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燒結自動配料和自動加水控制
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項目介紹

     燒結工藝是煉鐵的前端工序,配料是它的關鍵,決定了燒結球團的質量,物理性質,化學成分,對高爐鐵水的質量和煉鐵效率有著深遠的影響,要保持高質量的配料水平,必須采用配料自動控制,本文將介紹模糊控制在 自動配料和配料加水中的應用。 
配料及配料加水工藝 
    燒結配料共有18個配料倉,料倉內裝有含鐵原料、燃料、石灰石、生石灰、白云石、返回礦等原料,料倉下面各有一個給料皮帶,給料皮帶由電機帶動旋轉,將料落入圓盤下面送料皮帶,由送料皮帶送入混合機,在混合機中加水攪拌,完成加水功能。在配料生產中,各參數優(yōu)化組合恰當,對燒結礦的品位,堿度,等一系列工 藝要求有著十分重要的意義。
配料自動控制
 
·配料基礎級自動控制
    配料PLC采用西門子S7-400,它配有一個操作員面板 OP37,通過面板也可進行優(yōu)化參數的操作。OP37由 PROTOOL 編程,它以很高的分辨率,動態(tài)地顯示彩色配料工藝畫面。在主控室,配有上位機,上位機與 配料PLC共同連在PROFIBUS網上,隨時顯示配料工藝 信息。畫面由WINCC制作。這樣在主控室也可隨時監(jiān)控配料情況。
 
    一般由優(yōu)化機計算出下料量,借助以太網通訊至配料PLC,再經PLC的模擬量輸出模板送往電子稱,完成設定功能。電子稱的流量反饋信息通過PLC的模擬量輸入 模板送往優(yōu)化機,完成顯示功能。
 
·配料優(yōu)化
    下料量計算:我們提出一種專家(操作人員,理論研究人員都可為專家)經驗法的思路,基于數據庫技術、網絡 技術和各種具體實用的優(yōu)化技術。它將專家的經驗(包括 操作人員的經驗積累,研究人員的理論經驗,和各種實 驗數據)存儲于專家數據庫供人們調用。優(yōu)化算法將“經 驗”提取出來進行處理,形成優(yōu)化數據庫,因此,它回 避了經驗公式法和理論計算法的不足,沒有絕對的精確, 但又是以最高的概率去接近現實。在配料計算中,用它 算出的下料值進行燒結,確實能夠使燒結爐況穩(wěn)定,配料順利,堿度穩(wěn)定產品合格率提高。
·下料故障判斷
下料故障因素很復雜,主要有堵料和失控兩種。一般說來在短時間內如果流量過大,并且流量對時間變化導數 很大且為正,則為堵料,較長時間內如果流量過小,并 且流量對時間變化導數很小,則為失控。具體應用時采 用模糊推理的方法,隸屬函數采用三角形隸屬度函數, 推理規(guī)則由優(yōu)化程序確定。
 
混合加水自動控制
 
    混合料加水量,大大地影響燒結礦的品質,燒結終點等其它環(huán)節(jié)的正常運行,混合料分兩次加水,即一次混合加水 和二次混合加水。一次混合占絕大多數的加水量,二次混合占小部分加水量,起微調作用。由于一次混合加水與二次混合加水原理相同,我們僅介紹一次混合加水。
 
系統(tǒng)配置
 
    本系統(tǒng)網絡為工業(yè)以太網,監(jiān)控機、優(yōu)化機和配料PLC控制器都連接在網上。配料PLC采用西門子的S7-400控制器 來完成現場模擬量的輸入輸出處理,完成PID控制算法的 實現,并實現控制量的輸出。 配料PLC控制器通過通訊模 板CP443與燒結機主體S7-400控制器通訊?刂破鞯木幊 軟件為STEP7。上位機通過以太網卡CP1413入網。
 
    監(jiān)控畫面由WINCC完成,有多種打印功能,查詢功能,數據收集和歸檔功能,聲光報警功能,統(tǒng)計和報表功能,有功能均設計了友好的人機對話機制。
 
    優(yōu)化算法用VC++編程實現,VC++可與WinCC共享數據,通過數據共享來讀取控制參數,完成控制算法,并由 WinCC在線修改。人機接口部分由VC++和WinCC共同完 成,控制面板由PROTOOL編程。
 
小結
 
    采用優(yōu)化算法,完成配料控制和加水控制,從實際應用來看效果很好。燒結合格率提升許多,爐況穩(wěn)定,利用系數也提高了。由于配料故障的判斷,減小了故障處理時間并提高了生產率。此外,前饋加水控制的應用效果良好,也大大提高了成品質量。

 

狀 態(tài): 離線

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