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烧结自动配料和自动加水控制

产品部门:AS    所属行业:炼钢,炼铁业
来源:田芮

项目介绍
  烧结工艺是炼铁的前端工序,配料是它的关键,决定了 烧结球团的质量,物理性质,化学成分,对高炉铁水的质量和炼铁效率有着深远的影响,要保持高质量的配料 水平,必须采用配料自动控制,本文将介绍模糊控制在 自动配料和配料加水中的应用。 配料及配料加水工艺 烧结配料共有18个配料仓,料仓内装有含铁原料、燃 料、石灰石、生石灰、白云石、返回矿等原料,料仓下 面各有一个给料皮带,给料皮带由电机带动旋转,将料落入圆盘下面送料皮带,由送料皮带送入混合机,在混合机中加水搅拌,完成加水功能。在配料生产中,各参数优化组合恰当,对烧结矿的品位,碱度,等一系列工 艺要求有着十分重要的意义。配料自动控制
 
·配料基础级自动控制
配料PLC采用西门子S7-400,它配有一个操作员面板 OP37,通过面板也可进行优化参数的操作。OP37由 PROTOOL 编程,它以很高的分辨率,动态地显示彩 色配料工艺画面。在主控室,配有上位机,上位机与 配料PLC共同连在PROFIBUS网上,随时显示配料工艺 信息。画面由WINCC制作。这样在主控室也可随时监控配料情况。
 
一般由优化机计算出下料量,借助以太网通讯至配料PLC,再经PLC的模拟量输出模板送往电子称,完成设定功能。电子称的流量反馈信息通过PLC的模拟量输入 模板送往优化机,完成显示功能。
 
·配料优化
下料量计算:我们提出一种专家(操作人员,理论研究 人员都可为专家)经验法的思路,基于数据库技术、网络 技术和各种具体实用的优化技术。它将专家的经验(包括 操作人员的经验积累,研究人员的理论经验,和各种实 验数据)存储于专家数据库供人们调用。优化算法将“经 验”提取出来进行处理,形成优化数据库,因此,它回 避了经验公式法和理论计算法的不足,没有绝对的精确, 但又是以最高的概率去接近现实。在配料计算中,用它 算出的下料值进行烧结,确实能够使烧结炉况稳定,配料顺利,碱度稳定产品合格率提高。
·下料故障判断
下料故障因素很复杂,主要有堵料和失控两种。一般说来在短时间内如果流量过大,并且流量对时间变化导数 很大且为正,则为堵料,较长时间内如果流量过小,并 且流量对时间变化导数很小,则为失控。具体应用时采 用模糊推理的方法,隶属函数采用三角形隶属度函数, 推理规则由优化程序确定。
 
混合加水自动控制
混合料加水量,大大地影响烧结矿的品质,烧结终点等其它环节的正常运行,混合料分两次加水,即一次混合加水 和二次混合加水。一次混合占绝大多数的加水量,二次混合占小部分加水量,起微调作用。由于一次混合加水与二次混合加水原理相同,我们仅介绍一次混合加水。
 
系统配置
本系统网络为工业以太网,监控机、优化机和配料PLC控制器都连接在网上。配料PLC采用西门子的S7-400控制器 来完成现场模拟量的输入输出处理,完成PID控制算法的 实现,并实现控制量的输出。 配料PLC控制器通过通讯模 板CP443与烧结机主体S7-400控制器通讯。控制器的编程 软件为STEP7。上位机通过以太网卡CP1413入网。
监控画面由WINCC完成,有多种打印功能,查询功能,数据收集和归档功能,声光报警功能,统计和报表功能,有功能均设计了友好的人机对话机制。
优化算法用VC++编程实现,VC++可与WinCC共享数据,通过数据共享来读取控制参数,完成控制算法,并由 WinCC在线修改。人机接口部分由VC++和WinCC共同完 成,控制面板由PROTOOL编程。
 
小结
采用优化算法,完成配料控制和加水控制,从实际应用来看效果很好。烧结合格率提升许多,炉况稳定,利用系 数也提高了。由于配料故障的判断,减小了故障处理时 间并提高了生产率。此外,前馈加水控制的应用效果良好,也大大提高了成品质量。