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   馬竹梧 （1931-）

    男，廣東廣州人，教授級高級工程師，原冶金部自動化研究院副院長、總工程師，現(xiàn)任中國鋼鐵協(xié)會信息化自動化推進中心顧問、中國自動化學(xué)會專家咨詢委員會委員，主要從事工業(yè)自動化研究和設(shè)計工作。

 1 前言

    鋼鐵工業(yè)自動化不僅是現(xiàn)代化的標志，而且是能獲得巨大經(jīng)濟效益和高回報的技術(shù)。據(jù)奧鋼聯(lián)統(tǒng)計，使用了該公司的自動化系統(tǒng)后，已證實燒結(jié)可提高生產(chǎn)率5%，高爐鐵水成本降低16%，轉(zhuǎn)爐溫度偏差減少約40%、碳偏差減少約45%、重吹率降低約60%、生產(chǎn)率提高約10%，二次吹煉降低合金化成本15%、縮短處理時間5%，連鑄漏鋼減少80%、最終板材不合格率降低60%、熱裝率提高6%、耐酸鋼質(zhì)量檢驗不合格率降低75%，熱軋加熱爐節(jié)能10%、軋出板帶寬度公差為±3mm、收得率提高0.75%、厚度公差降至標準值的1/4、板形波動<20μ、平直度偏差在30I單位以內(nèi)、卷取溫度偏差<16℃等等，自動化投資約1-2年內(nèi)收回，因此，世界各國鋼鐵工業(yè)都大力采用自動化技術(shù)。

    解放前我國鋼鐵產(chǎn)量很低。從1890年建設(shè)漢陽鐵廠算起至1948年半個世紀，鋼總產(chǎn)量累計不到200萬噸，年產(chǎn)量最多的1943年才92.3萬噸，而且主要集中在日偽侵占的東北，自動化作用與需求當然不會太大。解放后特別是改革開放后，鋼鐵工業(yè)飛速發(fā)展，1949年鋼產(chǎn)量占世界第26位，1957年達535萬噸，排世界第8位，1996年達1億零1百萬噸，上升到第1位，現(xiàn)在已超過2億6千萬噸，生產(chǎn)這么多鋼鐵，如何節(jié)約原燃料和人力，提高產(chǎn)品質(zhì)量等，自動化技術(shù)就顯得非常必要。

2 我國鋼鐵工業(yè)自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與評價

    我國鋼鐵工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用實際上是從解放后開始。經(jīng)過60年的努力，我國鋼鐵工業(yè)自動化的水平已和西方發(fā)達國家的應(yīng)用水平相差無幾，其表現(xiàn)為：① 我國如寶鋼、鞍鋼、武鋼等大型鋼鐵公司等主要機組如高爐、轉(zhuǎn)爐、冷熱板帶軋機等大都和日本五大鋼鐵公司、德國蒂森鋼鐵公司以及英、法、美等相應(yīng)機組的自動化水平基本無大差別，甚至地方大中型鋼鐵公司如濟鋼、邯鋼或者民營的沙鋼等新建或改建的主要生產(chǎn)機組除管理自動化外與國外也差別不大；都是多級計算機控制系統(tǒng)，采用的裝備都是PLC、DCS、先進的檢測儀表和電力電子裝備；② 從統(tǒng)計數(shù)字來說，據(jù)中國鋼鐵協(xié)會近年來的調(diào)查，在基礎(chǔ)自動化方面采用PLC、DCS或工業(yè)控制機進行控制已較普及，按工序來分，采用這樣的計算機控制的采用率分別為高爐100%，轉(zhuǎn)爐95.43%，電弧爐95.9%，連鑄99.42%，軋鋼99.68%；過程自動化方面(包括優(yōu)化與模型控制或操作指導(dǎo))，計算機配置率分別為高爐57%，轉(zhuǎn)爐56.39%，電弧爐58.56%，連鑄60.08%，軋鋼75.5%；管理自動化方面，計算機配置率分別為高爐5.97%，轉(zhuǎn)爐23.03%，電弧爐26.12%，連鑄20.64%，軋鋼41.68%；③ 從應(yīng)用高技術(shù)來說，公認的自動化高技術(shù)——CIMS和機器人的應(yīng)用，我國鋼鐵廠如寶鋼、鞍鋼、武鋼等大型鋼鐵集團公司等都設(shè)有或在建，而且大都以ERP為核心的系統(tǒng)，最新的三級CIMS系統(tǒng)中的MES系統(tǒng)也在主要機組中實現(xiàn)；寶鋼等大型鋼鐵集團公司更設(shè)有電子商務(wù)系統(tǒng)，正向著與CIMS系統(tǒng)連接成為當代世界上最先進的WIMS(網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))方向前進；機器人也有應(yīng)用，如原料的自動取樣、轉(zhuǎn)爐副槍的自動更換探頭裝置，雖然是屬于機械手和重演機器人性質(zhì)，但是西方在鋼鐵工業(yè)使用智能機器人也不多；此外，在鋼鐵工業(yè)自動化先進性標志上，如數(shù)學(xué)模型和先進控制都有應(yīng)用，而且許多是世界先進水平的技術(shù)，如高爐的多個數(shù)模和專家系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐的終點動態(tài)控制數(shù)模、連鑄的質(zhì)量判斷優(yōu)化切割漏鋼預(yù)報等數(shù)模、冷熱板帶軋機的軋鋼設(shè)定和控制數(shù)模等；智能控制中的模糊控制、專家系統(tǒng)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和模式識別也有許多成功例子；在管理數(shù)學(xué)模型方面如編制計劃專家系統(tǒng)和物流控制模型也得到應(yīng)用；④ 先進自動化裝備如PLC、DCS、管理控制計算機以及現(xiàn)代檢測儀表(包括近年來發(fā)展起來的現(xiàn)場總線及工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò))、先進的電力傳動及控制裝置(包括數(shù)字化控制及晶閘管、可關(guān)斷電力電子器件如GTO、GTR、IGBT等組成的各類交直流調(diào)速裝置)已和西方發(fā)達國家一樣用于鋼鐵工業(yè)中，甚至綜合了IGBT與GTO的優(yōu)點的新一代大功率電力電子器件IGCT組成的最新交流調(diào)速裝置也在寶鋼1880mm熱軋帶鋼廠中應(yīng)用；⑤ 在自動化工程設(shè)計、研究和教育方面，國內(nèi)設(shè)有專門的全國性鋼鐵設(shè)計院，均設(shè)有自動化、電氣和計算機的科室或?qū)I(yè)，大中型鋼鐵企業(yè)亦有類似機構(gòu)，能進行三電工程（電氣、自動化、計算機，國外稱為EIC，國內(nèi)由于其同屬電類，常稱為三電）的設(shè)計；亦設(shè)有專門的全國性冶金自動化研究設(shè)計院（包括國家自動化工程試驗室），大中型鋼鐵企業(yè)亦有類似機構(gòu)如寶鋼技術(shù)中心的自動化研究所和寶信軟件公司，能進行復(fù)雜的包括基礎(chǔ)自動化、過程自動化和管理自動化的研究和設(shè)計，并提供整套硬件、軟件裝置和調(diào)試投產(chǎn)服務(wù)，也有專門的面向冶金的自動化工程的安裝部門；此外，國內(nèi)設(shè)有專門面向冶金的自動化技術(shù)的高等院校，如東北大學(xué)、北京科技大學(xué)等的信息工程學(xué)院，每年培養(yǎng)大量三電技術(shù)的本科、碩士博士畢業(yè)生。

    但還應(yīng)清醒看到，我國鋼鐵工業(yè)自動化和西方發(fā)達國家還有不少差距、問題，需要有克服的對策。因為我國鋼鐵工業(yè)自動化所用的關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)大都是引進的，硬件如最基本的PLC、DCS和過程控制與管理計算機幾乎全部是引進的，電氣傳動的先進調(diào)速裝置、電力電子器件除晶閘管外IGCT等都是引進的，晶閘管調(diào)速裝置雖然是國產(chǎn)化，但其關(guān)鍵的電子調(diào)節(jié)器也是引進的，而西方發(fā)達國家，如日、德、美、英、法、瑞典等主要自動化硬件產(chǎn)品很少使用別國的。參觀國內(nèi)工廠有西門子、施耐德、ABB和日本各電氣公司產(chǎn)品展示的感覺。高技術(shù)的機組大多為引進或者核心技術(shù)是引進的，如高爐數(shù)學(xué)模型，過去是引進日本的，現(xiàn)在則是從芬蘭或奧鋼聯(lián)引進，而且引進多套和重復(fù)引進，其他許多數(shù)學(xué)模型也是引進的。原冶金工業(yè)部副部長兼寶鋼集團公司董事長和總經(jīng)理黎明同志曾指出：“中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展道路是引進、落后、再引進，寶鋼花了300億還如此，因此必須要制作并執(zhí)行中長遠科技規(guī)劃”，我國鋼鐵工業(yè)自動化事實上也是這樣。此外，國內(nèi)研制的自動化系統(tǒng)和技術(shù)大都是消化吸收性質(zhì)，少數(shù)有自己知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)學(xué)模型，創(chuàng)新也不多，至少沒有如日本川崎制鐵的高爐GO-STOP模型那樣的能銷售到德國、巴西、中國、芬蘭等各大鋼廠的搶手貨，高技術(shù)系統(tǒng)如質(zhì)量直接控制等也沒有，更沒有像日本NKK公司的燒結(jié)無人化工廠、川崎制鐵的板帶熱連軋無人化工廠，因此必須找出差距，更有必要回顧發(fā)展歷史、找出原因和認真解決。

3 我國鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展的歷史回顧

    我國鋼鐵工業(yè)信息化及自動化的進展大致可以分為兩個階段，即自動化起步和發(fā)展的第一階段，和以計算機和多學(xué)科高技術(shù)為核心現(xiàn)代自動化的第二階段。每個階段又分為幾個不同時期。

3.1 我國鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展的第一階段

    （1）三年經(jīng)濟恢復(fù)時期（1949~1952年）?？谷諔?zhàn)爭勝利后，我國鋼鐵主要產(chǎn)地鞍山（也是昔日世界第6大的鋼鐵廠），由于戰(zhàn)爭破壞、戰(zhàn)后停工以及外國把較新的機組如3、5~9號高爐、二煉鋼，大型及無縫鋼管廠設(shè)備拆走，產(chǎn)鋼已微不足道。1949年全國粗鋼產(chǎn)量僅15.8萬噸，新中國成立后，大力恢復(fù)生產(chǎn)，到1952年粗鋼產(chǎn)量已超過歷史最高水平，達134.9萬噸，但自動化還非常薄弱，如煉鐵、煉鋼、軋鋼僅有一些熱工管理如測量溫度、壓力、流量等儀表和德國生產(chǎn)的ASKANIA油壓調(diào)節(jié)器用以調(diào)節(jié)煤氣壓力等，在電氣傳動方面，大都是人工遠距離手動控制。值得一提的是鞍鋼一初軋日偽時期從德國引進的IGNER直流電機調(diào)速控制系統(tǒng)，設(shè)計非常獨特，初軋機驅(qū)動電動機功率為16800馬力，使用機組供電，由5000kW交流電動機帶動兩臺輸出串接的功率為7600kW的直流發(fā)電機和相應(yīng)的勵磁電機，并帶一個大飛輪，由于初軋平均功率小于5000kW，達到16800馬力峰值只是瞬時的，此時5000kW交流電動機連同因略為速降使飛輪釋放的能量以驅(qū)動兩臺7600kW的直流發(fā)電機給16800馬力電動機供電，僅此而已。1952年底蘇聯(lián)援建的8號高爐系統(tǒng)開工，可以說是我國鋼鐵工業(yè)自動化的開始。8號高爐設(shè)有全套自動化監(jiān)控儀表，熱風溫度、熱風爐燃燒、煤氣壓力自動控制，熱風爐自動換爐，上料自動化（和現(xiàn)在一樣，操作員設(shè)定上料圖表后，由稱量車稱放料，上料，爐頂裝料是全部自動順序控制）；發(fā)電廠的鍋爐、透平機驅(qū)動的高爐鼓風也是自動控制的，前者包括輸出蒸汽調(diào)節(jié)，鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)、燃燒控制等，后者包括可選的定風壓或定風量調(diào)節(jié)等；其燒結(jié)（監(jiān)控儀表、點火爐溫度、空燃比控制，臺車速度控制等）、煉焦（監(jiān)控儀表、加熱煤氣壓力控制，自動換向等）也是裝備相應(yīng)的自動化系統(tǒng)；所有自動化儀表和調(diào)節(jié)器雖然還是模擬式，電氣控制是硬線邏輯系統(tǒng)，但也是當時的世界水平。

    （2）第一個五年計劃時期（1953~1957年）。國家提出“全國支援鞍鋼”等口號，鋼鐵工業(yè)得到大發(fā)展。首先是1953年鞍鋼三大工程七高爐系統(tǒng)、大型（重軌）軋鋼廠、無縫鋼管廠投產(chǎn)，接著是一煉鋼改造，二煉鋼，三煉焦，化工回收，5~6高爐、9高爐、3高爐系統(tǒng)（包括燒結(jié)、焦化、發(fā)電等等），薄板等廠相繼投產(chǎn)，其后本溪、武鋼、包鋼等改建或新建鋼鐵基地也開始建設(shè)，撫順鋼廠、北滿鋼廠等特殊鋼生產(chǎn)廠也在改造與投產(chǎn)。這些從蘇聯(lián)引進的機組，其自動化水平與當時的國際先進水平大致相同，如平爐（當時世界主要靠平爐煉鋼）都裝備全套監(jiān)控儀表、火焰自動換向、熱制度調(diào)節(jié)等、電弧爐均裝有爐頂裝料、電極升降控制等，加熱爐均熱爐均設(shè)有爐壓控制、溫度和燃燒控制等，均熱爐還設(shè)有爐蓋打開自動連鎖及控制等。與此同時，大批蘇聯(lián)專家來華指導(dǎo)設(shè)計、安裝和生產(chǎn)，鞍山鋼鐵公司成立專門的鋼鐵設(shè)計院（1955年易名冶金工業(yè)部黑色冶金設(shè)計院），設(shè)計院除原有電力設(shè)計科外，1953年成立機器及自動裝置設(shè)計科，值得一提是自動化設(shè)計蘇聯(lián)顧問專家K.K.捷列森哥，的確具有國際主義精神，他熱情指導(dǎo)我國技術(shù)人員進行自動化工程設(shè)計，無保留地及時提供有關(guān)設(shè)計資料、規(guī)程、規(guī)范、計算手冊和可參考的蘇聯(lián)最新投產(chǎn)類似工程的全部圖紙。當時國內(nèi)還未生產(chǎn)新型自動化儀表及裝備，捷列森哥專家認為中國要發(fā)展自己的自動化裝備工業(yè)，不應(yīng)都到蘇聯(lián)定貨，為此，他帶領(lǐng)我們跑遍上海各儀表廠，要求只能生產(chǎn)水銀溫度計的儀表廠生產(chǎn)各類溫度傳感器，只能生產(chǎn)水表或彈簧壓力表的儀表廠生產(chǎn)各類自動化流量、壓力和液位測量儀表，有些條件簡陋的性質(zhì)靠近的廠生產(chǎn)各類電子記錄儀、PI調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機械等，要鞍鋼設(shè)備處在工程中多定一臺或從備份中提出一臺做為樣機，進行測繪仿制，以專家建議方式提交國務(wù)院專家辦公室、上海市和鞍鋼領(lǐng)導(dǎo)（當時規(guī)定蘇聯(lián)專家建議必須執(zhí)行），并親臨制造廠作技術(shù)指導(dǎo)，就這樣，約在1956年，我們不但能獨立設(shè)計自動化工程，而且除個別從蘇聯(lián)進口新的裝置作為樣機仿制外，全部自動化裝置均國內(nèi)生產(chǎn)。

    1955年蘇聯(lián)在馬格尼托哥爾斯克市召開鋼鐵工業(yè)自動化會議，會上發(fā)表了各工序新控制系統(tǒng)、檢測儀表及技術(shù)等，捷列森哥專家?guī)Щ卦S多研究、應(yīng)用的報告。并由于設(shè)計立足于可靠，不能作試驗以免影響生產(chǎn)，這就需要有研究部門，不斷提供新的、成熟的技術(shù)，捷列森哥專家建議冶金工業(yè)部成立新的自動化專業(yè)院所，并吸收蘇聯(lián)的經(jīng)驗和改進不足之處，蘇聯(lián)鋼鐵工業(yè)自動化的設(shè)計和研究是分立的，由ЦЛ?。ㄖ醒朐囼炇遥┻M行研究及試制，ПМП（儀表自動化安裝設(shè)計院，后易名中央結(jié)構(gòu)設(shè)計局即ЦПКБ）進行工程設(shè)計（焦化、采礦的自動化工程則由相應(yīng)專業(yè)設(shè)計院的自動化科設(shè)計），建議成立統(tǒng)一部門。為此，1956年冶金工業(yè)部成立包括研究、設(shè)計和試制部門的熱工控制研究設(shè)計院，并聘請ЦЛА的專家B.H.普里克隆斯基來指導(dǎo)研究。這過程雖然暫短，但也作出一些成績，如鎢鉬熱電偶測量鋼水溫度、利用彎頭連續(xù)測量高爐各風口風量及其分配（國外是只用以測量水和液體流量，我國第一次用以測量高溫氣體流量，并導(dǎo)出其流量方程和試驗得出其流量系數(shù)等，50年以后，我國唐山才系列生產(chǎn)測量水和氣體彎頭流量計）和燒結(jié)大口徑廢氣流量、電子秤、高爐熱風爐燃燒調(diào)節(jié)新系統(tǒng)，偏心收縮蝶閥特性研究等，為設(shè)計部門提供新技術(shù)。與此同時，天津傳動所、上海工業(yè)自動化研究所、上海電器科學(xué)研究所也相繼成立，他們也進行了很多鋼鐵工業(yè)自動化的研究工作。從上世紀50年代開始，東北工學(xué)院、北京鋼鐵學(xué)院、中南礦冶學(xué)院、清華、浙大、西安交大、哈工大等高校相繼開設(shè)工業(yè)企業(yè)電氣化、儀表及自動控制等系和專業(yè)，清華更請來蘇聯(lián)專家（齊斯卡可夫教授及崔可夫教授）開設(shè)熱力過程自動化及面向鋼鐵的生產(chǎn)過程自動化課程，并接受各院所企業(yè)技術(shù)人員旁聽，為鋼鐵工業(yè)輸送和培養(yǎng)大量人才。

    國家編制的科學(xué)發(fā)展規(guī)劃，其中3908項就是針對鋼鐵工業(yè)自動化，詳細規(guī)定了煉鐵、煉鋼、連鑄、軋鋼的自動化項目、技術(shù)指標和完成日期。此外，還由中國科學(xué)院會同高校、熱工控制研究設(shè)計院等人員專門對我國鋼鐵工業(yè)自動化現(xiàn)狀進行考察。這些都大大促進了鋼鐵自動化的進展。

    （3）第二個五年計劃到七十年代初（1958~1973年）。上世紀50年代末期，我國在向蘇聯(lián)專家學(xué)習(xí)及從蘇聯(lián)引進技術(shù)、仿制引進設(shè)備和蘇聯(lián)156項工程完工生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，進入了自行設(shè)計并用國產(chǎn)設(shè)備裝備新建或改建的鋼鐵企業(yè)的新階段，如鞍鋼1、2、3、4、9號高爐自動化系統(tǒng)和太鋼1150mm初軋主輔傳動系統(tǒng)及均熱爐自動化系統(tǒng)等，其自動化技術(shù)水平已接近當時引進機組的水平。但在1958年冶金部整頓組織機構(gòu)，宣布剛成立不久的熱工控制研究設(shè)計院下馬，設(shè)計部門分散到各鋼鐵設(shè)計院，研究試制部門合并到鋼鐵研究院變成一個研究室（12室）二級單位，這樣自動化專業(yè)就很難大發(fā)展，雖然仍研制了一些新裝備及系統(tǒng)，如測量鋼水溫度的鎢錸熱電偶，以代替昂貴鉑銠絲，測量連鑄結(jié)晶器鋼水液位的同位素液位計及其控制系統(tǒng)、真空直流電弧爐電極升降控制系統(tǒng)、高爐爐況判斷智能系統(tǒng)、芝麻三極晶體管及以后的以芝麻三極晶體管為基礎(chǔ)的厚膜工業(yè)控制用的高抗干擾數(shù)字邏輯組件、太鋼六軋罩式退火爐群多點數(shù)字巡回檢測控制系統(tǒng)等。后來中蘇關(guān)系惡化，蘇聯(lián)撤回專家和撕毀合同斷絕援助。到60年代初，鋼鐵研究院轉(zhuǎn)向為軍工服務(wù)，一般鋼鐵工業(yè)自動化研究就停止多年。此時，鋼鐵自動化設(shè)計主要是按舊系統(tǒng)設(shè)計，只是隨著國內(nèi)新的自動化裝備生產(chǎn)而以新的儀表和裝備組成系統(tǒng)，如用單元組合儀表代替老式儀表等。60年代開始西方進一步發(fā)展自動化技術(shù)，特別是日本鋼鐵工業(yè)大擴張，并以包括計算技術(shù)和自動化應(yīng)用作為其鋼鐵工業(yè)大發(fā)展的四大法寶（新工藝和新設(shè)備、大型化、臨海鋼鐵廠、計算技術(shù)和自動化應(yīng)用）之一，我國自動化水平與世界水平差距增大，特別是文化大革命期間。但盡管如此，各院所、工廠還是斷斷續(xù)續(xù)地發(fā)展自動化工作，如電力傳動和控制方面，冶金部建筑研究院、天津傳動所、西安整流器研究所等自60年代，從研制大功率硅二極管整流器開始，開發(fā)晶閘管直流調(diào)速，首先是大功率硅二極管整流器的應(yīng)用（如國產(chǎn)的825V、10000A硅整流器在鋁電解廠中應(yīng)用，取代50年代的水銀整流器），接著是功率較小的晶閘管勵磁（如鞍鋼一初軋2600kW主傳動勵磁裝置），然后是大功率晶閘管供電（如上鋼五廠500mm軋機1300 kW主傳動供電裝置及70年代初投產(chǎn)的上鋼一廠2300mm中板軋機和1200mm五機架帶鋼熱連軋機，全軋線主輔傳動全部用晶閘管直流電機調(diào)速，其最大容量為2600 kW）；檢測儀表和自動控制方面，70年代初，鞍山礦山設(shè)計院研制成功電子皮帶秤、自動給料機和燒結(jié)自動配料系統(tǒng)，并在鞍鋼、攀鋼和首鋼應(yīng)用，本鋼也開發(fā)了用工業(yè)色譜儀分析高爐煤氣成分，武鋼和鞍鋼先后應(yīng)用極值控制系統(tǒng)控制高爐熱風爐燃燒及拱頂溫度，梅山、攀鋼等也應(yīng)用高爐稱量料批重量和焦碳水分補正系統(tǒng)，天津傳動所先后研制成功高爐磁性邏輯無觸點和半導(dǎo)體（先是鍺晶體管，以后是硅晶體管）程序控制上料裝料系統(tǒng)，并用于鞍鋼、攀鋼、武鋼和梅山等高爐中，1964年在首鋼30t轉(zhuǎn)爐使用測溫槍，并試驗用快速微型熱電偶爐外定碳，漣鋼也研制成功晶閘管-電磁轉(zhuǎn)差離合器電弧爐電極升降控制系統(tǒng)代替從波蘭引進的老舊功率放大機系統(tǒng)；在計算機控制方面也作了許多嘗試，首先國家組織首鋼、鋼鐵研究院、冶金建筑研究院、738廠等嘗試計算機應(yīng)用，采用晶體管元件制作了三臺K-154型計算機，計劃用于首鋼煉鐵、燒結(jié)和小型廠，但由于元件不可靠等很多問題，無法用于工業(yè)控制，以失敗告終。直至1973年鞍鋼冷軋廠使用國產(chǎn)小型控制機，成功地對75座罩式退火爐進行溫度控制，效果顯著。

    上世紀60年代中至70年代初，設(shè)計院、工廠開始謀求向西方引進，如太鋼七軋成套設(shè)備從德國等多個國家引進，其中如光亮退火爐等使用德國西門子的以磁元件為核心的Teleperm-S系列PID調(diào)節(jié)器和執(zhí)行裝置等自動化裝備，包鋼五號球團帶式焙燒機從日本成套引進，其自動化系統(tǒng)包括30多套以晶體管調(diào)節(jié)器為核心的儀表組成料位、溫度、流量、壓力、稱量等自動控制系統(tǒng)，還設(shè)有多點數(shù)字巡回檢測裝置進行工藝參數(shù)記錄、打印和報警，其電氣控制系統(tǒng)也使用交流電機電磁轉(zhuǎn)差離合裝置或晶閘管直流電機調(diào)速裝置以及硬件邏輯順序控制設(shè)備；計算機系統(tǒng)也開始引進，如首鋼用以轉(zhuǎn)爐分析及終點控制的過程計算機和制氧廠的控制計算機，太鋼二煉鋼也從奧地利引進成套氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，其自動化系統(tǒng)除常規(guī)控制采用晶體管等控制儀表外還采用德國西門子的計算機進行冶煉終點靜態(tài)控制。外國先進技術(shù)和我國落后技術(shù)的差距，大大增加了我國的危機感，同時也促進了鋼鐵工業(yè)自動化第二次引進高潮。

3.2 我國鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展的第二階段

    （1）1973至1987時期。國際上已進入大規(guī)模全線自動化的計算機控制，這一新事物復(fù)雜而新穎，國內(nèi)不僅設(shè)計、甚至連應(yīng)用都成為大問題。首先是面對70年代初從日、德、法引進的武鋼一米七工程，它包括從加熱爐上料-粗軋-七機架連軋-卷區(qū)-運輸鏈全線自動化的兩級計算機控制的帶鋼熱連軋廠、帶計算機控制五機架冷連軋機的冷軋廠、帶森吉爾軋機的硅鋼廠和帶計算機控制的板坯連鑄機，如何正常應(yīng)用與運轉(zhuǎn)，為此冶金部再次成立自動化研究所（主要由冶金建筑研究院安裝所、鋼鐵研究院12室、冶金儀表廠合并組成），并以冶金部研究所為骨干并從各方面調(diào)集技術(shù)人員組成部自動化工作組，進駐武鋼并會同武鋼和設(shè)計院，實行消化掌握計算機及自動化系統(tǒng)、準備投產(chǎn)。與此同時，為很好消化吸收和利用與開發(fā)更多的自動化技術(shù)，鞍鋼、武鋼、攀鋼、首鋼、馬鋼、重鋼等先后成立自動化研究所，與高等學(xué)校、設(shè)計院、工廠共同構(gòu)成鋼鐵工業(yè)自動化研究、設(shè)計和應(yīng)用體系，從而使鋼鐵工業(yè)自動化進一步穩(wěn)步發(fā)展。

    隨著我國對自動化作用認識的深化，黨的三中全會確定重點轉(zhuǎn)移、改革開放等一系列政策，大大促進了鋼鐵工業(yè)自動化的發(fā)展。此時，鋼鐵工業(yè)自動化進展主要是要求高新建或改建廠礦采用成套或部分引進方法，以及跟蹤國外自動化進展國內(nèi)自行開發(fā)。前者如80年代初在上海建設(shè)新的寶山鋼鐵廠，包括設(shè)計、主要設(shè)備供貨以及指導(dǎo)投產(chǎn)全面從日本引進，一期工程包括原料場、燒結(jié)、高爐、煉鋼、焦化、初軋以及備用電廠，全部采用先進的EIC一體化兩級自動化系統(tǒng)，基礎(chǔ)自動化中的儀測儀控系統(tǒng)中，除了使用常規(guī)模擬式儀表以外還開始使用數(shù)字儀表（即后來的DCS），如在高爐風口檢漏、爐皮溫度等多點測量的部位使用了三套數(shù)字儀表以及初軋的均熱爐控制的TDCS2000型數(shù)字儀表，基礎(chǔ)自動化中的電氣控制器系統(tǒng)則采用了可編程序控制器?；A(chǔ)自動化遠比過去系統(tǒng)復(fù)雜與完善，可控制更多的工藝參數(shù)，而稱為增強型基礎(chǔ)自動化。原料場、燒結(jié)、高爐、轉(zhuǎn)爐、焦爐、初軋、Ф140mm無縫鋼管、能源中心等主要機組均設(shè)有過程計算機，進行收集數(shù)據(jù)、監(jiān)測、記錄、過程管理、通信、設(shè)定控制、使用數(shù)學(xué)模型進行優(yōu)化控制（如初軋的燒鋼預(yù)測、高爐熱風爐燃燒流量優(yōu)化設(shè)定模型）或操作指導(dǎo)（如高爐的爐熱模型），Ф140mm無縫鋼管自動化程度更高，設(shè)有CIMS系統(tǒng)六級劃分的五級，即檢測驅(qū)動級、設(shè)備控制級、過程控制級、生產(chǎn)控制級與無縫鋼管廠管理級的全線全廠自動化系統(tǒng)。引進的寶鋼及其自動化系統(tǒng)達到當代世界先進水平。并長期成為我國鋼鐵工業(yè)自動化的主要技術(shù)來源，冶金部還為此舉行由副部長主持的各有關(guān)單位參加的消化會議，并指出國家花了許多錢引進，要一家引進萬家受益。寶鋼的資料包括數(shù)學(xué)模型說明書（含全部計算公式）、功能規(guī)格書甚至軟件程序清單等都比較完全，因而大大促進了我國自動化的發(fā)展。催生許多成果，如電力傳動方面，晶閘管直流調(diào)速發(fā)展迅速，國產(chǎn)元件組成系統(tǒng)的可靠性已能滿足生產(chǎn)需要，形成了風冷和水冷兩種結(jié)構(gòu)，可逆無環(huán)流切換時間已縮短3~6ms的先進水平。在天津傳動所、冶金部自動化研究所等單位共同努力下，鋼鐵工業(yè)晶閘管直流調(diào)速已可代替進口，大功率系統(tǒng)也相繼解決。首先冶金部自動化研究所在重慶西南鋁加工廠的冷軋機風冷的晶閘管直流調(diào)速裝置，最大功率已達4200 kW，其后該所雖幾經(jīng)周折，也成功地投產(chǎn)了單機容量達4600 kW、操作條件最嚴酷頻繁可逆轉(zhuǎn)動的長城鋼廠825mm初軋機水冷式晶閘管直流調(diào)速裝置，該所還完成一系列晶閘管直流調(diào)速裝置包括工期要求極短（僅45天）的取代老舊水銀整流器的原東德引進的湘鋼250線材軋機工程等。1979年攀鋼自動化研究所等研制成功800kW的動態(tài)虛功補償裝置，采用晶閘管，響應(yīng)速度僅8~10ms，達到國外同類產(chǎn)品的指標。在交流調(diào)速方面，除了主流的變頻調(diào)速外，比較成功的有70年代初的包頭設(shè)計院和冶金部自動化研究所研制的差動調(diào)速傳動，并從1979~1984年先后在呼和浩特鋼鐵廠線材軋機、昆明金屬材料廠窄帶冷連軋機、首鋼紅冶鋼廠和哈爾濱軋鋼廠300小型連軋機上投產(chǎn)，冶金部自動化研究所研制的湘鋼活套式拉絲機變頻調(diào)速系統(tǒng)、線繞型電動機交交變頻雙饋調(diào)速裝置也在生產(chǎn)中應(yīng)用；在檢測儀表方面，在長沙礦山研究所、長沙礦冶研究院、長沙礦山設(shè)計院、馬鞍山礦山研究院、北京礦冶研究院、中南礦冶學(xué)院、冶金部自動化研究所等共同努力下開發(fā)了從采礦到軋鋼一系列特殊檢測和儀表，如采礦的炮孔測角測深儀、測震儀、多點邊坡位移記錄儀等20余種儀表，選礦的礦漿濃度儀、礦漿金屬成份儀、磨礦返砂量儀、金屬探測器等，燒結(jié)的料槽料位儀、混合料透氣性及水份儀、各式皮帶秤、層厚儀等，煉鐵的吹氣式靜壓力測量儀、砌體燒損儀、風口檢漏雙管電磁流量計和卡門流量計、氯化鋰濕度計、風口流量計等，煉鋼的消耗式熱電偶、定氧定硅探頭、副槍測溫定碳及其大顯示智能儀表等，連鑄的各式結(jié)晶器鋼水液位、結(jié)晶器冷卻水熱量和熱功率測量儀、帶峰值鑄坯溫度單點多點測量儀、鑄坯長度測量儀、輥間距測量儀、結(jié)晶器錐度測量儀等，軋鋼的壓磁式（包括環(huán)型和實體的）應(yīng)變電阻式及拉桿式測壓儀、各種輥縫儀、測速儀、張力計、活套位置儀、X-射線測厚儀、光電測寬儀、激光測徑和測厚儀、光電紅外測溫儀、爐壁式殘氧分析儀等；在自動控制方面也大有進步，如采礦的遙控振動出礦自動控制系統(tǒng)等，選礦方面的給礦量控制、磨礦濃度控制、分級機溢流濃度控制、按音響控制磨礦機裝載量系統(tǒng)、藥劑添加控制等，煉鋼的以厚膜數(shù)字邏輯器件為基礎(chǔ)的太鋼轉(zhuǎn)爐氧槍副槍自動控制系統(tǒng)、副槍測溫探頭及整套副槍測溫探頭更換的機械手等，軋鋼的由冶金部自動化研究所和鋼鐵研究院以及太鋼共同協(xié)作研制的我國第一臺寬帶軋機全套液壓帶鋼厚度調(diào)節(jié)裝置、中板軋機液壓厚度調(diào)節(jié)裝置等。這個時期的技術(shù)特點主要是采用模擬技術(shù)經(jīng)數(shù)字控制過渡到計算機控制；在計算應(yīng)用方面，這時期獲得許多經(jīng)驗和教訓(xùn)，經(jīng)過下列幾個階段：① 自行制造工業(yè)控制計算機進行較大規(guī)模的控制，如1974年的上鋼一廠鋼板車間自動化，其1200mm五機架熱連軋機自動化如武鋼引進的1700熱連軋機那樣采用計算機控制并從制造計算機開始，冶金部自動化研究所制造仿美國PDP11計算機，由于器件TTL等不過關(guān)而不可靠、無故障運行時間短、抗干擾能力差而無法用于工業(yè)控制，只有2300mm中板軋機基礎(chǔ)自動化的自動軋鋼（包括前后工作輥道、延伸輥道和推床的順序控制以及壓下自動控制）由于采用成品的簡易可編程控制器控制而獲得成功，其過程自動化采用當時國產(chǎn)的JS-10小型機，自行編制小操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，由于該機規(guī)模小、較可靠且只作數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控以及較簡單的數(shù)學(xué)模型作為操作指導(dǎo)，應(yīng)用軟件規(guī)模有限和實時性要求不高而獲得成功。與此同時，上海為轉(zhuǎn)爐煉鋼終點控制研制的計算機，包頭計算機廠為包鋼燒結(jié)廠研制的計算機也因可靠性不夠、無故障運行時間短、抗干擾能力差而無法用于工業(yè)控制，此外，還有當時制造的計算機都是裸機，沒有操作系統(tǒng)，而編制操作系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜很難解決；② 經(jīng)過上述失敗經(jīng)驗，且投資限制外匯不易獲得，自動化工作者轉(zhuǎn)而使用國內(nèi)市場可購得廉價的引進單板機自配I/O回路進行單項控制，如冶金部自動化研究所研制的吉林鐵合金廠埋弧電爐電極自動壓放和功率控制系統(tǒng)、太鋼七軋廠八輥可逆冷軋機張力自動控制系統(tǒng)、忂化鋁電解節(jié)能自動控制系統(tǒng)、首鋼自動化研究所研制的300mm小型廠配尺剪切自動控制系統(tǒng)、北京冶金設(shè)備自動化研究所研制的北京第三軋鋼廠冷軋卷取機張力自動控制系統(tǒng)等，由于引進單板機無論元件和制造都比較可靠，自配接口比較簡單，控制系統(tǒng)也規(guī)模很小，因而這些系統(tǒng)都獲得成功，使用效果顯著；③ 使用引進微機用的各種模板組成系統(tǒng)進行單項控制。由于單板機大都是學(xué)習(xí)機，并非作工業(yè)控制用的，而市場上又可購得系列模板，因此考慮用它代替單板機，如冶金部自動化研究所研制的太鋼七軋廠八輥可逆冷軋機準確停車自動控制系統(tǒng)、吉林鐵合金廠埋弧電爐上料自動控制系統(tǒng)、重鋼五廠板坯加熱爐自動控制系統(tǒng)（計算機是由重慶工業(yè)自動化儀表研究所采用美國Motorola公司生產(chǎn)的模板組成）等；④ 使用引進微機系統(tǒng)、引進或國內(nèi)組裝的PLC、DCS進行更多功能控制，如鞍鋼的使用584PLC 的7#高爐上料自動化系統(tǒng)，首鋼的使用美國N-90型DCS的燒結(jié)自動化系統(tǒng)，冶金部自動化研究所研制的使用微機系統(tǒng)的廣西八一錳礦鐵合金埋弧電爐自動控制系統(tǒng)、使用西門子S5-115UPLC的水鋼、攀鋼及其它多個廠的高爐上料自動化系統(tǒng)等，由于有了可靠和高性能的硬件而為使用先進控制創(chuàng)造條件。此時開始采用現(xiàn)代控制論理論如狀態(tài)空間理論來進行控制，如浙江大學(xué)與重鋼研制的重鋼五廠板坯加熱爐自動控制系統(tǒng)，模糊控制和專家系統(tǒng)也得到應(yīng)用；⑤ 開始使用引進或國內(nèi)組裝的PLC、DCS、過程控制機、網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)自動化和過程自動化的大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)，如冶金部自動化研究院和鋼鐵研究院及太鋼合作的使用SOLAR小型機的太鋼七軋廠八輥可逆冷軋機過程自動化系統(tǒng)、太鋼二煉鋼使用美國μVAX小型機及西屋公司W(wǎng)DPF的轉(zhuǎn)爐包括過程自動化及基礎(chǔ)自動化的兩級自動化系統(tǒng)等。

    自動化已進入大規(guī)模全線自動化的計算機控制，要建設(shè)這樣的系統(tǒng)首先遇到是設(shè)計問題。但由于技術(shù)差距大，基本設(shè)計、詳細設(shè)計包括功能規(guī)格書編寫、應(yīng)用軟件編制與調(diào)試不知如何進行，調(diào)試試驗室也不具備，因此只得通過下列步驟：① 全套引進并派人參加進行設(shè)計聯(lián)絡(luò)生產(chǎn)學(xué)習(xí)，如寶鋼一期工程等；② 派人參加和在外商指導(dǎo)下進行包括程序編制部分調(diào)試等工作，如七五建設(shè)的攀鋼、唐鋼、宣鋼等幾個中型高爐；③ 國內(nèi)派人參加并分包（外商付錢）或直接由外商雇用進行軟件編程等工作，前者如寶鋼二高爐等，后者如寶鋼冷熱連軋，由西門子公司雇用冶金部自動化研究院人員進行軟件編程及以西門子專家名義參加調(diào)試；④ 自行作基本設(shè)計而詳細設(shè)計（施工圖除外）硬件軟件供貨與現(xiàn)場調(diào)試與投產(chǎn)均由外商負責，如鞍鋼1700mm半連軋改造等，以后冷熱連軋計算機控制系統(tǒng)以及許多大型或新機組大致都是這一方法；⑤ 完全國內(nèi)負責包括基本設(shè)計、詳細設(shè)計軟件編制非標硬件設(shè)計調(diào)試與投產(chǎn)等僅從外商購買國內(nèi)質(zhì)量不過關(guān)的硬件及個別技術(shù)，如包括系統(tǒng)軟件的計算機硬件系統(tǒng)、個別儀表和數(shù)學(xué)模型，如重鋼五號1200m3高爐自動化工程等，以后大多數(shù)自動化工程都是這一方法。

    （2）1988年至現(xiàn)在。1989年我國粗鋼產(chǎn)量6158.72萬噸，排世界第三，1993年為8868萬噸，排世界第二，1996為1億零1百萬噸，上升到世界第1位。這段期間，主要是靠擴建、挖潛和改造（包括1985年9月先后投產(chǎn)的寶鋼一期工程，其自動化裝備只是70年代末水平，不少計算機還是使用磁心和磁鼓、使用機器語言編程，內(nèi)存容量不大，如設(shè)有復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的容量4063m31號高爐的過程計算機僅為80K），因此給鋼鐵工業(yè)自動化帶來極大的發(fā)展。這段期間建設(shè)廠礦大都以當代最新技術(shù)來裝備，特別是引進機組。此時新建和改建機組水平不等，因資金限制，有只設(shè)基礎(chǔ)自動化，有包括過程自動化，其中寶鋼最為先進，二期工程（1991年2月結(jié)束）包括二高爐、燒結(jié)、焦爐和板帶熱連軋機等，其中二高爐除使用最新計算機外，還引進8個數(shù)學(xué)模型，西門子供貨的板帶熱連軋機更包括生產(chǎn)控制級和分廠管理級的五級系統(tǒng)，2030mm板帶冷連軋機也是類似系統(tǒng)。其三期工程，包括容量4350m33號高爐、燒結(jié)、焦爐、二煉鋼（250噸轉(zhuǎn)爐兩個，1450mm板坯連鑄兩臺）、三煉鋼（電爐兩個，圓方坯連鑄）、1580mm板帶熱連軋機、1550mm和1420mm板帶冷連軋、高速線材等，其自動化系統(tǒng)分為兩個層次，第一層次為工廠或車間包括基礎(chǔ)自動化、過程自動化和管理自動化，第二層次為為公司信息管理層，各工廠的多級自動化系統(tǒng)通過全公司光纖主干網(wǎng)與公司管理計算機相連。其他廠礦的自動化工程大都自行設(shè)計只引進不過關(guān)裝備或先進技術(shù)如太鋼新建的4063m3高爐及燒結(jié)，除計算機系統(tǒng)引進外，還從奧鋼聯(lián)引進高爐專家系統(tǒng)及燒結(jié)機速模型等。

    在此期間，主要技術(shù)特點是以高新技術(shù)為核心，包括：多級管控一體化計算機系統(tǒng)開始大規(guī)模應(yīng)用，管理自動化發(fā)展迅速，過程優(yōu)化數(shù)學(xué)模型與先進控制、智能控制也得到重視，除了引進外，國內(nèi)也研制和推廣國產(chǎn)系統(tǒng)，如電力傳動方面，已進入交流變頻調(diào)速時代，除了由于國內(nèi)不生產(chǎn)的新一代可關(guān)斷的IGBT、IGCT等器件的新型交流變頻調(diào)速裝置以外，以國產(chǎn)的晶閘管組成的交直流變流器基本全部可國內(nèi)供貨，而且以國產(chǎn)的晶閘管組成的交交變頻裝置容量對軋機已完全可滿足，而且技術(shù)上有突破。使用進口電力電子器件組成新一代的交流變頻調(diào)速也已研制成功，如冶金自動化研究設(shè)計院在863項目支持下，研制成功7500KW的IGCT變流器，完成了3600KW同步電機的工業(yè)試驗。并研發(fā)電子控制器。自動控制方面，除了使用經(jīng)典控制理論組成系統(tǒng)外，模糊控制得到更多應(yīng)用，特別是熱工過程的機組如燒結(jié)、高爐、加熱爐等，專家系統(tǒng)如高爐除了從芬蘭和奧鋼聯(lián)引進多套外，國內(nèi)也分別在首鋼、馬鋼、石鋼、濟鋼、邯鋼等研制成功高爐冶煉專家系統(tǒng)；在檢測儀表方面，已進入使用新技術(shù)，如超聲波、激光、微波等，甚至使用人造衛(wèi)星技術(shù)（如寶鋼引進的鐵水運輸動態(tài)監(jiān)測車輛定位），同樣，除引進外國內(nèi)也研制了多種特殊儀表，如高爐微波料面高度計、熱軋鋼帶板形儀等，填補了國內(nèi)空白。

4 對策與建議

    綜上所述，我國鋼鐵工業(yè)自動化的發(fā)展最大差距是嚴重依賴從國外引進，今后任務(wù)和對策是：加強消化吸收和跟蹤國外先進技術(shù)、自主開發(fā)和國內(nèi)生產(chǎn)自動化技術(shù)和裝備、逐步減少對引進技術(shù)的依賴，為此需要首先要解決認識問題，再則著重解決兩大問題：

    （1）要解決認識問題。首先是與我國作為大國和如此大的鋼鐵產(chǎn)量以及自動化需求量嚴重不相稱，據(jù)調(diào)查，對國外技術(shù)依賴程度，日本只6.6%，美國僅為1.6%，韓國也不過22%，而我國則超過50%，雖然當今全球化時代，不要保護主義，也需要從國外引進，但不能依賴程度如此之大；其次，自動化裝備更是重大商機，如一臺一般配置加熱爐僅PLC需30多萬元人民幣、一臺中型高爐（1000m3）200多萬元、一臺150噸爐200多萬元、一條小型棒材生產(chǎn)線100多萬元，從芬蘭引進高爐專家系統(tǒng)一套，僅軟件就超過80萬美元；對于大型軋鋼工程則更驚人，如攀鋼1450帶鋼熱連軋自動化工程，從意大利全套引進1500萬美元（其中硬件包括儀表、PLC、網(wǎng)絡(luò)及過程計算機500萬美元、軟件及數(shù)學(xué)模型800萬美元、人員費用200萬美元），如果國內(nèi)供貨，則只需2000萬人民幣（其中硬件包括儀表、PLC、網(wǎng)絡(luò)及過程計算機從國外引進只需1100萬人民幣、軟件及數(shù)學(xué)模型900萬人民幣）。目前鋼鐵公司在資金允許時，特別是重大大型機組大都希望引進，主要原因之一是引進裝備可靠、事故少，此外，許多國產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)，不僅性能有差距，可靠性差，而且價格也不便宜，索賠制度也不完善，影響生產(chǎn)或開工日期，制造商、研究開發(fā)部門也有苦衷，面對這多方面原因，需要國家出面才能解決，需要有鼓勵政策和實際措施。

    （2）為了解決自動化的基礎(chǔ)裝備，即包括PLC、DCS、網(wǎng)絡(luò)、過程計算機、大規(guī)模集成電路、電力電子器件等生產(chǎn)，要組織電氣集團公司。生產(chǎn)高性能PLC國內(nèi)也曾試過多種方法，如在大連某制造廠引進西門子S5-115型PLC技術(shù)進行生產(chǎn)，但西門子一方面把過時的S5-115型PLC技術(shù)出售，一方面又推出更新型的PLC，當然，應(yīng)用企業(yè)就希望使用性能更佳的PLC，而使國產(chǎn)PLC在競爭中失敗。國內(nèi)也曾嘗試自行開發(fā)，如冶金部自動化研究所曾力圖以自己力量開發(fā)PLC，但遇到S5系列PLC中有一個1500門陣列的大規(guī)模集成電路在經(jīng)費問題無法自行解決而停止，國家也曾組織DCS和高速網(wǎng)絡(luò)的攻關(guān)，但各研究院所因當時政策是鼓勵創(chuàng)收的壓力，經(jīng)費不足，試制的DJK型DCS從性能、價格和性能/價格很難滿足鋼鐵工業(yè)要求。在電力傳動方面，電力電子器件生產(chǎn)，其中晶閘管已能生產(chǎn)了φ100mm晶閘管，但要研制如IGBT、IGCT等電力電子器件，就需要更多投入，一般單位很難達到?？v觀國外大都是電氣集團公司的組織形式，如德國西門子、法國阿爾斯通、瑞典ABB、美國GE、日本日立、日本三菱等公司，這些公司都是有產(chǎn)品制造、產(chǎn)品應(yīng)用工程和精干的研究部門，由前兩者創(chuàng)收，然后按利潤提一定百分比作為研究部門的研發(fā)經(jīng)費，開發(fā)更多新技術(shù)、新產(chǎn)品，使公司在激烈市場競爭中立于不敗之地，由于這些公司規(guī)模大、利潤多，因而研發(fā)經(jīng)費，足以支持開發(fā)更多的先進產(chǎn)品，反觀國內(nèi)電氣自動化公司越來越多，分出來也越來越多，原因是自動化系統(tǒng)或電力傳動調(diào)速系統(tǒng)，經(jīng)濟效益大，如一個機組的自動化工程僅硬件、應(yīng)用軟件成套供貨及調(diào)試投產(chǎn)，往往需數(shù)百萬元，一套傳動調(diào)速系統(tǒng)也百萬至上千萬，而自動化工程設(shè)計并非難事，設(shè)計方法、軟件編制、調(diào)試等已越來越多人掌握并非難事，電力傳動調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計主回路，外購電子控制器和電力電子器件，然后組裝、調(diào)試等，也已越來越多人掌握，辦個組裝車間也非難事。但這樣一來人力就分散，難以有高水平，基礎(chǔ)工作如PLC、數(shù)字傳動用的電子控制器和電力電子器件卻很少人研發(fā)和生產(chǎn)。總結(jié)國內(nèi)外經(jīng)驗，只能由國家大力組織象西門子等公司類似的大型的電氣集團公司，才足以有此財力和人力解決上述為題。當然除大型電氣集團公司外不排除還有一些較小或?qū)I(yè)公司和獨立的研究院所，德國、日本等均如是。此外，參照國外和國內(nèi)情況，業(yè)務(wù)劃分、生產(chǎn)范圍也有多種選擇，德國西門子、瑞典ABB、美國GE、日本日立、日本三菱等公司生產(chǎn)幾乎全部的高低壓電氣裝備、PLC、DCS、過程計算機及儀器儀表，而美國GE等公司雖也曾生產(chǎn)過程計算機但很快就放棄了，原因是認為無法超過DEC公司，在我國，已是世界知名的計算機公司了，聯(lián)想公司生產(chǎn)過程計算機應(yīng)是輕而易舉。

    （3）沒有研究開發(fā)便沒有新技術(shù)來源，只能依賴引進，為此應(yīng)加強研發(fā)工作，并需要有適當?shù)慕M織機構(gòu)、方式以及相應(yīng)的政策。美、日、德等發(fā)達國家新型自動化和電力裝備的研發(fā)主要由電氣集團公司內(nèi)部進行（對于最新的、方向性的也和獨立的研究院所、高校合作，專業(yè)性強的也往往由工廠先研發(fā)后轉(zhuǎn)移，如日本測量高爐砌體燒損的TDR法及裝置先由住友金屬公司開發(fā)使用再由橫河電機公司生產(chǎn)，測量高爐料面溫度裝置則由新日鐵公司與NEC公司合作開發(fā)），而自動控制系統(tǒng)也大致如是，而數(shù)學(xué)模型因太專業(yè)而復(fù)雜得多，如德國西門子公司自行開發(fā)軋鋼數(shù)學(xué)模型，但冶煉方面的數(shù)學(xué)模型則是鋼鐵公司或?qū)I(yè)公司開發(fā)的，美、日也如此，如寶鋼一期工程從日本引進的焦爐的數(shù)學(xué)模型是由新日鐵公司提供、三期工程是由日本關(guān)西化學(xué)公司提供，酒鋼焦爐的加熱模型是從德國OTTO公司引進的。在奧地利則奧鋼聯(lián)提供從燒結(jié)開始包括煉鐵、煉鋼、軋鋼以至能源的自動化系統(tǒng)、質(zhì)量系統(tǒng)、全廠管理系統(tǒng)以及數(shù)學(xué)模型等技術(shù)，但自動化裝備硬件則是外購而組成系統(tǒng)，法國還有鋼鐵研究院（IRSID），比利時也有冶金研究院（CRM）也進行數(shù)學(xué)模型研究，如高爐的爐熱模型就是IRSID發(fā)表的，以后日本等也基本參考其思路。

    參照國外和國內(nèi)情況，由于國內(nèi)最近在國資委下已組成鋼研集團公司（包括鋼鐵研究總院和冶金自動化研究設(shè)計院），似乎可以以此為基礎(chǔ)遵照奧鋼聯(lián)形式并和各鋼鐵設(shè)計院、高校協(xié)作發(fā)展下去，工廠是一支主要力量，日本鋼鐵公司大都設(shè)技術(shù)中心，內(nèi)設(shè)鋼鐵、設(shè)備、自動化研究所作為主力，我國寶鋼等鋼鐵公司也大致如是，大都以強大的鋼鐵生產(chǎn)及巨大的利潤為后盾，撥有充足經(jīng)費，研究所專心研究只考核研究成績，沒有上交利潤任務(wù)，這是值得參考的。

    組織形式?jīng)Q定后，還需有一系列政策和要注意的問題，為此建議：① 上級對所屬單位考核方法要改進。它是足以影響其方向和發(fā)展的，對于冠以研究的單位，應(yīng)看研究成果，過去我國制定的科學(xué)14條雖然時代變化，但其“出成果、出人材是根本任務(wù)”，不僅過去起了很大作用，而且今天仍是核心，不過要補充，應(yīng)加上成果轉(zhuǎn)化率及效益；② 國家要提高科研投入。其實國家投入不少，也有專家評審委員會，問題是投入分散、目標（包括形成生產(chǎn)力）與要求以及經(jīng)費使用尚需改進，最好采用招標制度，看效果而不是僅看單位名氣；③ 高級技術(shù)職稱和稱號（包括兩院院士）應(yīng)主要授予從事該工作的人員，不要終身制，工作調(diào)動到其他崗位（如升遷到管理部門等），應(yīng)只作為經(jīng)歷不再保留，由其他人重新補缺；④ 要提高技術(shù)人員待遇、地位和使用方式，要改變過分重視行政級別的情況。在國外教授地位和待遇高無后顧之憂，教課后就可一頭扎進試驗室進行研究，因此國外甚至包括無論從大陸或香港到國外的中國人有獲得洛貝爾獎的、菲德爾獎或其他最高技術(shù)榮譽或獎的，而在國內(nèi)至今還沒有獲得洛貝爾獎的；原因之一是我們活動多，其他時間消耗多，人的精力有限，因此很難有驚人創(chuàng)造；⑤ 研究隊伍要穩(wěn)定，研究目標要有穩(wěn)定性。以日本富士公司、日立公司對專家系統(tǒng)等人工智能開發(fā)工具研究為例，其研究所有一個約十人研究組，研制出的專家系統(tǒng)開發(fā)工具，一代一代改進，不斷推出新型號新產(chǎn)品，而國內(nèi)到現(xiàn)在還沒有一個國產(chǎn)的類似高性能的商品化產(chǎn)品，而使很多部門不得不高價進口（如某公司以8萬美元購買專家系統(tǒng)開發(fā)工具），而國內(nèi)或者僅由博士生或碩士生作為生產(chǎn)實踐或論文進行，或者雖由科研人員進行，但達到某一目標又改作其他專題等等原因而難以獲得能與外國同類產(chǎn)品相比。此外，對于高水平的成果與產(chǎn)品還需加大力量。

    參考文獻：

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                                                         源自：《自動化博覽》