自动化调研报告

自动化调研报--

自动化控系统的应用摘要自动化控制系统应用领域广泛，覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、教育、生活等方面，在国民经济运行过程中发挥着不可替代的作用。目前，自动化控制系统行业的发展水平，成为一个国家科技水平和综合国力的重要体现。关词自化术自控系；一、自动化控制系统产业总体发展综述（)界动控系产稳增据权威研究机构Datamonitor统数据2006年世界自动化控制系统产(包括集散控制系统和可编程控制器两大部分不包括基于的工控制系统和软规模约为亿元美洲欧和亚太地区市场规模分别为37亿元41亿美和47美元2002～2006年复增长率分％、％和％今后几年，世界自动化控制系统产业仍将保持快速增长态势，预计到2011年世界自动化控制统产业规模将达到214亿元，其中，美洲、欧洲和亚太地区市场规模分别达到5l亿元50亿元和63亿元，2006～2011年合增长率将分别为％、％和。二)达家度视动控系产发展纵观世界经济发达国家都高度视本国自动化控制系统产业的发展其为国家的战略重点之一。欧洲地区工业自动化控制产业很发达，特别是德国大面积推广应用自动化测控仪器系统20世纪90年就增加了％市场带动劳动生产率增％前自动化和控制是维持德国乃至全欧洲车和机械制造高品质的关键技术德国汽车生产车间里量使用了现现场总线编程控制器PLC)运动控制、机器视觉、离散传感器软件等最新最先进的自动化产品。美国将仪器仪表(自动化控制系是仪器仪表大类产业中很重要的一大部分入信息技术产业并采取优先发展的政策，加大战略性投资。日本科学技术厅把自控测量传感器技术列为21世首发展的技术，已成为亚洲测量传感器生产第一大国。（）动化控制产品在节能环保和节约资源领域发挥重大作用自动化控制产品广泛应用于冶金石化工建、机械制造、电力、汽车、保等各行各业，在节能环保和节约资源领域发挥着重要作用。集散控制系(DCS)是种分布控制系统，从传统的仪表盘监控系统发展而来，面向大型工业生产领域。它适用于电力、化工等行业连续性生产过程的监视与控制，强调连续过程控制精度，实现PID、前馈、串级、多级、模糊自适应等复杂控制，适用于工艺过程复杂、被控设备多、控制点数庞10

大的系统如在火电厂脱硫装置采用DCS制产品对火电厂排放超标的烟气进行脱硫处理实现烟气达标排放、保护生态环境以及避免人体受到有害气体直接或间接的损害。可编程控制(PLC)是种控制置，从传统的继电器回路发展而来，面向一般工业控领域。它的发展基于制造业的现场设备控制需求调开关量逻辑控制适用于小型自控场所如在筑物自动中采用PLC系统控制照明、供暖、调，可实现节省能源的目的；在电站、化工、印染和造纸等行业的污水处理过滤系统中采用PLC产品不仅可提高污水处理自动化程度和安全可靠性且污效果排污耗水量少，达到节能环保的效果。二、关键产品市场及技术发展动向一)散制统DCS)信息化集化⒈市快速增长据美国AutomationResearchCorp(ARC)布的报告预测，世界集散控制系(DCS)市场以每年7的增长率快速增长将从年的约亿美元发展到2011年210亿美元其亚洲DCS场需求将高速增长2006年洲DCS场销售额约为亿元，到2010年达到60亿美。增长的原因主要得益于以上这些国家基础设施工业如炼油、化工力、油气、能源等行业投资项目的增加促进该国自动化工业的发展，从而导致对集散控制系统的需求大增。目前，DCS主要中在美国、日本、德国等发达国家，如美国霍尼韦(Honeywell)、福克斯波(Foxboro)、西屋Westinghouse)日本横河电机YOKOGAWA)、日立；德国西门子等。国内知名DCS生产商主要有：北京和利时、浙大中控和上海新华控制技术集团等。经过近30年发展，集散控制系统已经进入第四代。Honeywell公推出的ExperionPKS系统、Emerson公的PlantWeb(EmersonProcessManagement)、河电机公司的R3(PRM—工厂资源管理系统、ABB公的IndustrialIT系统等都是新一代DCS的表，国内的和利时公司也推出了自己的第四代—Smartpro系。⒉向息化、集成化和开放化方向发展⑴信息化计算机技术网络技术通技的发展推进了DCS信息化进程信息化已经不是以控制功能主的控制系统，而是一个充分发挥信息管理功能的综合平台系统实的息化功能主要包括以下几方面：①SCADA功能SCADA(SupervisorvControlAndData，数据采集与监视控制功包括通过各种通信协议实现数据采集，对各种实时数据、历史数据、报警信息、事故记录等进行存储，分类、合和显示；各种方式的信息显示和传送，如屏幕显示、远程浏览显示及无线终端显示等。几乎所有的四代DCS都提供了比较全面的SCADA功能如ExperionPKS，通过DigitalVideoManager实图像的传输和显示；通过DSA（DistributedSystemArchitecture用户可实现全球联网；通过HMITechnology用可实现任何位置的人机界面的组态；通过eSenrer用可以安全地访问过程信息，还有远程监控，支持无线终端等功能。②设备管理和智能维修功能第四代DCS通智能化现场信号理模块的自诊断功能实时对DCS系本的部件自动诊断一般都提供冗余措施在关键部件发生故障时报警并自动切换到冗余备件上证备正常工作还能通过现场总线技术对现场仪表的运行状态自动诊断可实现自动校正保变送器和执行器正常工作。例如，Emerson公的系统Honevwell公司AssetManPKS系等都提供了这样的功能。③还包括能源管理、批处理和配方管理、支持开放的数据库接口和多种流行标准网络接口等功能(2)集成化DCS的成化主要体现在功能的集成和产品的集成。过去的D厂基本是以自主开发为主，提供的系统也是自己的，如今的DCS厂更强调系统的集成性中保留传统DCS所实现的过程制功能之外，还集成了可程制器、RTU(程终端设)、FCS(现场总)、各种回路调节器各种1

智能采集或控制单元等外厂商不再把开发组态软件或制造各种硬件单元视为核心技术对DCS的各个组成部分采用第三方集成方式或OEM方。(3)开放化随着网络技术数库技术以及场总线技术的发展DCS系统的开放创造了条件各DCS厂竞争的加剧促进了细化分工与作厂家放弃了原来由自己独立开发的模式成集成与合的开发模式，有力地推动了系统的开放DCS的开放性体现在与第三方产品的互连上，主要体现在：在业管理层支持各种管理软件平台连接；在工厂车间层支持第三方先进控制产品SCADA平台、MES品、BATCH处理件，同时支持多种网络协(要是以太)；在装置控制层可以支持多种单元PLCRTU、各种智能控制单元等，以各种标准的现场总线仪表与执行机构。3．融入现场总线技术，打造更完善的综合系统现场总线控制系(FCS)作为一双向串行多节点的数字通信系统，有很多DCS无法拟的优点。有许多专家、学者甚至预言现场总线控制系统将取代DCS但是由于技术上、标准上以及经济性等多方面的原因，FCS不能在短时间完全取代DCS所以既要利用现场总线技术的先进性，又要考虑客观实际，目前过程控制系统大多采用了将现场总线集成于DCS的想传统意义上的DCS实分散控制、集中管理，但实际上的控制功能并没有真正的分散化，理功能主要是监控和协调。因此，在未来的发展中DCS与FCS集成，充分发挥DCS的监控、理和决策功能以及FCS的场智能仪表的控制和通信功能现生产过程控制的彻底分散化网络化使系统配置达到最优，实现完整的控制、管理网络架构。4．中小型DCS需求益扩大以前DCS主要应用于石油化工钢铁等行业的大型企业众多的中小型企业相对而言资金比较紧张，也没有必要上很大规模的DCS但却迫切需要进行技术改造，提高控制系统的自动化程,同样需要适合的中小型DCS系此小型DCS市具有很大的开拓空间小型DCS同大型DCS比，可靠性要求没有那么高甚至可要冗余灵活性也较大完全没有必要像大型DCS那样占用专门的监控室。为了占据中小型系统市场，目前，国内外不少著名的DCS公都推出了自己的中小型DCS，Honeywell公的PlantScape国和利时公司的FOCS。二)编控器PLC)高速度大量⒈市规模不断扩大由于全球经济快速发展特别是各个领域的制造企业的快速发展，带来了可编程控制(PLC)以及种自动化产品和服务的健康增长。据ARC发布的报告2006年全球可编程控制(PLC)市场约为83亿美元，今后五年预计还将以％年复合增长率增长，到2011年达到亿元。％的年均增长率强劲发展，中国PLC市场规模将由年到2011年的13亿元。⒉制造集中在欧美日目前制企业主要集中在美日等发达国家美以大中型PLC闻日本以小型著。美国是生大国多厂商的A-B公司电(GE)公）公司、德州TI）公司和西屋公司等。其中A-B司是美国最大的PLC制商，其产品约占美国PLC市场的一半A-B公司产品规格全、种类丰富，其主推的大中型产是PLC-5系列。该系列为模块式结构。德州仪器TI）公司的小型PLC新产品有510、520TI100等中型PLC新品有TI3005TI等，大型PLC有PM550、530、560、565等系。德国的西门(SIEMENS)公司AEG公司、法国的TE公是欧洲著名的PLC制造商。德国西门子电子产品以性能精良而久负盛名中大型PLC产品领域与美国的公司齐名西门子PLC要产品是S5、S7系。系是西门子公司在S5列PLC基础近年推出的新产品，其性能价格比高，其中系属于微型PLC系列属于中小型属于中高性能的大型PLC。日本的小型PLC最特色，在小机领域中颇具盛名。日本有许多PLC制商如三菱、欧姆龙松下、富士、日立、东芝等，在世界小型市场上，日本产品约占有70％份额。三菱公司较早的PLC产是小型F系列及其升级产品F1系列继F1／F2系列之后菱公2

司又推出FX系列系，容量、速度、特殊功能、网络功能等方面都有了全面的加强是近几年推出的高功能整体式小型机是FX2的换代产品各种功能都有了全面的提升近年来还断推出满足不同要求的微型PLC，FXOS、FXON、FXIN及α系列等产品。欧姆龙OMRON)公司的产，大、中、小、微型规格齐全。微型机系列代表，其体积极小，速度极快；小型机有P型、H、CPM1A列CPM2A列等；中型机有C200H、C200HG系；大型机有C1000H、C2000H、CV等。松下公司的PLC产中FP0为微型机FPl为体式小型机，为型机，／FP1O、FPl0S、FP20大型机。3．应用领域不断扩大目前，已泛应用于冶金、油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、文化娱乐等各行各业。随着PLC价比不断提高，其应用领域不断扩大。如在日本的用范围已从传统的产业设备和机械的自动控制展到以下应用领域小型过程控制系统程护服务统、节能监视控制系统以与生活关联的机器、与环境关联的机器，而且均有急速上升趋势。值得注意的是，随着PLC和DCS相渗透，两者界线日趋模糊从传统的应用于离散的制造业向应用连续的流程工业扩展的趋势更加明显。4．向高速度、大容量、多品种方向发展为了提高PLC的理能力要具有更好的响应速度和更大的存储容量因此，向高速度容量发展是大势所趋。目前PLC的描速度已成为很重要的一个性能指标，有的P的扫速可达O．1ms／k步右。在存储容量面，有的P最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的司已使用了磁泡存储器或硬盘。当前中小型PLC比多为了适市场的多种需要后要向多品种方向发展特是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I／O点数14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，功能强时，小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展使置更加灵活。为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型和微型PLC，最小配置的I点为8～16点，以适应单机及小型自动控制的需要，如三菱公司α系列PLC。三)场线Fieldbus)：协共性开性1．新兴市场增幅最大近年来场线方案呈现快速长趋势场总线目前正越来越被更多的工业领域中的用户所受。根据ARC发的报告2006年球现场总线市场约为8.317亿元，预计在未来的5年内其年复合增长率将达到％，预计至2011年此市场将达到元。其中，巴西、俄罗斯、印度和中国等发中国家现场总线的增长幅度最大的究报告中将亚大洋州地区称之为“现场总线增长发动机”，年复合增长率接近32％报告预测，拉丁美洲现场总线增长率，包括IEC的多种现场总线协议在，接近34%。根据ARC的观点场线需求球增长大部分要归功于它的强有力功能们能实现设备管理用上现场数据，又能通过德国技术监督协会认证的现场总线网络实现与安全系统的连接和借助OPC等技术实现其应用。ARC预期着商投资力度的加大场总线解决方案的功能将会扩大而其应用范围更大既能用于规模最大的企业，又能作为在功能性上发展的有针对性的解决方案。⒉现总线种类和标准繁多由于在现场总线技术的开始阶段没有一个统一的国际标准业和企业集团相继开发自己的总线产品，制定现场总线标准，形成了百花齐放的局面。目前，世界上存在着大约四十余种现场总线，如法国的和德国西门子公司的ProfiBus总线挪威的FINT、美国埃施朗(公司的LONWorks现总线，德国菲尼克斯电气(Contact)公司的InterBus现总线，德国博(Bosch)司的现场CAN线，德国罗斯蒙特Rosemount公司的HART现场总线卡(CarloGavazzi)公司的Dupline场总线ProcessData公司的P-net现场总线，PeterHans公的F-Mux现场线，以及ASI(ActraturSensorInterface)，MODBus,SDS3

Arcnet等，有国际标准组织基金会现场总线FEFieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，国的DeviceNet与VontrolNet等等。这些现场总线大多用于过程自动化、医药领域、加工制造交通运输、国防、航天、农业和楼宇等领域，大概不到十种的总线占有80％左右的市场。而且，各种总线都有其应用的领域。比如FF适于石油、化工、医药、冶金等行业的过程控制领域；LonWorks、PROFIBUS-FMS、DevieceNet适用于楼宇、交通运输、农业等领域；DevieceNet、PROFIBUS-DP适于加工制造业，而每种现场总线都力图将其应用领域扩大，彼此透。3．向协调共存性和开放性方向发展由于行业地、经济利益等多原因前不同领域形成多个颇具影响力的总线标准成在众多领域总线标准各异目前各要制造商除力推自己的总线产品之外也都力图开发总线兼接口技术，将自己的总线产品与其他总线连接，在国际标准中出现各类总线标准协调共存的局面。同时现总线还有向着开放统方向发展的趋势然这种趋势现在看来为时尚早从用户角度看多总线并立决不是一件事于现场总线采用完全不同的通信协议要解决这些不同标之间的相互兼容和互操作性问题必会增加用户的投资和使用维护的复杂性一／IP协议使得Internet网络速发展的经和以太网标准的许多进步，使一直为现场总线不同协议的兼容问题所困扰的工业界看到一线希望多现场总线组织正致力于发展Ethernet/IP技术太以其廉价高速方便的特性被引入底层网络不方便现场层控制层和管理层在垂直面的集成更能降低在水层面的集成成本然使业以太网最终成为统一的总线标准还有许多技术问题有待解(如总线电、本征安全等。4．高速现场总线的设计和开发成为竞争焦点现场总线技术发展体现在两方面是低速现场总线领域的发展和完善是速现场总线技术的发展。目前现总线产品主要是低速线产品应用于运行速率较低的领域对网络的性能要求不是很高。高速现场总线主要应用于控制网内的互连，连接控制计算机等能程度较高、处理速度快的设备以及实现低速现场总线网桥间的连接充实现系统的全分散控制结构所必需的前止，这一领域还比较薄弱。因此，高速现场总线的设计、开发将是竞争十分激烈的领域，这也将是场总线技术实现统一的重要机会。而选择什么样的网络技术作为高速现场总线的整体框架将是其首要容。三、自化制工中应（一）石油化工自化技术应用石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展期简单的手工操作到连续艺及负荷不断加大对产稳定要求越来越高控制的要求及自动化水平也越来越高表用越来越普遍，从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化，使用的控制工具也从气动单元组仪表、电动单元组合仪表到DCS的泛应用；控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路，先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。（1）现场总线）应用于生产现场，在现场仪表（包括变送器、执行器、记录仪，单回路调节器、可编程序控制器等）之间、现场仪表和控制设备之间实现全数字化、串行、双向、变量数字通信的网络互连技术。它的出现，给工业控制技术领域产生了非常大的影响。虽然现场总线国际标准包了ControlNet、P-NET等内的八种类型（现已增加到十种类型）的现场总线，没有实现它最初定一现场总线的标，同时也宣告了多种现场总线并存的局面已经形成。但与现有的DCS、PLC等比，现场总线控制系统FCS于具有的全数字多点通信现设备状可控开放性互可操作并能实现分散控制等特点仍是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。（2现场总线与相合4

将现场总线技术集成到现有控制系统中现场总线智能仪表连接到上利用DCS丰而成熟的控制功能和软硬产品带动现总线的推广应用般来讲现总线与传统控制系统之间的集成主要有三种途径：一是现场总线在DCS、PLC的I/O层上的集成，现场总线设备作为I/O卡集成在、PLC中第二是现场总线集成在DCSPLC网上，现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上，统一组态、监控与管理；第三则是独FCS与DCSPLC之的信息集成，即DCSPLC都独立工作，两者之间通过网关实现信息的映射与互访。在目前传统控制系统仍在大量使用的况下，以上几种方法不仅可以利用DCSPLC成的术与经验，也可以发挥现场总线的优势。同时，在现场总线推广应用的基础上，逐步完善管控一体化功能。利用现场总线的全数字通信能收现场智能设备所提供的大量非控制信息立场智能设备数据库建立和完善现场智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护调校等远程管理功能，实现对现场设备的一体化管理与控制。（二）铁过程自动技术随着经济的迅猛发展及激烈的市场竞争经历从一个高速增长期到以科学发展观统领钢铁工业发展的转轨过程转增长方结构优化调整成为了行业中心务别是在面临世界金融机的形势下速淘汰落后生产能力快升科技开发与创新能力展环经济低消耗降低本，生产适销对路市急需的产品成为发展的重要特征是基于这种特定变化的市场环境的压力及发展的技术环境驱使，近年来，作为钢铁业发展重要技术支柱的自动化系统，也有许多变化提高。在钢铁过程自动化系统的技术组成中，包含的内容很多里就检测技术控技术系化技术方面展开，它们是钢铁过程自动化系统的基础和核心，从而也映射了系统总体的现状与发展动向2.1检测技术1、应用现状生产过程的检测传感技术的发展，源于生产过程质量、能耗、环境和安全等的需求推动，而应的检测技术也给钢铁生产过程的控制和产品质量提供了坚实的技术保障用置疑予检测技术推动的发展有很大影响的是市场对生产过程需求的变化年来除了原来用于过程控制的检测外明显地加强了对产品（包括中间产品）的缺陷等质量的检测、原材料的检测、环境安全检测，其中部分以信息反馈的方式进入了自动化系统生产过程中过程检测技术在系统中所起的作用与地位示如图1所。粗线箭头代表现在主要信息流向，细线箭头为辅助流向而虚线箭头为今后传感信息。图1钢铁产过程中过程检测技术作用与地位5

（1）过控制检测钢铁过程检测有许多对象，其绝对量检测有：温度、尺寸等如下表所示：表一：钢铁过程检测过程检测以基本状态量的检测为基础现了系统对象的能观性对应了系统的能控性此检测技术对控制系统有很强的制约直接关系到系统能够实现的自动化水平统对象的检测考虑了两个部分，即被控对象及其环境轧制过程在线连续测量轧件尺寸的能力和水准，决定了轧制可控程度和质量热过程测量是相对高的振动和高温水流、氧化层粉层等干扰下实现的。钢材轧制过程中红外温度扫描和成像CCD板宽度测量和板头尾形状测量技术的开发极大提高了轧制过程自动化水平制过程热轧板形制和控轧控冷技术将温度测量要求在恶劣的环境下扩展到多点高速和高精度水准。（2）关于表面、内部缺陷检测钢铁生产过程涉及到产品质量方面从表面缺陷甚是表面微细缺陷的检测到内部缺陷的检测。如：铸坯表面缺陷检测识别、板材的平直度、凸度检测，涂镀产品覆层检测到管、线、型材等品表面缺陷的在线检测和各种新型的高分辨率的表面缺陷检测和针孔检测以δ值测量仪为代表的钢材内部质量检测技术的应用过程，充分反映了对产品质量检测要求的深化。（3）关于在线的原材料质量检钢铁生产的过程控制，既要考虑原材料是正常质量的情况，又要防止不能应对或无法预期的原料变化和缺陷的发生因此除备了烧结矿煤焦份的红外微波中射线检测煤份测、铁水硅、硫成份分析检测外，作为在线的原材料质量检测，重要的是硅钢板的硅素含有率的检等。（4）关于环境安全的检测钢铁生产过程，严格控制有碍于环境安全的有害物质的泄漏与排放。避免造成不良甚至于严重果。因此，关于环境安全的检测是必须的。目前:结过程粉尘排放量、成份检测、高炉GAS回量和成份检测焦炉GAS回收和份检测冶过程粉尘排放量和成份检测加炉排放废气成份检测、酸洗涂镀等废液排放检测、水循环和排放的水质检测等。2、发展动向（1）从使产品质量稳定化发展使产品高质量化这是持续性开展的方向。伴随IT技的进展、传感器的高性能化、数据处理的高速化，对应于检测需求的高层次化使往不能到的检测水准现在则有可能达到中人注目的是广泛应用象化处理方法。2.2控技术1、应用现状在钢铁过程自动化中，除了顺序控制外，最广泛采用的基础控制是作为经典控制的前馈FF）/反6

馈FB（如下图所示或其组方式的实用控制和以模型为基础的高级控制术在钢铁过程的控制中起着极其重要的作用。图2转炉钢厂锅炉汽包水位的自动控制（前/馈控制）为保证炼钢生产的需要，在生产中常采用前/反馈调节自动给水系统，经过无数次的调改调节数，系统中配上一些报警连锁装置，最终确保安全生产的需要！（1）前工序过程由于能控性受制于能观性的原因，目前炉转炉的模型均多为操作指导模型，特别是高炉为大规模非线性系统，应用控制理论的建模工作极其困难。大致经历了两个阶段：首先，通过从过机收集的数据借助于数学模型计算反映高炉炉况的指标而为高炉炉长提供高炉运行状态指导高操作的Go-Stop系；其次，综合了专家的实践经验和有关理论研究，通过AI技与信息处理来对炉况的现状、未来趋势作出预报、给出最佳操作方针以达到指导高炉炉长对高炉冶炼过程的控制。今普遍采用专家系统进行高炉的生产支持系统和借助于经验的智能型炉况诊断系统程转炉吹炼为中心，通过吹炼模型的高级化控制工程网版权所有，提高了钢水温度、成分命中率和缩短处时间。（2）轧钢工序过程线性近似的轧制压力与轧机刚度静态模型与近似电气系统及张力发生机构动特性的动态模型的组合来描述板及张力控制通过应用最优控制棒控制等技术来实现多变量控制技术应于热轧活套器存在的板张力与活套套度量耦合情况以及应用于冷轧板形的轧制力变化补偿、轧辊温度凸度补偿及辊磨损补偿的情况外型预测控制也应用于热轧薄板的蛇行控制而基于合系统（HBS）型技术用来改善轧板的宽度控制等。（3）连续处理线工序除连续涂镀线实现了全线的速度与张力控制外行把控制技术与操作诀窍结合的涂层智）的应用等。即由于实际生产中，存在炉内辐射热使带钢温度测量困难且又无法测定合金状态的况下，建立并应用融合以操作人员的诀窍Know–how为准则的智能控制提高了成品收得率。2、发展动向（1）以实现高质量、多品种、交货期、稳定化生产为目标需求的控制技术开发仍是主线。主要特点为：通过控制与操作经验结合来克服过程非线性问题非线性与作经验诀窍的结合问题。即以控制理论为核心的控制技术不仅通过调整系统的动态特性取得提高质量和收得率的实效把7

操作技能纳入技术体系这给新品的量产化带来了希望相关领域的合作不要有系统控制技术与检测领域的合作而要在计机能力不断提高的背景下通过与智能技术、过程解析技术料科学等多领域的合作控制工程网版权所有，来开创自动化的新局面。（2）以“在线最优化”为核心过程控制鉴于大量数据的在线实时处理已成为现实业正着力研究基于大规模数据的高水准建模技术控制技术来实现在线最优化。由于IT技术的高速发展，不仅使原来高速响应困难的模型预测控等最新控制理论在钢铁业的应用出现了转机由络大规模采集的现场数据挖掘的知识发现结优化创造了条件。以过程稳定技术经济指标为目对键工艺参数在线连续检测基础上综合利用预测技术及线仿真来进行多变量最优化及实现工序间最优化于可视化技术与基于大量数据的信息趋势引技术支持稳定化生产。（3）期盼突破高炉过程自动化难点高炉是钢铁过程自动化的最难点外着力沿着从操作指导→半自动化→全自动的途径缓缓前进然顶装入物控制及热风燃烧控制等也能部分自动化把高炉整体的生产控制关键是高炉整体过程模型及基于检测高炉底部反应状况及现象解析的传感器与模型的开发过智能控制实用控制结合等手段实广义的铁生产过程的高性能闭环控制则也是可实施途径基用户知识库的闭环控制系统，以实现配料、焦比、碱度、喷吹等目标的在线控制。它将进一步降低人为因对高炉操作的负面影响，使高炉运行更加科学合理。（4）节能降排对控制技术的需高炉进行高效率生产（包含环境对策）、余压发电控制技术的开发；转炉进行面向节能、再循的控制技术开发。通过吹炼模型的高级化削减合金铁、副原料成本，减少渣量；通过转炉炉压的正化，提高工厂内再循环转炉CO煤气的回收量。诸如：根据外扰推定观察器的应用来降低炉压变动量或从生产数据分析建立最佳炉压设定值模式方法等。（5）轧钢控制重心转移向材质能控制轧钢控制重心从往的外部尺规格控制逐渐转移到关心生产好材质的控制系统来然于尺寸规格控制也会要求愈来愈严，仍需要持续性不断改善。另一方面关材质的生产问题用基于模型的最优化和数据库等直接控制材料的耐力与强度等机械特性如包括在线冶金模型基于材质性能预测的钢板材质控制系统等，而以热轧带钢力学性能预报模型及其在线应用技术广关注。它不仅对有效余材充当满足客户需求，缩短交货期，降低库存、加快资金周转有积极意义更灵活地组织生产提供了崭新的手段，被认为是实现动态生产控制的关键技术之一。2.3系化技术如何选择系统构成要素：计算机、控制器、网络、传感器、执行器、信息软/控制软件、人机面等，集成构建成自动化系统才能达到所期望的目标要求？这就是系统化技术面临的任务。系统的组成涉及：要素、连接、结构、功能、环境。其