豎爐球團工程中的自動化系統(tǒng)研究和設計.pdf

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

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

3、體軟件設計的指導思想。
　　豎爐焙燒環(huán)節(jié)是影響著球團品質(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均勻布到豎爐內(nèi),球團分別經(jīng)過干燥、預熱、焙燒、還原、冷卻,最后通過電磁振動卸料機排料等主要工序。在豎爐球團實際生產(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品質(zhì)影響最大,必須對焙燒帶的溫度進行

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流量。因此,豎爐溫度控制主要任務為控制兩個燃燒室的溫度,本設計采用模糊自整定PID的智能控制方案對燃燒室的溫度進行控制。
　　該系統(tǒng)的設計既著眼于豎爐球團設備安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行,又考慮到控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理和通訊環(huán)境質(zhì)量,有效的提高了球團礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。豎爐球團自控系統(tǒng)現(xiàn)已投入生產(chǎn),系統(tǒng)運行穩(wěn)定,