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随着钢铁行业的不断发展,竖炉球团已成为高炉炉料生产的重要工艺。但由于客户对球团的品质和产量要求不断提高,传统的竖炉球团生产控制已不能适应现代技术高速发展的今天,因此必须有机的将计算机、智能控制、信息网络等技术融于竖炉球团生产过程中,这不仅能够提高球团的品质和产量,也是竖炉球团发展的必然趋势。 本设计的对象是某钢厂的竖炉球团生产控制系统。该系统主要将膨润土与铁精矿进行配料,然后将配料后的矿粉进行干燥、润磨、造球,最后通过布料小车进入竖炉焙烧,焙烧后的球团经过冷却后通过链板机输送到成品仓,然后运到高炉。该系统中采用三台工控机、一台下位机PLC,上下位机之间通过先进的以太网通讯技术进行通讯的整体设计方案。在上位机监控系统的设计过程中,利用Kingview6.53组态软件来开发人机界面,以实现工艺现场设备的运行状态监控和操作人员在上位机上的控制。下位机采用西门子S7-300PLC作为主控制器,以STEP7为软件开发环境,设计程序从总体到细节,利用结构化程序设计作为整体软件设计的指导思想。 竖炉焙烧环节是影响着球团品质和产量的重要因素,竖炉焙烧环节包括布料小车将球团均匀布到竖炉内,球团分别经过干燥、预热、焙烧、还原、冷却,最后通过电磁振动卸料机排料等主要工序。在竖炉球团实际生产过程中,竖炉焙烧环节的温度是个典型的非线性系统,其模型难以建立,不仅存在多个不稳定输入,还存在大量内部干扰。若要完全控制竖炉的所有的区域的温度,这是很难实现的,而焙烧带的温度对球团品质影响最大,必须对焙烧带的温度进行分析和控制。在稳定的下料量和炉内压力下,决定焙烧带温度的主要因素为东西两个燃烧室的温度,而影响两个燃烧室温度的主要可控因素为煤气和助燃风流量。因此,竖炉温度控制主要任务为控制两个燃烧室的温度,本设计采用模糊自整定PID的智能控制方案对燃烧室的温度进行控制。 该系统的设计既着眼于竖炉球团设备安全、经济、稳定运行,又考虑到控制系统的监控管理和通讯环境质量,有效的提高了球团矿的质量和产量。竖炉球团自控系统现已投入生产,系统运行稳定,效果良好。