焦炭廣泛用于冶金、機械、化工等行業(yè)，為國民經濟發(fā)展提供重要的物質基礎。近年來，我國焦炭需求和產能急劇增加，已成為世界大焦炭生產國和出口國。隨著國民經濟的高速發(fā)展，煉焦工業(yè)發(fā)展，生產技術達到了   水平，但由于世界煉焦煤明顯短缺，對焦炭質量的要求口益嚴格。所以不斷提高煉焦水平，才能加快接軌。保持焦爐火道溫度基本穩(wěn)定，使控制系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性、漸進調節(jié)和動態(tài)特性。在焦爐穩(wěn)定運行的基礎上，提高焦炭質量，降低能源消耗，減少環(huán)境污染，延長焦爐壽命，從而提高企業(yè)競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

用于冶金行業(yè)的焦炭主要應用方面是高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、欽、銻、汞等有色金屬的鼓風爐冶煉，起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。煉鐵高爐采用焦炭代替木炭，為現(xiàn)代高爐的大型化奠定了基礎，是冶金史上的一個重大里程碑。為使高爐操作達到較好的技術經濟指標，冶煉用焦炭(冶金焦)具有適當?shù)幕瘜W性質和物理性質，包括冶煉過程中的熱態(tài)性質。焦炭除大量用于煉鐵和有色金屬冶煉(冶金焦)外，還用于鑄造、化工、電石和鐵合金，其質量要求有所不同。如鑄造用焦，一般要求粒度大、氣孔率低、固定碳高和硫分低；化工氣化用焦，對強度要求不嚴，但要求反應性好，灰熔點較高；電石生產用焦要求盡量提高固定碳含量。

近年來，煤炭行業(yè)受資源、環(huán)境成本增加、可持續(xù)發(fā)展基金征收等政策性因素影響，成本大幅增加。而受上游煤炭價格高位運行，特別是主焦煤供應趨緊以及環(huán)保、運費增加等因素的影響，焦化企業(yè)生產成本將有所增加，預計近期焦炭價格仍將保持在高位運行態(tài)勢。所以焦爐管控一體化系統(tǒng)運用于煉焦生產是極及重要的，實現(xiàn)煤化工廠網絡化、系統(tǒng)化、智能化和信息化。實現(xiàn)工廠優(yōu)化管理、優(yōu)化計劃和調度、優(yōu)化操作和過程控制，并建立智能優(yōu)化管理與決策的技術環(huán)境。為工廠上級的管理決策提供依據，為下層車間提供優(yōu)化操作、控制和管理的策略。采用成熟的技術，包括信息技術、計算機技術、網絡技術及有關工藝技術，將整個廠的生產活動集成起來，形成管控一體化的綜合自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)降低原材料與能量消耗，降低成本，提高產品產量與質量，從而提高工廠的經濟效益；建立全廠立體的物料信息流、管理信息流的綜合信息化的辦公網絡，實現(xiàn)由職能管理向流程管理的轉變，提高生產管理水平和員工素質，增強對市場的反應能力和市場競爭能力。

為了優(yōu)化焦爐生產，就研究焦爐生產過程。焦爐生產主要依靠四大車進行操作，這四大車分別是：裝煤車、推焦車、攔焦車和熄焦車。焦爐生產過程可以概述如下：先根據焦炭質量要求，將各種品質的煤按照   的比例混合后，符合標準的混合煤，混合煤經皮帶運送到達焦爐一側頂部的煤塔，作為煉焦的基本材料；煤車在從煤塔裝載合格的混合入爐煤后，在   的時刻將混合入爐煤運至焦爐爐頂，到達己經結束上一個煉焦周期并己經推焦完畢的炭化室的上部，經裝煤孔將混合煤注入到空的炭化室，在經過約二十個小時的干餾后，炭化室中的煤被高溫干餾變成焦炭，此時焦炭己經成熟；在確定一個炭化室的焦炭己經成熟后，通過三大車的協(xié)調操作將焦炭取出：推焦車打開機側爐門將成熟的焦炭推出，同時在焦側準備好的攔焦車將焦側的爐門打開，并且使推出的高溫焦炭滑落到下側軌道上的熄焦車內，后，熄焦車將熾熱的焦炭運至熄焦塔進行熄焦，冷卻后的焦炭被運輸?shù)絻Υ娴鼗蛞睙挰F(xiàn)場。

四大車的操作根據焦爐作業(yè)計劃進行，焦爐作業(yè)計劃掌握整個焦爐生產時序和調度，對焦爐生產是否能穩(wěn)定進行起著重要的作用，是焦爐生產控制的核心。隨著科技的不斷進步和發(fā)展，現(xiàn)代化的管理方式越來越廣泛的應用于各個，20世紀70年代以后，煉焦工業(yè)開始采用計算機控制等自動化技術，在焦爐加熱、原料煤的配合等控制的精度上有了   的提高，但是在焦爐作業(yè)計劃編制方面還比較落后，無論是生產設備還是監(jiān)控管理軟件，都沒有形成一個完整成熟的自動化體系。

長期以來，國內的焦爐作業(yè)計劃編制還停留在人工編制的水平上，人工編制推焦計劃的方法存在任務繁瑣、效率低下、理論依據少、對異常情況難以及時反應等問題，容易導致疲勞操作、機械過于損耗、焦爐加熱制度不穩(wěn)定等現(xiàn)象〔創(chuàng)，進而對焦炭質量和焦爐壽命產生不良影響。焦爐推焦和裝煤生產操作各種原始數(shù)據采集、記錄和生產口報表各種數(shù)據一直由人工采集記錄，人為因素較多，數(shù)據的性偏低，工人工作量也比較大，不利于生產；焦爐無故提前推焦或延遲推焦的現(xiàn)象時有發(fā)生，管理者不能及時掌握生產情況；過程數(shù)據保存困難，查閱不方便等。由于以上這些問題的存在，嚴重的影響了企業(yè)的效益。

中國煉焦行業(yè)協(xié)會繼2000年提出的焦爐“四項技術”(加熱煤氣流量自動記錄、推焦電流自動記錄、裝煤稱量自動記錄、紅外線高溫計爐溫測量)之后，2001年9月下旬邀請業(yè)內專家在武漢研討我國焦爐建設方針時，在充分分析   焦爐建設與發(fā)展趨向后，結合我國實際，提出了我國焦爐建設意見，其中一條就是“提高和積極推廣焦爐生產操作和加熱管理的機械化水平和計算機自動優(yōu)化控制系統(tǒng)”。因此，實現(xiàn)焦爐作業(yè)計劃的自動編制，當生產出現(xiàn)異常情況時對作業(yè)計劃能及時修正，充分機械的定期維護是目前函待解決的問題。