宝钢综合自动化技术的现状和发展

宝钢综合自动化技术的现状和发展

本文作者丛力群先生，上海宝信软件股份有限公司高级工程师、博士。关键词：综合自动化冶金工业

随着现代工业文明的发展，一个全新的综合自动化系统的概念已经形成。它的实施是基于计算机、信息、人工智能、自动控制、系统工程和生产制造等技术，是对传统的生产技术与生产方式的革命性变革。它具有集成化、智能化、网络化、系统整体优化的特征，采用标准化、模块化和系列化设计，是一个以通信网络为纽带，融过程控制、生产管理、企业规划等诸多功能于一体的多级计算机网络系统结构，通常称为现代集成制造生产系统(CIMS/CIPS)。

综合自动化系统是在已有自动化技术基础上，把工厂内孤立的局部自动化技术和子系统在新的管理模式与工艺指导下综合运用信息技术、自动化技术，并通过计算机网络及其支持软件而有机地结合起来，构成一个完整的系统，对生产过程的物质流与管理过程的信息流和决策过程的决策流进行有效的控制和协调，以适应新的竞争模式下市场对生产管理过程提出的高质量、高速度、高灵活性和低成本的要求。它构成了未来工厂的发展模式。与其他工业领域一样，综合自动化技术在冶金行业的应用也得到了迅速的普及。

自20世纪80年代以来，从单元控制装置、单体设备自动化到全线的自动化系统和全厂、全公司的生产管理控制系统已经遍布冶金工业的各个工艺流程，冶金自动化装备的可靠性、实时性、可操作性和可维护性都得到了极大的改善。方便的软件编制和友好的人机界面，以及不断提高的性能价格比使冶金自动化装备技术得到很快的推广和使用；也使冶金产品的质量和冶金生产线的作业率获得很大的提高，新产品、新工艺的开发周期大为缩短，获得了显著的经济效益，引发了生产力的巨大提高。人类社会在工业化的轮子还在转动的同时，启动了信息化的轮子。随着Internet/Intranet技术的普及应用，冶金企业正在迈向全面信息化时代。

一综合集成是信息时代企业综合自动化发展的总方向工业生产造就分工，信息生产专事融合，这是工业化社会走向信息化社会过程中非常明显的变化，而综合集成技术为适应这种变化提供了相应的手段。综合集成的目标不仅仅是接入，更重要的是信息的融合。综合集成的最大特点是多种技术的“综合”与全企业信息的“集成”，它是信息时代企业综合自动化发展的总方向。信息集成的理论基础实际上是工程思想和系统思想的结合，是综合自动化系统的核心。人们在生产中获得的工艺经验、产品数据、设备状态，商务中合同记录、质量数据、工作中所使用的传递指令、报告、结算的数据等都是信息。信息集成就是以用户的信息处理要求为出发点，对系统硬件进行综合、联系、统筹、系统地分析和设计，解决如何高效合理地处理这些数据的技术和思路，把各种先进技术和人的经验与知识结合起来，形成整体技术优势。众所周知，我国是一个钢铁大国，但不是钢铁强国。目前，冶金企业所追求的已不仅仅是某一个生产工序的自动化控制水平，而是企业整体的综合自动化水平，实现企业整体优化，这就需要信息的集成、功能的集成、技术的集成，以及人、技术和管理的集成。它包括企业各种经营活动的集成、企业各个生产系统与环节的集成、各种生产技术的集成、企业部门组织间的集成和各类人员的集成，而计算机技术、网络技术是实现各种集成的条件。通过信息集成实现信息共享，其中不仅有直接采集到的信息，同时也包括通过信息采掘得到的有用信息，从而使信息真正成为资源，进而完成信息流、物流和资金流的集成以保证企业的运行优化。这些都是进行管理决策、在线控制和指导生产等一系列活动的依据。这种人在系统中的突出作用与关系，也是企业综合自动化与一般的自动化的一个重要差别和优势。二宝钢综合自动化水平的提高世界冶金行业都在努力利用计算机技术、自动化技术及信息技术来改造和提升企业在降低生产成本、提高产品质量和优化售后服务方面的能力，以提高在

国际钢铁市场上的竞争能力。1. 宝钢的综合自动化应用水平不断提高宝钢自1989年投产以来，经过3期的建设，在产品系列日臻完善、质量不断提高的同时，综合自动化应用和开发水平也有了长足的进步。宝钢为了实现建设精品基地的目标，在企业自动化和信息化建设方面投入了大量的人力、财力和技术，经过许多工程技术人员多年的生产科研实践，对国外引进的大量先进技术进行消化、吸收、开发、改造，使得整体自动化应用水平有了很大的提高。硬件水平由第一期分散的现场单元仪表、小型的DCS系统以及DDC方式的控制计算机，变为现在由先进的现场总线、智能现场仪表与电气设备、SCADA系统、过程与生产管理计算机系统组成的全网络化的、开放的集成生产系统；软件水平也由以往的简单的文件系统或专用的数据库系统逐步过渡到开放式的数据库系统，实现了全厂的信息、技术、系统的综合集成。随着工艺装备水平的改善和工艺要求的提高，宝钢在冶金工艺模型和控制模型方面作了大量的投入，先后取得了一大批具有自主知识产权的技术成果：转炉动态定碳模型、连铸定长切割模型、连铸漏钢预报系统技术、热轧层流冷却模型、板型优化控制技术(PMDH)、冷连轧机动态变规格控制技术、带钢厚度软测量技术等。宝钢的企业信息化系统和应用走在了国内大型企业的前列，从接收用户订单开始，经过合同处理、计划编制、生产指令下达、生产实绩收集、质量控制、发货管理等环节，直至合同结算完成，构成了企业销售、生产、供货等企业活动的全过程管理流程的自动化闭环管理。在每一环节均可做到随时跟踪，对企业的所有生产单元可以达到实时跟踪，为宝钢产品质量的提高作出了很大的贡献。东方钢铁在线以B2B电子商务为基础，旨在建立服务于整个钢铁行业的电子交易平台。它通过提供安全、可靠、高效的交易系统，创建了一种全新的业务模式，为国内钢铁行业提供钢材及相关产品、原材料、备件的电子商务及信息咨询和客户技术支持，最终建成完整的、基于互联网技术的，集交易、信息服务于一体的，覆盖全球的钢铁在线交易系统。2. 宝钢的信息产业化能力基本形成作为宝钢信息产业的实施单位，宝信软件在ERP系统、生产控制与管理系统、自动控制系统、网络集成、电子商务等方面拥有技术、人才的资源优势。他们有国家级、宝钢技术专家10人，博士17名，硕士136名，以及近600名高素质的、专业齐全的系统集成与应用开发、服务队伍；同时，依托具有世界一流自动化水平的宝钢，结合宝钢技术中心已经形成的科研力量，通过与国外著名计算机与控制设备厂商的合作，在开发自动化与信息化系统的过程中积累了丰富的工程经验，并形成了完整的、符合ISO 9001认证的工程开发设计规范和工程质量控制体系。到目前为止，宝信软件共完成和承担了国内外自动化工程开发项目数百项，工程项目涵盖了冶金行业各个主要生产工序，遍及冶金、电力、交通、金融、贸易、医药卫生等各个行业，已经完成的项目按时投入率和一次验收率均达到100%，基本上形成了综合自动化工程的自主集成和设计开发能力。其中在冶金行业主要开发的技术有：(1)特大型高炉控制系统的设计与开发技术；(2)大型炼钢转炉自动控制系统的在线改造技术；(3)炼钢精炼炉自动控制系统的自主集成技术；(4)热轧加热炉、轧机、层流冷却控制系统的改造与开发技术；(5)冷连轧机控制系统的核心技术应用；

(6)大型企业的ERP系统；(7)大型企业能源管理系统的设计与实现。为了形成自身的信息产业，在承担工程的同时，宝钢还特别注重与企业综合自动化相关的软硬件产品的开发，如过程计算机应用软件开发平台；利用富士、西门子等硬件产品自主集成过程控制系统；冷连轧机设备仿真系统软件；基于Web的企业信息系统；企业生产控制与管理系统；综合事务信息管理系统、办公自动化系统；企业数据仓库、数据挖掘技术。三宝钢将尽快实现由产业信息化向信息产业化的转变2000年宝钢首届技术创新大会明确提出：宝钢要“在做高做强钢铁主业的同时，积极发展信息产业，加快企业信息化工程建设”。为了振兴和发展宝钢的信息产业，上海宝钢集团公司组建了宝钢信息产业公司，力求形成相对独立的战略性先导产业，从“以工程项目为导向、基于技术面的自发发展模式”，向“以资本市场为导向，基于产业链的跳跃式发展的模式”转变，以科学研究为基础，从生产和服务实践中，在积累的技术

经验上，采用正式的产品、成熟的设计和科学的方法，改变以往有工程无产业的状况，以实现“做强钢铁业、做大非钢铁业”的目标。作为宝钢信息产业的实施单位——宝信软件，正着力构筑“产品—工程—服务”的产业链，即：(1)完善企业ERP系统，并建立基于知识的企业管理平台；(2)强化过程自动化的系统集成能力；(3)开拓供应链相关制造企业的ERP、ASP市场；(4)进入城市信息化建设和服务市场。四结论目前，我国钢铁产量已基本满足市场需求，处于增加品种和改善质量的阶段，企业的综合自动化就变得尤为重要。我国冶金自动化行业要着力发展具有自主产权的产品和成套工程应用技术为主的高技术产业，减少对国外技术的依赖性。面对我国加入WTO的新形势，为了在更高水平上实现信息产业的跳跃式发展，我国的信息产业要做好充分的准备，在发展的过程中直接参与国际市场的竞争。宝信软件作为宝钢的信息产业公司，要努力加强新技术与传统工程开发方法的嫁接，形成系统集成、信息集成和应用集成的综合集成能力，为我国冶金综合自动化水平的提高和发展作出贡献。

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