豎爐球團(tuán)工程中的自動化系統(tǒng)研究和設(shè)計.pdf

1、隨著鋼鐵行業(yè)的不斷發(fā)展,豎爐球團(tuán)已成為高爐爐料生產(chǎn)的重要工藝。但由于客戶對球團(tuán)的品質(zhì)和產(chǎn)量要求不斷提高,傳統(tǒng)的豎爐球團(tuán)生產(chǎn)控制已不能適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)高速發(fā)展的今天,因此必須有機(jī)的將計算機(jī)、智能控制、信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)融于豎爐球團(tuán)生產(chǎn)過程中,這不僅能夠提高球團(tuán)的品質(zhì)和產(chǎn)量,也是豎爐球團(tuán)發(fā)展的必然趨勢。
　　本設(shè)計的對象是某鋼廠的豎爐球團(tuán)生產(chǎn)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要將膨潤土與鐵精礦進(jìn)行配料,然后將配料后的礦粉進(jìn)行干燥、潤磨、造球,最后通過布料小車

2、進(jìn)入豎爐焙燒,焙燒后的球團(tuán)經(jīng)過冷卻后通過鏈板機(jī)輸送到成品倉,然后運(yùn)到高爐。該系統(tǒng)中采用三臺工控機(jī)、一臺下位機(jī)PLC,上下位機(jī)之間通過先進(jìn)的以太網(wǎng)通訊技術(shù)進(jìn)行通訊的整體設(shè)計方案。在上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程中,利用Kingview6.53組態(tài)軟件來開發(fā)人機(jī)界面,以實現(xiàn)工藝現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和操作人員在上位機(jī)上的控制。下位機(jī)采用西門子S7-300PLC作為主控制器,以STEP7為軟件開發(fā)環(huán)境,設(shè)計程序從總體到細(xì)節(jié),利用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計作為整

3、體軟件設(shè)計的指導(dǎo)思想。
　　豎爐焙燒環(huán)節(jié)是影響著球團(tuán)品質(zhì)和產(chǎn)量的重要因素,豎爐焙燒環(huán)節(jié)包括布料小車將球團(tuán)均勻布到豎爐內(nèi),球團(tuán)分別經(jīng)過干燥、預(yù)熱、焙燒、還原、冷卻,最后通過電磁振動卸料機(jī)排料等主要工序。在豎爐球團(tuán)實際生產(chǎn)過程中,豎爐焙燒環(huán)節(jié)的溫度是個典型的非線性系統(tǒng),其模型難以建立,不僅存在多個不穩(wěn)定輸入,還存在大量內(nèi)部干擾。若要完全控制豎爐的所有的區(qū)域的溫度,這是很難實現(xiàn)的,而焙燒帶的溫度對球團(tuán)品質(zhì)影響最大,必須對焙燒帶的溫度進(jìn)行

4、分析和控制。在穩(wěn)定的下料量和爐內(nèi)壓力下,決定焙燒帶溫度的主要因素為東西兩個燃燒室的溫度,而影響兩個燃燒室溫度的主要可控因素為煤氣和助燃風(fēng)流量。因此,豎爐溫度控制主要任務(wù)為控制兩個燃燒室的溫度,本設(shè)計采用模糊自整定PID的智能控制方案對燃燒室的溫度進(jìn)行控制。
　　該系統(tǒng)的設(shè)計既著眼于豎爐球團(tuán)設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行,又考慮到控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理和通訊環(huán)境質(zhì)量,有效的提高了球團(tuán)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。豎爐球團(tuán)自控系統(tǒng)現(xiàn)已投入生產(chǎn),系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,