计算机在冶金中应用概论

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1、计算机在冶金中应用-概论冶金过程计算机系统的发展趋势计算机在冶金过程中的应用概况计算机数据采集与数据处理一、冶金过程计算机系统的发展趋势为什么钢铁生产过程要实行计算机控制。或者说计算机控制的效果表现在哪里？为了说明这个问题，下面介绍钢铁生产过程的性质和特点。钢铁生产的性质可概括为以下三点：①是大型装置工业；②需要复杂的生产过程；③是高能耗高污染生产单位。这些性质具体表现为如下特点。1）设备方面的特点是：①单机设备大；②多半不是连续过程，而是间歇过程；③人工操作仍相当多。2）生产过程中物流的特点是：①原料使

2、用量大；②要使用大量的能量和水；③物流相当复杂；④原料和成品的运输量大。1、冶金过程计算机控制的必要性一、冶金过程计算机系统的发展趋势3）生产过程状况特点是：①生产过程中物流多种多样；②高温下作业。4）从劳动条件方面看的特点是：①要求熟练工的作业多；②多为高温、重体力劳动。钢铁企业在原料、能量、设备偿还和劳动力费用方面都受到很大压力，而对如此严酷要求，必须找出有效的对策解决。为了钢铁工业的现代化，正在经历着种种变革。这些变革必须实行自动化，或至少以自动化为前提的计算机控制。1、冶金过程计算机控制的必要性一

3、、冶金过程计算机系统的发展趋势⑴提高大型设备的生产效率对于象钢铁工业这种具有大型设备的工业，为了提高投资率，必须提高设备运行率。而且要求始终在稳定状态下运行。近代设备的理想条件，是要求设备本身具有自控能力，变化部分可以通过自动化来补偿。可是实际情况离这种理想条件很远，设备的运行条件在大幅度地、频繁地变动着。①原料变动（包括：成分变动，到货拖迟，价格变动等）②市场情况变动③成品品种尺寸的变化④工序的延迟⑤设备平衡的变动⑥工序中出现薄弱环节⑵加强质量管理⑶生产管理的合理化⑷省力化、无人化2、自动化的动向和计算

4、机控制二、冶金过程计算机的主要任务⑴．完成行政管理任务，以减轻日常管理工作强度；⑵．为企业管理建立信息系统，以便快速而全面地掌握企业的定货、生产和财务情况；⑶．使生产过程合理化，以降低成本和保证质量。收集和控制级中央调度和管理系统调节系统（生产）行政管理系统（管理）设备控制系统质量保证系统生产数据收集系统管理数据收集系统过程生产流程管理调节和管理级计划和执行级图1.1计算机系统的联络1）计算机将主要完成下列任务二、冶金过程计算机的主要任务①．收集在线数据，作为管理生产和分析生产经济性的手段②．收集在线数据

5、，作为保证质量的辅助手段③．收集直接与生产过程连接的在线数据，作为控制工艺流程的手段，以达到保证质量和降低成本的目的。2）生产流程计算机主要完成下述三项任务：三、计算机控制的现状和展望现状：1）投资效果2）系统的可靠性3）与自动化有关的诸因索展望：近年来，冶金学知识体系和结构，随着冶金技术的发展和相关学科的进步，发生了革命性的变化。计算机技术的发展和在冶金过程中的广泛应用，使冶金学理论和工艺的研究方法、冶金生产及其控制技术发生了重大变革。由传统冶金学和传统冶金工艺学所构成的知识体系和结构，已不能完全满足现

6、代冶金工艺发展和理论研究的需要。因此，诸如，对微观或宏观过程的认识、单元过程或现象的定量解析、反应过程的数学物理模拟、反应和生产速率的预测、反应器的仿真研究和设计、人工智能技术的应用以及反应器运行和整体生产过程的控制等等，计算机的应用起着推动冶金工业生产技术不断进步的重要作用。数据采集与处理自动化控制生产工艺过程优化机理型经验型反应机理（热力学动力学）收集生产工艺数据构造数模应用数学统计方法四、计算机在冶金过程中的应用特点：1）与生产过程紧密相关；2）调节工艺参数优化，可离线、可在线；3）经验积累人工智能

7、优化四、计算机在冶金过程中的应用概况机理型从物理化学知识出发研究反应机理，推导过程的热力学和动力学方程，借助经验参数求解这些方程，从而达到指导生产的优化目的。2、冶金过程的人工智能优化经验型通过收集生产数据，将工艺参数作为输入，生产效果作为输出，应用数学方法研究输入与输出信息的关系，借以调整输入而达到最佳输出的效果。人工智能优化是指将模式识别、人工神经网络和专业系统技术以及其他可以模拟人类思维的算法发展成优化策略，从而改进生产过程，达到人们预期的目的。四、计算机在冶金过程中的应用概况人工智能优化的特点与生

8、产过程紧密相关主要通过工艺参数调节达到优化目的随着生产发展，在积累新的数据之后，可进行新一轮优化人工神经网络神经网络基于连接机制的大规模并行处理的分布式的信息存储，它是依靠大量神经元广泛互连所引起的不同的兴奋状态和系统所表现出的总体行为进行工作。在冶金过程的在线预报和控制技术开发应用方面，人工神经网络技术也具有广阔的开发和应用前景。五、计算机数据采集与数据处理数据采集的基本结构计算机数据采集是用传感器对物理量(如温度、压力、流