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  成果簡介：該項目利用了計算機、PLC 高速運算、高精度及邏輯判斷能力， 具有實時性好、可遠程控制和管理、人－機交互性強、操作簡單、使用方便 的特點。操作人員能從監控屏幕上或控制柜中完成自動、手動相關控制和故障監測。 項目來源：合作開發 技術領域：高效節能 應用范圍：污水處理自動化、生產自動化 技術水平：國內先進 現狀及特點：建立了先進水平的遠程控制平臺，在滿足應用的基礎上

需要電機控制和電機設計為碩士的人才需求。熟悉機電產品研發過程、熟練應用Solidwork、Pro-E、AutoCAD設計工具等設計、分析軟件及匯編語言的編程，能獨立完成非標設備部件或結構設計、能獨立設計模擬和數字電路、進行電機結構及電磁設計等。

本發明公開了一種用于 RFID 標簽生產的基板輸送控制方法， 包括：輸入有關基板輸送的一系列工藝參數，然后采集獲取基板的當 前狀態參數值；將基板的多個張力當前值分別與參考值相比較，并采 用雙重張力控制方式來保證基板張力的穩定；此外，采用基于機器視 覺的糾偏方式來保證基板橫縱向的精確定位。通過本發明，能夠更好 地滿足基板的張力控制需求，進一步改善定位精度，同時具備適應各 類復雜工況、不易被干擾、高效率和高可靠性等特點。 

隨著我國國民經濟的不斷發展，對軸承鋼性能提出了更高的要求。超純凈軸承鋼被廣泛地應用于高速鐵路、風電裝備、航空發動機、高檔轎車變速箱、高速精密機床和長壽命冶金軋機等對使用壽命、可靠性、承載能力嚴格要求的領域。超純凈軸承鋼煉鋼冶煉難度極高，主要是由于其鋼中非金屬夾雜物控制存在以下兩個難題：（1）超高潔凈度，總氧含量低于 5 ppm；（2）大顆粒夾雜物數量要求少，尺寸小于 15 μm。近 30 年來，通過引進、消化和吸收，實現了大部分高端裝備的國產化，但對高端裝備用高可靠長壽命軸承的國產化一直沒有解決。因此，開發超純凈軸承鋼中非金屬夾雜物控制關鍵技術，為打破此領域國外產品及技術壟斷、實現國內自主生產有重要意義。 （1）超純凈軸承鋼精煉渣成分設計技術. 鋁脫氧軸承鋼都是通過高堿度精煉渣提升鋼材的潔凈度，減少鋼中夾雜物數量。高堿度精煉渣具有很高的脫氧脫硫能力，效率高，可生產超低硫軸承鋼。由于高堿度精煉渣中 CaO 含量高，易被鋼中[Al]還原而進入鋼液，從而生成 Ds 類夾雜，對軸承鋼性能產生不利影響。另外，高堿度使精煉渣熔點變高，成渣慢，爐渣流動性變差，會影響脫氧脫硫效果，有可能引起卷渣。低堿度精煉渣由于堿度低，降低了 CaO-Al 2 O 3 類夾雜的影響，但脫氧能力下降使得氧化物夾雜上升。本項目研究應用 FactSage 熱力學計算軟件，研究了不同精煉渣成分對鋼液成分、夾雜物成分的影響，通過對不同精煉渣系進行設計優化，確定精煉渣成分；同時，本項目在堿度 7-12 范圍內進行工業試驗，考慮了不同堿度精煉渣對軸承鋼潔凈度和夾雜物成分的影響，從而更系統準確地確定了有利于超純凈軸承鋼夾雜物控制的最優精煉渣成分。 （2）超純凈軸承鋼 VD 精煉控制技術.在真空狀態下吹氬攪拌鋼液，促使夾雜物從鋼液內排除，使鋼的潔凈度提高。VD 精煉過程渣鋼劇烈反應，渣中 CaO、MgO 被還原為[Ca]和[Mg]進入鋼液，與鋼中 Al 2 O 3 夾雜物反應生成鎂鋁尖晶石和鈣鋁酸鹽，導致鋼中 Ds 類夾雜數量增加，可能導致水口結瘤和最終軋材中出現Ds 類夾雜缺陷，影響軸承鋼的質量水平，VD 精煉真空度的控制對于夾雜物的上浮去除和夾雜物成分非常重要。本項目對 VD 真空度進行了優化，使得最終產品夾雜物中的 CaO 含量由 30%左右降低至 5%以下，顯著減少了 CaO-Al 2 O 3 和CaO-Al 2 O 3 -MgO 復合夾雜物的生成，使鋼中夾雜物由 CaO-Al 2 O 3 類轉變為鎂鋁尖晶石類，減輕了 Ds 類夾雜的危害。 （3）熱處理過程夾雜物成分控制技術。對于軸承鋼鋼液中的夾雜物已經形成了一系列脫氧、精煉渣改性、真空精煉等成熟的夾雜物控制方法，可以較好實現冶煉過程從精煉到連鑄過程夾雜物的有效控制。軸承鋼軋制熱處理過程不僅能夠改變鋼的組織結構和性能，也會使得氧化物夾雜與鋼基體發生高溫反應，造成鋼基體成分偏析、原有氧化物夾雜的改變和新氧化物夾雜的析出。同時，熱處理過程鋼基體中氧化物夾雜的種類、性質、尺寸及形貌特征變化直接影響著最終軸承鋼產品的組織和性能。本項目研究了在不同熱處理溫度（1225o C、1300 o C 和1375o ）和熱處理時間條件下，GCr15 軸承鋼中非金屬夾雜物的演變規律，并且發現熱處理過程軸承鋼中的 MgO-Al 2 O 3 -CaO 會逐漸轉變為 MgO-Al 2 O 3 -CaS 夾雜物，小尺寸夾雜物完成轉變所需時間較短，而大尺寸夾雜物完成轉變所需時間較長。在不同熱處理溫度下，鋼中夾雜物尺寸基本不變，但夾雜物轉變速率不同。通過熱力學計算和動力學模型，對軸承鋼熱處理過程中夾雜物的轉變機理進行揭示。

針對太陽能集熱系統擾動多、大滯后和大慣性等控制難點，建立了適合控制器設計的簡化分段非線性模型，并設計了基于預測函數控制策略的集熱系統出口導熱油溫度控制系統。該預測函數控制策略在調節速度、超調量以及穩定性方面的控制效果均明顯優于傳統PID控制策略；與未簡化的多模型預測控制相比，簡化后的多模型預測函數控制的最大動態偏差增大了13%,但計算量大大降低，控制器的實時性也得到增強。

本發明公開了一種基于大數據分析的小基站開關控制方法，包括：采集場景信息步驟；數據預處理步驟；提取特征步驟；選擇并訓練模型步驟；預測步驟。本發明利用特殊場景下時刻表以及小基站接入人數的歷史記錄，建立數學模型，預測未來小基站內的待服務人數，根據待服務人數去控制小基站的開關，達到節能、減少基站間干擾的目的。 在建立數學模型的過程中，本方法結合數據挖掘和機器學習，提高了預測的準確率和系統的實用性。

本成果針對化工工藝過程的生產特點，以火災、爆炸、泄漏事故過程的危險狀態及其存在與轉化條件、事故成災機理及其動力學過程理論模型為基礎，綜合運用計算機仿真模擬技術、軟件工程理論、數據庫技術、網絡技術及GIS技術等，開發典型化工工藝過程實時災害監測、仿真模擬與綜合定量風險分析平臺，為過程工業的事故隱患排查、災害預防和災情控制提供技術支撐。

非調質鋼作為高效節能環保型鋼材在世界范圍內發展迅速。它是指經過精密鍛造或熱軋并控制冷卻后就可以達到調質鋼才能得到綜合性能的一類鋼，由于在使用過程中可以省掉調質工序而得名。由于其具有節省能源、材料、減少淬火變形開裂、工藝簡單等優點，目前備受世界各國的關注，得到迅速發展和使用，使用量日益增大，廣泛用于諸如汽車連桿、曲軸、轉向節軸、驅動軸、前橋等零件和結構件，是汽車用鋼的典型代表。非調質鋼屬于合金結構鋼，為了保證合金結構鋼所制零件的使用壽命，對其潔凈度有嚴格的要求，非調質鋼可以采用各種方式進行冶煉，但其對潔凈度的要求，只能比合金結構鋼更高，而且非調質鋼屬于微合金鋼，要發揮合金元素的作用，其鋼液必須是滿足一定的潔凈度的。因此，開發非調質鋼中非金屬夾雜物控制關鍵技術及其重要。 （1）非調質鋼中夾雜物成分控制技術。將不同工序夾雜物成分求平均值，觀察夾雜物在全流程的變化趨勢。從 Al 2 O 3 -SiO 2 -MnO 三元相圖可以看出，夾雜物中主要成分是 Al 2 O 3 和 MnO。隨著冶煉進行，夾雜物中 MnO 含量變化不大；夾雜物中 SiO 2 含量比較穩定，在 10%左右，VD 破真空后夾雜物中 SiO 2 含量有所升高，其余工序幾乎沒有變化。夾雜物平均成分在 Al 2 O 3 -MgO-CaO 2 三元相圖變化表明，鋼中夾雜物中 MgO 含量較低，約在 10%以下，冶煉過程中沒有明顯變化，VD 真空處理后，由于渣線對耐火材料的侵蝕，導致出現部分高 MgO 含量的夾雜物，而良好的渣吸附作用使夾雜物中 MgO 含量沒有明顯變化；夾雜物中 CaO 含量在冶煉過程中有先升高，后降低的趨勢。夾雜物平均成分在 Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO 三元相圖變化表明，冶煉過程中 SiO 2 含量穩定；夾雜物中 CaO 含量在 LF 進站時較低，經過 LF精煉后，夾雜物從 Al 2 O 3 -MnO 為主要成分，轉變為 Al 2 O 3 -MnO–CaO；VD 真空精煉對夾雜物成分影響不大，但增 S 操作后，夾雜物中 CaO 含量明顯降低，可能是由于生產 CaS 的緣故；連鑄過程由于二次氧化，使夾雜物中 Al 2 O 3 含量上升，夾雜物 CaO 含量有所下降。全流程夾雜物平均成分在 Al 2 O 3 -MnO-CaO 三元相圖變化表明，電爐出鋼后夾雜物中 Al 2 O 3 含量較高，LF 出站和 VD 真空后夾雜物中 Al 2 O 3 含量有所降低，CaO 含量有所升高，渣鋼平衡反應是其主要原因；夾雜物中 Al 2 O 3和 MnO 含量在增硫之后有所升高，可能是由于連鑄過程中有二次氧化導致。 （2）非調質鋼中夾雜物數量和尺寸控制技術。根據 Aspex 掃描結果做出的全流程鋼中硫化物、氧硫化物、氧化物分布圖，如圖 2。對全流程單位面積夾雜物數量結果分析表明，隨著冶煉的進行，氧化物數量在 VD 破真空前持續降低，軟吹后數量有所升高，之后較為穩定，數量約在 12 個/mm2 ，多數氧化物夾雜屬于氧硫化物，在 VD 破真空后明顯降低，較 LF 工序后期降低約 50%，體現了極佳的精煉效果。連鑄過程的氧化物夾雜數量穩定，保護澆鑄較好。鑄坯和軋材橫截面中數量均較低，約 10 個/mm2 。硫化物是最終鋼中主要夾雜物。LF 精煉和 VD真空精煉使鋼中的硫化物數量降低。在 VD 破軟吹后加入 FeS 進行增硫，硫化物數量明顯升高，鑄坯中由于凝固過程有充分的時間讓硫化物聚集長大，因此數量較低，但面積較大。軋材橫縱斷面中硫化物數量較高，但相對鑄坯中尺寸較小，軋材縱截面硫化物的尺寸相對橫截面較大。

彈簧鋼廣泛用于飛機、鐵道車輛、汽車、拖拉機等運輸工具和工程機械等各種設備中，是制造各種螺旋簧、扭簧、板簧及其類似作用的其它形狀彈簧的鋼種。彈簧工作在周期的彎曲、扭轉等交變力條件下，經受拉、壓、沖擊、扭、疲勞腐蝕等多種作用，有時還要承受極高的短時突加載荷。除表面脫碳、表面缺陷外，造成彈簧的疲勞斷裂破壞的主要因素是鋼中非金屬夾雜物。非金屬夾雜物對疲勞性能的影響一方面取決于夾雜物的類型、數量、尺寸、形狀和分布；另一方面，由于鋼基體組織和性質制約，與基體結合力弱的尺寸大的脆性夾雜物和球狀不變形夾雜物的危害最大。鋼的強度水平愈高，夾雜物對疲勞極限的有害影響也愈顯著。因此，提高彈簧的疲勞壽命，關鍵要提高彈簧鋼的潔凈度，因此就要降低氧含量，減少非金屬夾雜物的含量并改善夾雜物形態分布及尺寸。 （1）不銹鋼冶煉脫氧及夾雜物預測熱力學。通過熱力學計算預測了彈簧鋼中 Al-O、Si-O、Mg-O、Ca-O 脫氧平衡曲線，以及多元符合脫氧情況下 Al-Si-O、Al-Mg-O、Al-Mg-Ca-O 和 Al-Si-Ca-O 等夾雜物生成相圖。 通過熱力學計算預測了渣鋼反應過程中不同精煉渣成分對于鋼中[Al]s 和[O]含量的影響，研究表明高堿度有利于氧含量的降低，低堿度有利于鋼中鋁含量的去除。通過建立了鋼液凝固和冷卻過程彈簧鋼中夾雜物變化熱力學計算模型，可以預測鋼液凝固和冷過過程中 MnS、TiN 和氧化物夾雜的變化和析出規律。 （2）鐵合金潔凈度對彈簧鋼中夾雜物的影響。通過正常合金爐次和合金優化盧比全流程夾雜物演變規律的對比，可以看出，合金的選擇對于夾雜物的性質會有較大的影響。在 LF 合金調整后夾雜物成分相差較大，優化合金可以有效的控制夾雜物中 Al2O3 含量，而對于 MgO 含量影響不大，提升夾雜物塑性化比例。 （3）彈簧鋼精煉渣成分改性夾雜物。目前脫氧工藝主要有兩種：一種是降低鋼中總氧，獲得高的潔凈度，即采用強脫氧劑 Al 脫氧，將鋼中絕大部分溶解氧轉化為 Al 2 O 3 ，然后通過爐渣吸收，吹氬或電磁攪拌以及利用真空處理等手段促進夾雜物上浮，達到降低 T.O. 的目的。另一種脫氧路線是采用控制夾雜物種類、形貌、大小、分布的方法，采用 Si 脫氧，嚴格控制鋼中 Al 含量，避免Al 2 O 3 的析出，這種工藝生產的彈簧鋼雖然 T.O. 高于 Al 脫氧鋼，但是夾雜物低熔點的、具有良好變形能力的 CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 系夾雜物，疲勞極限優于 Al 脫氧彈簧鋼。

鋼簾線被譽為是線材中的頂級產品，被譽為“皇冠上的明珠”。它是伴隨著子午線輪胎的發展而發展起來的。以鋼簾線為骨架材料的子午線輪胎具有高速、高載、耐久等一系列優良特性。隨著汽車工業的發展，用于制造子午線輪胎的鋼簾線需求量不斷增加，同時對鋼簾線的品種、性能及質量提出新的要求。作為生產鋼簾線的原材料，簾線鋼質量很大程度上決定了簾線的品質。簾線鋼的潔凈度，元素偏析等級，尤其是鋼中夾雜物的形態對后續產品有著極大的影響。非金屬夾雜物易引起鋼絲拉拔和合股過程中斷絲的發生，因此要求簾線鋼中夾雜物尺寸小，且在軋制和冷拔等加工過程中具有良好的變形性能。根據子午輪胎產品性能和太陽能級硅產業的發展要求，鋼簾線和切割絲向著超高強度（4000 MPa 及以上）方向發展，開發高強度、超高強度簾線鋼絲，對實現輪胎的輕量化、降低用燃料的費用、降低生產成本意義重大。目前國內依舊不能穩定、高效的生產高牌號的簾線鋼，開發簾線鋼冶煉關鍵技術對提升企業生產技術水平和質量控制水平，取代進口高端鋼簾線產品意義重大。 （1）簾線鋼冶煉過程原輔料成分設計技術。簾線鋼生產過程中一般采用Si-Mn 復合脫氧，但由于合金和輔料中存在 Al 的來源，簾線鋼主要的夾雜物為MnO-Al 2 O 3 -SiO 2 系和 CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 系兩類。其中，MnO-Al 2 O 3 -SiO 2 為脫氧反應產物，CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 為鋼渣反應生成。不同工序氧化物復合夾雜類型會發生轉變，大量研究表明轉爐出鋼、精煉過程隨著鋼液成分的變化，夾雜物的成分在不斷變化中。實際生產中使用的各種物料，包括合金、脫氧劑及鋼包內襯直接影響鋼液成分，進而改變鋼液中非金屬夾雜物的成分。高端簾線鋼中非金屬夾雜物主要成分為 SiO 2 -MnO，幾乎沒有 Al 2 O 3 的存在，因此在實際的生產過程中杜絕任何含 Al的原料。國內企業在實際生產時更傾向于使用價格低廉的合金、脫氧劑等原料以降低生產成本，為此本項目不僅研究了合金、脫氧劑、耐材等物料中 Al 的含量，還研究了各物料對鋼液成分以及非金屬夾雜物成分的影響程度，以選擇更高性價比的物料搭配。在使用不同物料后取樣分析，發現合金對鋼液中非金屬夾雜物的影響最大，低鋁硅鐵和普通硅鐵對鋼液中非金屬夾雜物的成分影響如圖 1，可以看出合金的使用直接改變夾雜物的體系。實際生產過程中可根據產品等級和各物料對鋼中非金屬夾雜物的影響，針對性的使用物料控制生產成本。 （2）簾線鋼精煉渣成分設計技術. 爐渣成分對鋼液成分有著直接影響，簾線鋼精煉一般采用 CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 渣系，精煉渣的成分對鋼中夾雜物的控制起重要作用。研究表明精煉渣中相同 Al 2 O 3 含量的條件下，鋼液中[Al]s 含量隨精煉渣堿度增高而增高；相同堿度的條件下，鋼液中 Als 含量隨精煉渣中 Al 2 O 3 含量增加而增加。當精煉渣的堿度為 1.0 時，鋼液中[Al]s 隨渣中 Al 2 O 3 含量增加亦呈增加趨勢， [Al]s 增量有限。同時，夾雜物中 Al 2 O 3 和 MnO 含量取決于渣-鋼間的氧勢，如氧勢高，則夾雜物中 MnO 含量高。反之，當系統氧勢低時，渣中CaO 和 Al 2 O 3 會有少部分被還原進入鋼液，夾雜物 CaO 和 Al 2 O 3 含量增加，MnO 含量減少。在實際的冶煉過程中，精煉渣進入鋼液是不可能完全避免的，精煉渣進入鋼液后將形成含大量 CaO、Al 2 O 3 的夾雜物。對此為控制鋼中非金屬夾雜物的成分將精煉渣的堿度控制在 CaO/SiO 2 ≤1，實際生產過程中，精煉渣的最佳成分還應根據精煉過程的渣鋼比，所使用合金、脫氧劑、耐材等條件進行優化。 （3）簾線鋼中夾雜物變形性能評估模型。許多研究認為低熔點夾雜物在軋制和加工過程中變形更好。如果軋制過程中夾雜物是液態的，那這毫無疑問是對的。 102 / 298然而，實際的軋制溫度往往大部分都低于夾雜物的熔點。在軋制溫度降到夾雜物固相線溫度以前，雖然夾雜物不是液態，但是由于軟化它們仍然具有一定的變形性。然而，當溫度降低至固相線以下時，夾雜物將完全轉變為固態。并且，鋼的變形不僅包括軋制，還包括其他冷加工，譬如，簾線鋼冷拔過程的溫度基本為室溫，顯著低于夾雜物的固相線溫度。因此，只用熔點來評估冷拔或冷軋過程中夾雜物的變形性能不太合理或者說不太全面。本項目提出使用低溫下夾雜物的楊氏模量評估變形能力的模型，認為氧化物變形能力與楊氏模量大小成反比，并擬合了低溫下的氧化物楊氏模量與平均原子體積關系：2.939811 E V ，對Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO 系和 Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO系氧化物的低溫楊氏模量進行了計算，如圖 2所示。由于冷拔過程氧化物變形能力與楊氏模量大小成反比，為了降低冷拔過程的斷絲率，夾雜物需要控制到圖中所示的深藍色區域，即要求具有很高的 SiO 2含量和極低的 Al 2 O 3 含量。由圖還可知，由于具有最大的楊氏模量，Al 2 O 3 對簾線鋼中氧化物的變形性能最為有害，這也是為什么簾線鋼生產過程中需要嚴格控制鋼中 Al 含量。