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    物联网在炼钢中的应用探析作者:未知   摘要:最初对物联网的定义以及当今物联网应用现状进行概述论述,接着对物联网与炼钢家当的联合理论进行分析概括,最终从三个方面对物联网在炼钢中的具体应用进行论述。
  关键词:物联网;RFID;传感器
  中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0220025-01
  
  0、引言
  
   近几年来,物联网受到越来越多的关注,并被认为是继计算机、互联网和移动通讯网之后的世界信息家当的第三次浪潮。作为IT技能革新的潮流,物联网在智能交通、环境保护、政府事务、公共平安领域等有着辽阔的应用前景,在资源配置、经济、社会发展、家当升级等方面有着举足轻重的作用。因此,世界各国纷纷制定物联网的发展战略。
  钢铁是我们进行现代化建设的重要原材料,而现代化的炼钢生产是一个相当复杂的过程,期间面临着较多的生产问题和状况,因此需要有关人员能准时的明白生产信息并加以分析,从而以最优的生产模式来教导和参与生产。为实现对炼钢生产的更好的掌控,本文探讨了物联网在炼钢中的应用,以提高在炼钢过程中的精细化管理。
  
  1、物联网的定义
  
  “物联网”是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件,使之成为“智能物体”,通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现物与物、物与人之间通讯。目前物联网能够分为体积小、能量低、存储容量小、运算能力弱的智能小物体互联,即传感器网络和智能终端的互联,如智能家电等。
  物联网主要的关键技能包括:射频识别(RFID)技能、传感器技能、传感器网络技能、网络通讯技能等。物联网的运行过程为:先对物体属性进行标识,其中静态属性能够直接存储在标签中,动态属性由传感器实时探测。再由识别设备对物体属性的读取,并将信息转换为网络传输的数据格式。最终通过网络传输将物体的信息传输到信息处理中心,由处理中心完成相关的计算处理。
  
  2、物联网与炼钢的联合
  
  在炼钢的过程中,我们能够通过把感应器嵌入和装备到炼钢生产设备中,然后将“物联网”与互联网整合,就能够实现物理系统的联合,通过具有强大计算能力的中心计算机群,运用“云计算”技能,实施对网络内人员、机器、设备和设施等的实时管理和抑制,从而以更加精细和动态的方式管理炼钢生产过程,提高资源利用率和生产水平。通过将射频识别技能应用在炼钢生产过程中,给各种需要监控的生产设备设施发放智能身份证,并利用监测技能,将设备实施以及人员的动态信息一同准时的通过无线网络发送到处理中心,从而能够有效的监控生产状况,重点监控风险较高的设备实施,准时预测设备设施的平安状态,预警人员的不平安行为,从而提高平安生产中的“预防”水平。
  
  3、物联网在炼钢中的具体应用
  
  3.1物联网在炼钢监控过程中的应用。钢铁制造过程是工序繁多且高温运行的多维物流管制过程,是由化学冶金过程(烧结、炼铁、铁水预处理脱硫、转炉提钒、转炉炼钢、钢水的二次冶金等)、凝固过程(模铸、板坯连铸、方坯连铸)、物理冶金过程(各类压力加工、在线/离线热处理、表面处理等)组成。其生产管理受到诸如品种繁多、工序复杂、时间、成分、温度要求严格等多因素的影响。物联网在炼钢生产过程中的应用能够看做是在线监视与生产调度辅助系统、智能决策系统和警报系统的三者联合,从性子上看实际是物质状态转变、物质性质抑制和物质流程管制三者在制造过程中的物料消耗、能耗、设备状态参数的优化组合与匹配贯通,进行总体研讨并解决好过程中工序能耗集、工序关系集、物料消耗集的综合优化问题。
  炼钢是钢铁生产的主要过程之一,铁水经预处理后送入转炉冶炼为钢水,经吹氩等精炼处理后,送至连铸机浇铸成满足合同要求的不同钢种、规格的钢坯,以供应市场或轧钢工序需求。炼钢是由生产管理与抑制多种信息、多种功能集成,这一生产过程特点要求实时监视获取生产过程参数与设备作业状态、以熔炼号或罐号为主线动态跟踪各工序时间、温度、物料消耗等物态参数,然后将这些参数通过无线或者有线信号传输到计算机总服务器,经过智能决策算法,在线编制和调整调度打算,实现整个生产过程的动态管理和抑制,满足生产过程监视、调度打算编制、设备管理、数据查询、统计报表等功能需求。
  本过程监视选取Client/Server、Brower/Server混合网络模式体系框架结构,建立分布式过程监视与生产调度辅助系统。其中基础自动化级网络由低层传感设备和调节执行抑制设备构成,支持PLC和DCS完成单元设备监控及各工序数据采集;以生产过程抑制系统作为过程自动化级和调度级网络,支持各事务站完成生产过程监视。在C/S、B/S体系结构上,以数据库技能为基础,由计算机网络支持,建立调度室与各工序及各工序与其相关工序之间的通信机制,相互之间实时传递生产实绩信息,完成调度人员对炼钢全过程地实时监视跟踪。
  3.2在含氮量抑制方面的应用。随着用户对钢材本能要求的不时提高,钢中氮含量的抑制越来越被人们重视。氮对大多数钢种来说都是有害的,主要表如今:它会导致钢材的时效性;降低钢材成形本能;降低钢的焊接本能;降低钢的高温韧性和塑性;加剧钢材的冷脆等。所以在炼钢过程需要采取措施强化脱氮和防止吸氮,将钢种的氮含量抑制在较低的水平。而用于物联网则能够很好的实现对钢液含氮量的抑制。在炼钢过程中,能够通过自动检测装置,定时将探头放入钢液,在探头融化的霎时内获取数值,并通过反馈到服务器。而生产管理人员只需要登陆互联网就能够实时掌握到炼钢过程中的含氮量数值,并根据这些实时信息采取相应的实时智能化操作,比如削减点吹、增加渣量、提高铁水比等等。
  3.3物联网在废钢及铁水重量监控上的应用。物联网在废钢及铁水重量监视局部包括安装于天车上的压式称重传感器、配料抑制器、无线数据采发站、无线接收中心和废钢及铁水监视计算机。每个设备上都要安装不同IP地址的无线发射接收电台,同时要安装采集点,采集点接收到信号后生成Socket数据包,将数据发送到中心抑制机器。在每炉钢吹炼之初,人炉铁水量、人炉废钢量及各种散装料量都根据接收到的Socket数据包自动记入系统数据库,根据这些数值,根据相关算法的计算,生成保证高产、低耗的最佳终点温度和最佳终点碳含量。管理人员能够登陆互联网或者利用手机终端,来动态查看这些数值,并且能够根据实际情况作出动态的调整。当通过算法计算出的相关数值严重不合要求数值时,给管理者终端发送报警信号。
  
  4、归纳
  
  物联网是对物体具有全面感知能力,对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。物联网的研讨与发展使得我们获取任何事物的实时信息形成了可能,恰是基于技能背景,将物联网应用于炼钢家当,能够很好的提高炼钢过程的智能化管理水平,提高生产效率。
  
  参考文献:
  [1]后盾,物联网在马钢的应用[J],冶金动力,2010(04)
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