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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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虹潤調(diào)節(jié)儀在燒結(jié)自動(dòng)配料中應(yīng)用

虹潤調(diào)節(jié)儀在燒結(jié)自動(dòng)配料中應(yīng)用

2024/4/11 15:17:16
  • 摘要

NHR-7300系列液晶人工智能調(diào)節(jié)器/調(diào)節(jié)記錄儀是依據(jù)GB/T 34050-2017國家標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的產(chǎn)品,它在設(shè)計(jì)上吸納了當(dāng)今電腦結(jié)構(gòu)思路:硬件上采用內(nèi)帶快閃存儲(chǔ)器的新型微處理器,擴(kuò)充了大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),顯示器采用3.5英寸128*64高分辨率點(diǎn)陣式白屏黑字液晶顯示屏,軟件上引入中文WINDOWS的框架思路,并采用了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。帶USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存功能,存儲(chǔ)時(shí)間最長可達(dá)720天。該產(chǎn)品具備自整定功能,可以根據(jù)被控對(duì)象的特性,自動(dòng)尋找參數(shù)以達(dá)到很好的控制效果,無須人工整定參數(shù)??刂凭然具_(dá)到±0.1℃,無超調(diào)、欠調(diào),性能達(dá)水平。它可與各類傳感器、變送器配合使用,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、液位、流量等物理量的測量顯示與控制,并配合各種執(zhí)行器對(duì)電加熱設(shè)備和電磁、電動(dòng)閥進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和控制、報(bào)警控制、數(shù)據(jù)采集等功能。產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)符合GB/T17626.2-11相關(guān)規(guī)定,同時(shí)產(chǎn)品取得了CE認(rèn)證。下面是NHR-7320系列液晶人工智能調(diào)節(jié)器/調(diào)節(jié)記錄儀在燒結(jié)自動(dòng)配料中的應(yīng)用。

二、產(chǎn)品的市場背景

燒結(jié)配料作為鋼鐵生產(chǎn)的基礎(chǔ)工序,其自動(dòng)化的作用日益突現(xiàn)。盡管大多數(shù)燒結(jié)廠都很重視,也投資了自動(dòng)配料,有的甚至改造過不止一次,耗費(fèi)了大量資金。但最終能可靠運(yùn)行,性能投資比高的則為數(shù)極少。鋼鐵廠針對(duì)工廠配料工藝要求,采用基于現(xiàn)場儀表通信的集散控制系統(tǒng),經(jīng)過一年多的實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行可靠、性能投資比高的目標(biāo),為燒結(jié)廠配料自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)。

三、產(chǎn)品的技術(shù)原理

 1、燒結(jié)機(jī)配料工藝設(shè)備概況

燒結(jié)配料工序是將生產(chǎn)燒結(jié)礦所需的混勻鐵礦粉、燃料(焦粉)、溶劑(石灰石、白云石、生石灰)及冷、熱返礦,按照高爐冶煉要求及各種料的化學(xué)成分進(jìn)行配料計(jì)算,確定各種料的配料比例,通過重量檢測及控制給料設(shè)備,實(shí)現(xiàn)配料。燒結(jié)機(jī)配料室共17個(gè)使用的料倉,詳情見下表:

倉號(hào)

1#-5#

6#

7#

8#

10#

11# 12#

13# 14#

15# 16#

17# 18#

  物料名稱

混勻礦粉

焦粉

焦粉

煤粉

石灰石

白云石

生石灰

冷返礦

熱返礦

給料方式

圓盤

圓盤

拖料

圓盤

圓盤

圓盤

螺旋

拖料

圓盤

控制方式

變頻器改變給料量

2. 控制方法

整個(gè)配料控制采用人工智能PID的外給定控制,通過檢測物料的重量,根據(jù)物料的配比控制給料設(shè)備,給料設(shè)備由變頻器改變給料量,實(shí)現(xiàn)配料。

四、產(chǎn)品的應(yīng)用

針對(duì)傳統(tǒng)燒結(jié)配料自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問題,深入分析現(xiàn)場工藝及管理狀況,結(jié)合最新測控實(shí)用先進(jìn)技術(shù),設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)如下:

1、系統(tǒng)采用基于現(xiàn)場儀表通訊的集散控制方式

本設(shè)計(jì)將皮帶秤、沖板流量計(jì)、雷達(dá)物位計(jì)、人工智能調(diào)節(jié)器等通過具備現(xiàn)場通信功能的虹潤智能儀表與上位機(jī)通訊連接,組成基于現(xiàn)場通訊的集散控制系統(tǒng)。
該現(xiàn)場儀表通訊采用的是基于主從協(xié)議原理的MODBUS通信協(xié)議。其特點(diǎn)為通訊只有讀寫兩條指令,上位機(jī)軟件編寫容易,并可用PC機(jī)作上位機(jī),應(yīng)用其軟件資源豐富,發(fā)展極快的優(yōu)勢。與模擬傳輸相比,具有易于調(diào)試維護(hù)和更高精度的優(yōu)點(diǎn)。

2、系統(tǒng)優(yōu)越性

1)可靠性高

采用光電隔離技術(shù)將通訊接口與儀表其他部分線路隔離。當(dāng)通訊接口或線路發(fā)生故障時(shí),皮帶秤、調(diào)節(jié)器仍能正常工作。由于采用低電平數(shù)字信號(hào)且相位連續(xù)平均值為零,抗干擾能力強(qiáng)。接線簡單、維護(hù)方便,數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確。單機(jī)間檢測控制設(shè)備之間故障不蔓延,上下位機(jī)之間故障不擴(kuò)散,故障對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響減至最小,大大提高系統(tǒng)的可靠性。手、自動(dòng)轉(zhuǎn)換方式靈活多樣。既可在上位機(jī),也可在基本調(diào)節(jié)器,還可在變頻器及操作箱上轉(zhuǎn)換,解決了故障時(shí)應(yīng)急慢的問題。

2)上位機(jī)數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng),監(jiān)控程序功能更豐富

由于以通訊方式采集數(shù)據(jù),同時(shí)單機(jī)的部分統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)由下位機(jī)完成,使得上位機(jī)主要進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理,可騰出更多的時(shí)間和內(nèi)存處理功能更豐富的應(yīng)用程序。

3)投資省

上位機(jī)不用模擬量輸入輸出模塊及相應(yīng)盤柜,也免去了熱備上位機(jī)。同時(shí),增加單機(jī)時(shí)無須再添公共部分硬件,節(jié)省系統(tǒng)擴(kuò)充費(fèi)。另外,節(jié)省信號(hào)電纜及安裝調(diào)試費(fèi)。還對(duì)使用和維護(hù)人員素質(zhì)要求低,節(jié)省培訓(xùn)費(fèi)。能否實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)調(diào)節(jié),正確選擇調(diào)節(jié)器是關(guān)鍵。

3、虹潤儀表配置

本設(shè)計(jì)選用虹潤公司NHR-7320系列具備現(xiàn)場通訊功能、人工智能調(diào)節(jié)算式的PID調(diào)節(jié)器。與一般調(diào)節(jié)器相比,它能在降低超調(diào)的同時(shí)又提高響應(yīng)速度。在誤差大時(shí),運(yùn)用模糊算法進(jìn)行調(diào)節(jié),以消除PID飽和積分現(xiàn)象;當(dāng)誤差趨小時(shí),采用改進(jìn)后的PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)。具備自動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)特性及給定值和測量值的改變分別處理的功能。具有多種設(shè)定方式,既可直接在其面板按鍵上手動(dòng)數(shù)字設(shè)定,還可在其外給定端子上模擬量設(shè)定。為防止異常超調(diào),還具有控制量上、下限預(yù)設(shè)定功能 。同時(shí)調(diào)試簡單,對(duì)正常生產(chǎn)影響小。結(jié)構(gòu)型式為熱拔插式,更換方便快捷。

4、產(chǎn)品應(yīng)用圖片

5、產(chǎn)品圖片

五、結(jié)束語

經(jīng)兩年來的運(yùn)行實(shí)踐表明,系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,減輕了操作及維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。由于自動(dòng)檢測調(diào)節(jié),大大減少了人工跑盤稱料,可以騰出更多的時(shí)間巡檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理隱患,進(jìn)而減少了突發(fā)性事故及其處理工作量。同時(shí),報(bào)警準(zhǔn)確及時(shí),也減少了干擾和處理故障的工作量。特別是變料及手、自動(dòng)轉(zhuǎn)換一次到位,既增強(qiáng)了控制實(shí)時(shí)性,提高了控制精確度,又減輕了反復(fù)稱料的勞動(dòng)強(qiáng)度。人機(jī)界面直觀,功能操作簡單,還設(shè)有幫助菜單,方便易學(xué)。監(jiān)控程序人機(jī)對(duì)話能力強(qiáng),方便工藝管理,提高了操作人員的責(zé)任心,減少了異常波動(dòng),促進(jìn)了生產(chǎn)指標(biāo)的提升。

審核編輯(
王靜
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