混合流程工業自動化系統及裝備技術國家重點實驗室(冶金自動化研究設計院)

混合流程工業自動化系統及裝備技術國家重點實驗室依託冶金自動化研究設計院。在智慧型控制技術、生產過程自動化套用軟體技術、自動化工程方法和工程平台技術、現場匯流排技術、混合型工藝流程CIMS技術、交流變頻調速技術、高壓大功率晶閘管技術、數字交流伺服技術、雷射以及節能儀表技術等高科技領域達到或接近國際先進水平。

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項目成果

30年來,曾經承擔國家基礎性研究重大關鍵項目(攀登計畫)、國家自然科學基金項目、國家高技術研究發展計畫(863項目),參與國家973項目,並承擔國家重大技術攻關項目,共取得科研成果近800項,其中獲得國家發明獎和國家科技進步獎35項,省部級科技進步二等獎以上獎84項,授權專利62項,授權計算機軟體著作權40項。由我院總承包或參與建設的寶山鋼鐵(集團)公司二號高爐三電自動化工程、三號高爐三電自動化工程、寶鋼300噸轉爐自動化改造工程、太原鋼鐵(集團)公司1549mm熱連軋機自動化工程、濟南鋼鐵(集團)公司大板坯連鑄機、唐山鋼鐵(集團)公司高速線材軋機、冀東水泥廠自動控制系統和攀枝花鋼鐵(集團)公司1450mm熱連軋機自動化系統改造等工程提供的全套三電自動化系統的設計、套用軟體和這些項目的系統成套裝置已成為我國混合流程工業的標誌性工程。

學科前沿

複雜過程智慧型建模與最佳化技術。針對混合流程工業中存在著大量非線性、大滯後、多變數、不確定性而無法建立精確數學模型的生產過程,採用智慧型控制技術,研究開發了複雜工業過程智慧型建模平台、大電機診斷專家系統、高爐專家系統、神經元網路連鑄漏鋼預報、智慧型電爐控制系統、智慧型精煉控制系統、軋鋼過程智慧型最佳化系統,在寶鋼、武鋼、攀鋼、本鋼、沙鋼、撫鋼、江陰鋼廠等廠家推廣使用,涉及質量判斷、設備診斷、過程最佳化、先進控制等各個方面,技術經濟指標達到國際先進水平,在冶金行業複雜過程建模與最佳化技術套用方面處於國內領先地位。在企業信息化方面,實驗室研究開發了流程仿真模擬系統、鋼鐵企業的企業級過程信息處理平台軟體、基於智慧型信息處理技術的產品質量建模新方法、冶金企業集成作業計畫和調度管理系統、能源管理系統,形成了“AriMES”軟體產品,並推廣到寶鋼、沙鋼、江陰鋼廠、建龍鋼鐵公司等廠家。

項目成果

電力電子與交流變頻調速技術。經過多年的探索,通過理論研究和工程技術創新,建立了交交變頻同步電機調速系統的工程設計理論與方法,大型交交變頻調速系統集成及相關配套設備的設計理論與方法;建立了交交變頻同步電機調速系統的工程調整理論與方法,在國內首次提出並成功實現無電機模擬器的調整方法,並在工程實踐中套用成功。研製成功中國第一台大功率交交變頻同步電機調速系統,第一套國產大型熱連軋機主傳動交流調速裝備及礦井提升機交流調速系統,國產高速磁懸浮大功率IGCT高壓變流器,達到國際先進水平,在鋼鐵煤炭等行業大規模推廣套用成功,扭轉了大功率變頻調速裝備依賴進口的局面。
獲得冶金部科技進步一等獎,國家科技進步二等獎等。在此基礎上,我院承擔了國家高技術研究發展計畫(863計畫)“高速磁懸浮交通技術”重大專項的高速磁浮交通系統技術國產化與創新研究課題中“高壓大功率變流技術的研究”課題,研製成功5MVA大功率IGCT高壓變流器。在IGCT元件套用理論,變流器的設計與工程實驗方法等關鍵技術取得重要突破並申報專利。通過了國家科技部和中國工程院組織的項目驗收。目前課題組繼續承擔國家863計畫研製國產高速磁浮交通系統的15MVA高壓大功率變流系統。 專用檢測儀表。實驗室在煤氣熱值儀,廢氣分析儀,鋼板厚度、寬度和板型檢測方面取得了多項科研成果。“多束雷射熱軋帶鋼板形測量技術研究及裝置開發”獲冶金工業部科學技術進步二等獎、國家科技進步三等獎,獲國家發明專利。此外,“包頭鋼鐵公司特殊礦高爐富氧噴煤技術”獲冶金工業部科技進步一等獎,“高爐富氧噴煤單支管流量測定及控制技術”獲冶金工業部科技進步二等獎。

研究隊伍

實驗室實行“開放、流動、聯合、競爭”的運行機制,試行依託單位領導下的實驗室主任負責制。研究開發工作實行課題責任人負責制,課題責任人在批准的計畫任務和預算範圍內享有充分的自主權;實驗室財務相對獨立,在依託單位建立單獨帳套。
實驗室研究隊伍由固定人員和流動人員組成,固定人員以學科、學術帶頭人和技術骨幹為主,按實驗室所設學科嚴格控制其編制,由實驗室主任公開聘任。其他研究人員和技術人員數量由學科、學術帶頭人(首席專家)根據研究工作的需要和爭取到課題的實際情況自主聘任,受聘人員作為流動編制經實驗室主任核准後,其相關費用由課題組負擔。實驗室儀器設備由專人管理和維護,對實驗室人員和社會開放。

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