色金属,2018,01:10+13.
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