1、我国钢铁企业信息化现状
近几年来，我国的冶金工业以重组和兼并的方式步入规模化发展的里程，在自动化技术和智能仪表控制技术基础上应用计算机和网络技术构筑现代钢铁企业的信息化建设工程是现代化企业管理制度和满足自身经济发展提升国际竞争力的迫切需要。加大对大中型制造业企业信息化建设的力度，全方位展开了生产经营企业的信息化建设，这就是当前冶金制造业企业信息化的现状。如何建立敏捷的制造业尤其是冶金企业的信息网络对于加快制造业的数字信息化与网络传输的敏捷化，这不仅对于制造业本身的改造，地区信息港的建设有十分重要的战略意义和现实意义，而且也能够在短期内达到开展异地设计与制造、网络服务与网上数据共享以及网上培训等的预期目标，必将大大推进企业信息化进程。
PLC（Programmable Logic Controller,可编程序控制器）控制系统是20世纪60年代末随着微电子技术和计算机技术飞速发展而发展起来的一种先进的工业计算机控制系统，其主要特点是工作可靠，运行速度快；采用积木式结构，组态灵活；可直接与工业现场信号连接；采用梯形图程序语言及命令语句，编程容易；安装、维护简便等；最大的特点是PLC控制系统能很好地完成工业实时顺序控制、条件控制、计数控制、步进控制等功能；能够完成模-数（A/D）、数-模（D/A）转换、数据处理、通讯联网、实时监控等功能。最初的PLC系统主要应用于电气自动化系统的开关量控制，对过程控制系统中的大量模拟量数据处理功能相对较差、通讯与监控功能较弱，难以胜任大型和控制状况复杂的过程控制系统工作。所以，近几年来的集计算机信息采集与处理、电气控制、网络接口和CRT工业显示屏等高新技术融为一体的有更强控制功能操作简便和更高可靠性能的集散控制系统即DCS（Distributed Control System）是得到了空前的发展和应用。
钢铁冶金生产过程的性质和特点是大型装置工业、需要复杂的生产过程和高能耗高污染生产这方各方面，这些性质具体表现为设备方面的单机设备大、多半不是连续过程，而是间歇生产过程，原料使用量大、物流相当复杂以及原成品的运输量大等特点。钢铁冶金生产过程中使用的仪表种类繁多，按照工艺参数的不同分为温度、压力、流量、液位以及成分分析等检测仪表，各种仪表检测到的不同工参数我们试图用计算机来完成行政管理任务收集在线数据，作为保证质量的辅助手段，以减轻日常管理工作强度。
从物理化学知识出发研究反应机理，推导过程的热力学和动力学方程，借助经验参数求解这些方程与生产过程紧密相关通过工艺参数调节，从而达到指导生产的优化目的，以后随着生产发展，在积累新的数据之后，可进行新一轮优化。
冶金学知识体系和结构，随着冶金技术的发展和相关学科的进步，发生了革命性的变化。计算机技术的发展和在冶金过程中的广泛应用，使冶金学理论和工艺的研究方法、冶金生产及其控制技术发生了重大变革。由传统冶金学和传统冶金工艺学所构成的知识体系和结构，已不能完全满足现代冶金工艺发展和理论研究的需要。因此，诸如，对微观或宏观过程的认识、单元过程或现象的定量解析、反应过程的数学物理模拟、反应和生产速率的预测、反应器的仿真研究和设计、人工智能技术的应用以及反应器运行和整体生产过程的控制等等，计算机的应用起着推动冶金工业生产技术不断进步的重要作用。
2、应用于冶金生产过程控制中的计算机信息采集与处理
以控制加热炉的温度为例，数据采集是用热电偶、热电阻等温度传感器对温度等物理量参数进行采集、转换为模拟信号，然后由由A/D转换为数字信号，在计算机上完成存储和计算等任务。高炉自动化系统可以划分为电气、仪表和计算机三大部分，随着计算机技术和控制技术的发展针对高炉的本身特点与炼铁生产工艺的要求把高炉各部分的电气传动和逻辑控制、自动检测与调节以及数据的计算处理结合在一起称之为三点一体化的高炉控制系统，其中自动化控制部分由可编程序控制器（PLC）和分散控制系统（DCS）组成，他的电控部分完成称重上料计算和炉顶均匀布料的操作控制。
自动控制系统是模仿人工控制来实现的，在加热炉上配备上变送器和调节器与执行器等自控仪表就构成一个自动控制系统，与人工的区别在于用测温热电偶、热电阻等代替人的眼睛来检测信号，用调节器代替人的大脑判断误差，用执行器代替人手的操作，使得温度被控制在设定数值，根据设定值的不同情况把闭环控制系统分为定值控制系统和程序控制系统以及随动控制系统三类。上例中的加热炉温度控制就是一个定制控制系统，被控对象的设定值是恒定不变的；但多数情况是因为生产工艺上的要求有升温、保温和降温的过程即设定值按照一定的时间程序变化着的，这是典型的程序控制系统又称为顺序控制系统；冶金生产过程中的燃料燃烧要有一定比例的助燃空气随生产的实际情况而定变化无常这也是冶金生产中常遇到的情况，这是随动控制系统又称为比值控制系统。
作为生产过程自动化领域的计算机控制系统，传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统，那就会引出错误的结论，因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了，它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容，还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构，向上发展到了生产管理，企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化，而工业自动化系统的概念，则应定位到企业全面解决方案，即totalsolution的层次。只有从这个角度上提出问题并解决问题，才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。
在通常的燃烧控制系统中，采用串级比值调节系统。温度调节器的输出直接作为空气流量调节控制器的给定，然后空气流量实际值除以空/燃比作为煤气流量调节控制器的给定。在稳态时，煤气量可按一定的空燃比跟随空气实际流量而动，但在动态时，如升温、降温等变化时，这种常规系统就无法保证煤气量仍按一定的空燃比随空气量变化而变化。在加热炉燃烧控制系统中，采用了软件实现交叉限幅控制方式来保证无论在动态还是稳态时，都能满足一定的空燃配比性能。
传统的炉压控制是负反馈控制，也叫后馈控制，当炉压产生波动以后，控制系统才检测到，然后再来控制，使得控制比较滞后，炉压波动较大，炉压预控技术的投入，减少了炉膛压力的波动，从而减少了因炉压波动产生吸冷风或冒火的现象发生，起到降低氧化烧损和节约煤气的目的，满足了安全生产与环境保护的需要。
最为关键的是在各式高温电阻炉的炉温温控制系统中，考虑到控制功能的连续性，由于烘炉时温度较低而加热时间有时达到48小时的连续保温1580-1800摄氏度，升温时间短，常规的温度控制不稳定，反应慢，在该项目里增加了三阶段即升温-保温-降温的程序升温功能，将三个温度控制程序在烧成窑炉中进行准确的控制，包括预热、加热、均热区的温升及时间，当选择程序加热模式时，主/从控制模式也自动被选择，程序升温保证了温度控制的有效性保温效果极好。
计算机技术的发展和应用促进了现代钢铁冶金技术所需要的整个工艺生产流程中的信息采集和集中处理的信息化建设，推动了传统冶金学的技术进步。钢铁企业生产过程中的大型设备装置和复杂的生产过程以及高能耗高污染多热工参数的性质表现在设备的单机形体庞大和伴有人工操作带有间歇过程的不连续操作过程，其生产过程中的原料用量大物流复杂而且大量的使用水和热量，冶金生产过程中采用以电气自动化为前提的计算机检测与控制针对生产过程的高温和物流繁琐的特点在完成行政管理工作以外更好的更有实效地建立起企业管理中设备管理的信息系统，收集和及时处理在线数据极大地提高了钢铁企业大型化设备的运转率保持设备的生产过程中的稳定状态以达到保证质量和降低运行成本的目的。PLC结合计算机技术和现代控制理论采用模糊控制技术在冶金窑炉温度等非线性参数的控制方面虽然克服了传统的超调量大和控制精度不高等问题但在压力和流量等多个热工参数介入的情况下就无法满足生产过程控制的要求。DCS在目前的冶金工业热工窑炉由手动控制发展为智能控制由分散发展为集散控制的控制系统改进措施中利用可靠的控制软件和人机界面实现了友好的人机对话界面，既减少了车间设备管理员的繁琐的报表工作，又避免了在恶劣的运行环境中窑炉温度控制中的超调和欠调现象，实现了生产过程中各种热工参数的实时无纸自动记录和存储，利用计算机网络实现了操作人员直接管理设备随时打印数据报表即时面对大型设备的运行工作状况。在陶瓷与耐火材料行业的热工设备（烧成隧道窑和倒烟窑以及原料煅烧回转窑等）的热工参数检测与控制过程中借鉴冶金工业大型化窑炉的总体化设计方案，利用过程控制级计算机和先进的容错技术等控制软件可以更好的发挥计算机本身的高可靠性和稳定性，实现生产过程的实时监控和管理，尤其是实现工业生产控制现场中风机风压和窑炉炉温等多套装置测点的实时检测与控制方面，DCS网络控制系统具有生产控制过程所需要的更好的精度、稳定性和可靠性。
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