大型高爐無(wú)鐘爐頂布料控制技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-12-12 08:14:18 本頁(yè)面
【正文】 度；有效布料時(shí)間必須大于設(shè)定例如 50 秒，以保證流量開(kāi)度映射和流量反饋的精度； M005 YES M006 NO M005 NO YES M003 M003 YES M003 NO M004 YES M004 NO M002 YES M002 NO NO YES M001 布料階段？ 總布料時(shí)間加 1 隨機(jī)布料時(shí)間加 1 有效布料時(shí)間加 1 隨機(jī)布料時(shí)間＜ 2 秒？ 計(jì)算隨機(jī)布料流量 隨機(jī)布料時(shí)間清零 隨機(jī)布料時(shí)間＜設(shè)定？ 隨機(jī)布料時(shí)間清零 重量＜ 2 噸？ 開(kāi)度波動(dòng)＜ +0． 2？ 有效布料時(shí)間＜設(shè)定？ 有效布料時(shí)間清零 計(jì)算有效布料流量 結(jié)束 流 量 檢 測(cè) 流 程 圖 圖 10 流量檢測(cè)流程圖 15 圖 11 流量開(kāi)度線性化映射 4 流量反饋環(huán)節(jié)： 反饋控制的實(shí)質(zhì)是偏差的計(jì)算和調(diào)整，并行成反饋閉環(huán)，相當(dāng)于流量開(kāi)度曲線在坐標(biāo)系中沿橫向和縱向移動(dòng)，如圖中虛線坐標(biāo)。必須指出，流量反饋為負(fù)反饋信號(hào)，而開(kāi) 度偏差為正，僅僅是曲線開(kāi)度對(duì)應(yīng)于實(shí)際開(kāi)度的差值，不參與計(jì)算和反饋，僅作人工調(diào)整。 流量反饋計(jì)算方法： (1) 計(jì)算線性開(kāi)度：線性開(kāi)度 =實(shí)際開(kāi)度－開(kāi)度偏差 即： S= Si— △ S (2) 尋找線性段：根據(jù)線性開(kāi)度值確定它所在的線性段。如圖中 S∈（ Sa ， Sb）確定它位于（ A， B）線性段。 (3) 獲取線性段特征值：（ A， B）線性段的特征值有： Sa， Sb， Fa， Fb (4) 計(jì)算線性流量：線性流量： F= Fa+（ S－ Sa）（ Fb－ Fa）／（ Sb－ Sa） (5) 計(jì)算流量反饋：流量反饋 =實(shí)測(cè)流量 — 線性流量 ，即： F△ =Fc— F (6) 流量偏差的調(diào)節(jié)：△ F=△ Fi— F△ A B Fb F Fc Fa Sa S Sb S（ 度） 0 F（ Kg/s） C 恒定開(kāi)度下實(shí)測(cè)的流量 16 無(wú)鐘爐頂布料控制模型建立在流量的檢測(cè)與反饋控制的基礎(chǔ)之上，流量反饋控制的引入使無(wú)鐘爐頂布料控制行成閉環(huán)，改善了布料控制的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，增強(qiáng)了布料控制的抗干擾能力。反饋控制的引入提高了布料精度，使無(wú)鐘爐頂布料時(shí)間偏差嚴(yán)格控制在 5 秒以內(nèi)，避免了布料振蕩和布料偏析，為準(zhǔn)確實(shí)施上部調(diào)劑創(chuàng)造了有利條件。 (四 )、 無(wú)鐘爐頂操作控制方式的改進(jìn) 為充分發(fā)揮無(wú)鐘爐頂布料控制靈活多樣的優(yōu)勢(shì)，提高高爐上部調(diào)劑的實(shí)時(shí)性﹑準(zhǔn)確性和有效性，必須不斷改進(jìn)和完善無(wú)鐘爐頂?shù)牟剂喜僮髋c控 制。 通過(guò)對(duì)無(wú)鐘爐頂布料特性的分析研究，并結(jié)合具體爐型爐況的布料特點(diǎn)﹑布料效果﹑適用場(chǎng)合，七高爐探索實(shí)施了多種無(wú)鐘爐頂布料控制方式，并總結(jié)形成自主開(kāi)發(fā)的無(wú)鐘爐頂操作控制模型。 1. 布料矩陣的優(yōu)化 矩陣是用于設(shè)定高爐裝配料的格式化圖形化的數(shù)據(jù)參數(shù)（數(shù)組）集合。通過(guò)操作矩陣，可確定周期性的入爐爐料品種成份份量及爐料在爐內(nèi)料面的分布和堆積次序，從而實(shí)現(xiàn)高爐的自動(dòng)裝配料工藝和爐況的上部調(diào)劑功能。 傳統(tǒng)意義上一般由上位計(jì)算機(jī)分別在爐料準(zhǔn)備 PLC 設(shè)定槽下配料矩陣﹑在無(wú)鐘爐頂 PLC 設(shè)定裝料矩陣，當(dāng)原料進(jìn)入料罐時(shí)再進(jìn)行信號(hào)綜合 。如果計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)工作不穩(wěn)，通訊矩陣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性不能保證，高爐有可能執(zhí)行異步矩陣乃至混料。 無(wú)鐘爐頂操作控制模型對(duì)無(wú)鐘爐頂矩陣系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化 : (1) 改進(jìn)矩陣的發(fā)送路徑，新方案由上位計(jì)算機(jī)通過(guò)爐料準(zhǔn)備 PLC 統(tǒng)一設(shè)定 17 圖 12 無(wú)鐘爐頂矩陣 槽下配料矩陣和爐頂裝料矩陣，取消爐頂 PLC 的矩陣設(shè)定及綁定功能，爐頂 PLC 只接收到達(dá)主皮帶的料流數(shù)據(jù)入罐，并以此料流數(shù)據(jù)布料。此方式能保證工作矩陣﹑執(zhí)行矩陣和料流數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。 (2) 細(xì)分矩陣，將矩陣按區(qū)域分為槽下配料矩陣（ BP 矩陣）﹑爐頂布料矩陣（ BLT 矩陣），按功能分為通訊矩陣﹑工作矩陣， 按工作方式分為執(zhí)行矩陣﹑緩沖矩陣。緩沖矩陣用于矩陣切換及料流數(shù)據(jù)的緩存。矩陣的細(xì)分能保證爐頂布料數(shù)據(jù)與槽下執(zhí)行矩陣及入爐料流數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確同步。 (3) 開(kāi)發(fā)應(yīng)急矩陣，矩陣是高爐裝配料最核心的參數(shù)標(biāo)，矩陣的設(shè)定﹑發(fā)送與接收必須保持高度的精確性﹑有效性和穩(wěn)定性。為了精確實(shí)施自動(dòng)裝配料工藝和爐況的上部調(diào)劑功能，開(kāi)發(fā)獨(dú)立于上位機(jī)的應(yīng)急矩陣系統(tǒng)很有必要。 18 2. 角度﹑角位布料的設(shè)定與切換 布料方式設(shè)定的目標(biāo)始終是爐內(nèi)料面的環(huán)型區(qū)域，用角位布料無(wú)疑更直觀，而用角度布料將得到連續(xù)的徑向布料區(qū)間。 無(wú)鐘爐頂操作控制模型通過(guò)角度 角 位對(duì)照表和角度 角位轉(zhuǎn)換的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行無(wú)鐘爐頂角度 角位布料的不間斷映射，實(shí)現(xiàn)了按角度﹑角位兩種方法的布料操作、控制與切換。 無(wú)鐘爐頂操作控制模型還將角度﹑角位布料延伸到扇形布料和折返布料，使它們能按角度﹑角位設(shè)定的布料份數(shù)進(jìn)行布料操作與控制。 3. 布料操作的旋轉(zhuǎn)步進(jìn)控制 無(wú)鐘爐頂操作控制模型新增了布料操作的旋轉(zhuǎn)步進(jìn)控制功能，以此控制料流調(diào)節(jié)閥的開(kāi)閥時(shí)機(jī)，從而使?fàn)t料在環(huán)形料面上均衡分布，避免產(chǎn)生環(huán)形偏料。 旋轉(zhuǎn)步進(jìn)控制信號(hào)取自料罐空值到來(lái)時(shí)的旋轉(zhuǎn)位置角度，并且分品種掃描，下次該品種布料時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)位置角度的實(shí) 際值與上次掃描的信號(hào)值之差大于（順時(shí)針步進(jìn)）或小于（逆時(shí)針步進(jìn)）旋轉(zhuǎn)步進(jìn)角度時(shí)開(kāi)料流調(diào)節(jié)閥，開(kāi)始品種布料。 布料操作的旋轉(zhuǎn)步進(jìn)角度從 0 度到 180 度可選，一般選擇 60 度步進(jìn)角度就可使?fàn)t料在環(huán)形料面上均衡分布，避免產(chǎn)生環(huán)形偏料。 4. 分品種布料 無(wú)鐘爐頂操作控制模型通過(guò)矩陣、料線、角度 角位及流量 開(kāi)度映射的分品種設(shè)定實(shí)現(xiàn)了按焦炭、大燒、小燒的分品種布料和布料份量的分品種顯示與統(tǒng)計(jì)。 19 5. 重量方式布料與時(shí)間方式布料的操作與不間斷切換。 重量方式是以爐頂稱量值決定爐料在爐內(nèi)料面的分布，正常情況下一般采用重量方式實(shí)現(xiàn)爐 頂精確布料。重
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1