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面向冶金工业各工艺过程的专用控制系统

www.cechina.cn2009.03.13阅读 17330

  冶金工业包括众多的工艺过程,主要有磨矿、焦化烧结、高炉、转炉、电炉、精炼、连铸、模铸、热轧、冷轧、锻压等。国内有实力进行产业化的专用控制系统几乎覆盖了冶金工业的所有工艺过程。传统的专用控制系统大多采用DCS和PLC,对整个生产线进行控制,在硬件和软件上很难分割。新一代的冶金工业专用控制系统是基于PC和网络化的,整个系统在硬件和软件上都是开放的,所以一条生产线的功能可以划分为几个相对独立的部分,用完全独立的控制系统来实现,再通过计算机网络连接起来共同完成对整条生产线的控制。下面所列的专用控制系统,都是基于这种开放的硬件和软件平台的。
  一、球磨机智能解耦控制系统
  球磨机智能解耦控制系统解决了球磨机长期不能实现自动控制的难题,该系统分为三层,上层的管理级针对系统的运行工况进行实时辨识和控制策略切换,通过中层的协调级修改下层控制器的设定值,协调三个被控量之间的互相矛盾的关系,下层的基础控制级采用了参数自整定、模糊和神经网络解耦等一系列的先进控制技术,三层分工合作,使该系统具有很强的自适应能力,在煤质和设备特性发生很大变化时,仍能保证系统安全可靠地工作。系统设计了比较完善的异常工
况处理功能CONTROL ENGINEERING China版权所有,实现了断煤、堵磨、超温等故障的自动处理,并且通过基于专家经验的运行支援系统,给出了必要的提示和在线操作指导,消除了操作人员的失误,保证了运行安全,避免了设备损坏和环境污染。该系统的投入,降低了制粉电耗,具有显著的经济效益和社会效益。
  全国有500多套钢球磨中储式制粉系统,基本上都处于手动运行状态,另外,球磨机还广泛地应用于矿山和水泥等行业,球磨机智能解耦控制系统的市场前景非常广阔。
  二、高炉多媒体计算机集散监控系统
  高炉是冶金工业的重要装备,对其控制系统进行产业化有重大意义。高炉多媒体计算机集散监控系统,实现了高炉称量装入和实绩收集www.cechina.cn,高炉本体和热风炉数据处理,出铁渣作业管理和数据处理,高炉炉况分析,设备状态分析等多种功能,并采用了报警分类、大屏显示、语音广播等形式。该系统无论从投产后运行的顺利程度还是从生产状态的稳定性来看控制工程网版权所有,都达到了国际先进水平,产业化和推广应用的前景广阔。
  三、转炉炼钢终点动态控制系统
  转炉终点动态控制系统以钢水终点碳温为主要控制目标www.cechina.cn,根据前几炉的数据对模型进行训练,在吹炼前根据钢种、初始条件及吹炼终点目标值CONTROL ENGINEERING China版权所有,计算铁水、废钢、造渣剂和冷却剂的加入量以及供氧量,在吹炼中利用废气分析及声纳化渣技术对冶炼状态不断给出预测,特别是给出何时用副枪检测的建议,根据副枪检测结果推算出达到终点所需补吹的氧量和外加的冷却剂量,命中率达到89%以上,极具推广价值。
  四、电炉炼钢智能控制系统
  该系统采用典型的两级计算机控制系统结构,基础自动化级完成电极、上料、除尘等回路控制任务,上位机完成过程监控与优化控制。该针对因炼钢过程存在高温、强腐蚀使钢水温度和成分不能连结检测的特点,建立了炼钢过程温度和成分预报模型,通过专家系统优化设定供电曲线、各种配料填加量和合金料补加量,从而显著地缩短冶炼时间、提高钢水终点温度和成份的命中率。通过硬件选配和软件可组态,该系统适用于各种功率的交流和直流电弧炉。
  五、LF/VD型钢包精炼炉先进控制系统
  钢包精炼可以显著提高合金收得率和钢水成份控制精度,方便地进行温度调节,以作为炼钢和连铸中间和一个缓冲环节,在现代钢铁企业中应用很广。LF/VD型钢包精炼炉控制系统是一种集决策、管理、优化和控制于一体的两级计算机控制系统,基础自动化级采用现场总线技术和基于PC的可编程控制器,完成电极位置、上料称量、氩气流量等控制;过程计算机完成生产监控、能量需求计算、合料添加量计算、钢水成份和温度估计、供电曲线优化等功能。随着我国连铸比的不断提高,采用炉外精炼的企业越来越多,所以钢包精炉先进控制系统的应用前景很广。
  六、连铸机结晶器液面高精度控制器
  结晶器液面是影响铸坯质量的一个重要指标,在高速连铸中,减小结晶器液面液面波动是一个难题,从而严重制约着连铸机产量的提高。结晶器液面高精度控制器采用和鲁棒控制技术,可以在高速连铸中保持很高的液面控制精度。该控制器有两种形式,一是有独立的硬件和软件,二是编译成C代码,嵌入到现有的控制系统中。
  七、连铸坯质量监控专家系统
  该专家系统具有铸坯温度场计算模型、晶粒生长模型、应力模型等,能够对铸坯的表面和内部缺陷进行预报,提醒操作人尽早采取措拖。该专家系统还能记录与质量相关的过程数据,结合实际的质检报告,对预测模型进行修正,不断提高预测精度,并采用人机交互的方式,协助技术人员对铸坯出现的质量问题进行分析,以便查清原因,尽快消除。该专家系统目前只有轴承钢大方坯知识库,但知识库是可组态的,经过进一步开发可适用于其它钢种和规格的连铸坯。
  八、冶金工业炉
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