PDF《300m2烧结智能控制模型系统 的研究与实现》

74 模糊控制 300m2 烧结智能控制模型系统 的研究与实现 西林钢铁集团有限责任公司 检修公司? 孙恒鹏? 董立峰 摘要:介绍了西钢300m2 烧结机过程控制系统的构成及主要控制方式.

以烧结生产中关键的自动配料、自动配水、点火温度控制以及烧结终点 控制等为例,综合应用烧结理论和模糊控制理论等多学科知识,在烧结 生产过程中的实际应用和效果. 文章编号:130207 Iron steel 300m2 sintering intelligent control system model and its implementation

1 引言 烧结过程是一个工艺流程长、影响因素多、 滞后性大的动态系统.在激烈的市场竞争中,高 炉炼铁对入炉烧结矿的质量和用量要求日益提 高,同时烧结设备向大型化发展,要求更高的生 产率和更低的生产成本. 本文介绍了西钢300m2 烧结机控制系统的构 成、软/硬件配置、网络、系统特点,阐述了自 动配料、自动配水、点火温度控制以及烧结终点 控制等的原理和功能,以及现场应用结果及其分 析.

2 系统组成 此300m2 烧结机烧结过程参数采集与控制采 用施耐德的过程控制系统及IBM服务器系统,实现 自动监视、控制及报警等功能.其设备主要有: 操作站10台、工程师站1台、分布式I/O、工业通 信网络及打印机. 服务器系统软件为WINDOWS SERVER

2003 R2中文企业版,数据库为ORACLE10g,应用软 件为RSLinx OEM和Microsoft Visual C# 2005;

在 服务器上运行通讯程序、报表处理程序和烧透模 型处理程序.

3 主要控制方法 该智能系统软件采用模型化设计(系统分为 一级模型、二级模型),系统层次清晰;

运用矢 量数组技术,解决了系统滞后问题,稳定了烧结 各料种的下料量;

通过矢量数组以及采用前馈控 制为主反馈控制为辅的控制方式,解决了水分控 制滞后、波动大的技术难题;

采用矩阵方式安装 热电偶,通过数学模型准确测算烧结温度上升点 BRP、烧透点BTP及烧透偏差,提出BRP判断方 法,超前控制BTP,使烧结矿在横向、纵向同时烧 透,提高了烧结矿的质量和产量. 3.1 混合料量总量控制模型 混合料量总量控制模型是配料控制的纲领 性模型.它有两方面,一是控制烧结机机头混合 料仓料位,使其保持在一个恒定的位置,通过控 制混合料总量实现.二是混合料总量的控制.混 合料的化学成分稳定决定于各种原料的下料量稳 定,且不同料种配比符合要求,而实际情况是由 于现场设备控制精度低、控制算法不完善且下料 料况不稳定经常造成实际下料量波动,这样实际 的混合料成分也不可能稳定,直接影响着烧结矿 的质量.混合料量控制模型正是为了解决上面所 述问题,模型控制每种料总下料量稳定的同时还 根据混匀矿的实际下料量动态调整其它料种的下 料量,目标是保证混合料化学成分稳定. 3.2 燃料比率控制模型 燃料比率控制模型,用于烧结混合料中燃料 比率的在线控制. 【相关链接】 http://www.chuandong.com/ tech/detail.aspx? id=20423

75 过程控制 模型为了保持烧结混合料中碳(C)含量的稳 定,考虑了燃料中的碳含量和湿度.并且,根据 燃料B控制返矿量.因此,在模型中不同的燃料百 分比对应不同的返矿量. 燃料控制是在配料室中,两个燃料仓来下 料.燃料比率控制模型的控制方案是:燃料A、燃料B分别单独控制,根据二级系统下传的数据(配比,碳含量,水含量等等),对燃料A和燃料B下 设定值,并且根据返矿的实际下料量对燃料B的设 定值进行调整. (a)燃料A控制 式中,FuelA%=配料单中燃料A的C在总C中 的百分比 Fuel%=配料单中C的配比(针对BM+Lime, 没有返矿) FuelAMoisture %=燃料A中水分 FuelACarbon %=燃料A的C含量(不包括水 分) (b)燃料B控制 式中, Fuel%=配料单中C的配比(针对BM+Lime, 没有返矿) FuelBMoisture%=燃料B中水分 FuelBCarbon%=燃料B中碳含量(不包括水 分) FuelRF%=返矿所需的C的百分比 对于燃料B对燃料A进行补偿控制时,考虑 到两种燃料不同的碳含量和水含量,在模型设计 中,我们首先将燃料折合成碳,再根据碳含量、 水含量反算回实际量,保证配比中碳的稳定. 3.3 返矿控制模型 返矿控制模型(RFRC)是I级过程模型,用 于在线控制烧结混合料中的总返矿率. 返矿率的计算如下 式中,分子为返矿量之和;