燒結自動配料和自動加水控制
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化參數的操作。OP37由 PROTOOL 編程，它以很高的分辨率，動態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控配料情況。
一般由優化機計算出下料量，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 模板送往優化機，完成顯示功能。
·配料優化
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。優化算法將“經 驗”提取出來進行處理，形成優化數據庫，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定，配料順利，堿度穩定產品合格率提高。
·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, 推理規則由優化程序確定。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，燒結終點等其它環節的正常運行，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。
系統配置
本系統網絡為工業以太網，監控機、優化機和配料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。控制器的編程 軟件為STEP7。上位機通過以太網卡CP1413入網。
監控畫面由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,統計和報表功能,有功能均設計了友好的人機對話機制。
優化算法用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。
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