熱風(fēng)爐數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、熱風(fēng)爐是高爐生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的組成部分，為高爐生產(chǎn)提供所需的能量。熱風(fēng)所持續(xù)的時(shí)間以及溫度的高低直接關(guān)系到高爐煉鐵的效率。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的熱風(fēng)爐的燃燒控制使用的是基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備，熱風(fēng)爐的燃燒過(guò)程主要依靠燒爐工人依溫度監(jiān)測(cè)等儀表的顯示，然后給合自身的經(jīng)驗(yàn)來(lái)操作。這種方法明顯的弊端在于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的不同使得燃燒時(shí)期的各個(gè)階段空氣和燃?xì)獾慕o定量也是不同的。同時(shí)由于擾動(dòng)因素的存在，例如煤氣壓力和熱值的變化，很難及時(shí)地調(diào)節(jié)，而且過(guò)于頻繁的操作增加

2、勞動(dòng)量。因此針對(duì)現(xiàn)在熱風(fēng)爐燃燒控制存在的問(wèn)題，提出熱風(fēng)爐優(yōu)化控制系統(tǒng)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以某鋼廠6#高爐為研究對(duì)象，針對(duì)原DCS控制系統(tǒng)存在的一下問(wèn)題：(1)控制系統(tǒng)本身存在的問(wèn)題。原控制系統(tǒng)采用的是Honeywell的DCS控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的一大特點(diǎn)是擁有多個(gè)冗余系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定。但是由于本身控制網(wǎng)絡(luò)的特殊性，導(dǎo)致系統(tǒng)的互通性極差，基本上不能與外界其他設(shè)備進(jìn)行通信。(2)操作模式原始，效率低下。鋼廠6#高爐熱風(fēng)爐實(shí)現(xiàn)了自

3、動(dòng)換爐的控制；在燃燒控制上實(shí)現(xiàn)了基本的煤氣和空氣流量的閉環(huán)控制式，但是在燃燒初期煤氣流量和初始空燃比的給定是依靠工人的經(jīng)驗(yàn)，在燃燒過(guò)程中也是人工調(diào)節(jié)空氣流量。但是由于工人經(jīng)驗(yàn)的豐富程度不一樣，個(gè)人的操作方法也不盡相同，導(dǎo)致調(diào)節(jié)效果并不理想；同時(shí)煤氣的壓力波動(dòng)和熱值的不斷變化也給操作帶來(lái)非常大的麻煩。
　　本文通過(guò)搭建一個(gè)并行的優(yōu)化系統(tǒng)，提出基于OPC技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將兩個(gè)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議上進(jìn)行同構(gòu)。在通信接口方面，采用OPC技

4、術(shù)對(duì)兩個(gè)控制系統(tǒng)的通信接口進(jìn)行了統(tǒng)一，使優(yōu)化系統(tǒng)能直接讀取原系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并能透明的訪問(wèn)原系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。在生產(chǎn)過(guò)程中，將通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)處理的變量和數(shù)據(jù)返回到原服務(wù)器中，使用服務(wù)器去控制和改變底層設(shè)備：煤氣流量的給定或空燃比的改變等。同時(shí)對(duì)于采集的歷史數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析的方式得出了每座熱風(fēng)爐的最佳空燃比區(qū)域，為下次的燒爐確定了空燃比的取值范圍。再通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)了熱風(fēng)爐的燃燒調(diào)節(jié)規(guī)律，為優(yōu)化系統(tǒng)的決策器的設(shè)計(jì)提供了操作方式的基礎(chǔ)。最