高炉热风炉交错热并联送风自动控制系统


系统构成

神经元网络及专家知识库自适应智能调节控制


多变量参数热风炉数字模型

热风炉是一个很大的惯性和滞后系统,而影响蓄热和送风的因素又众多,它们包括:炉容、蓄热体、燃烧器、煤气热值、煤气量、煤气预热温度、送风量、空气湿度、管道热损失、等等众多因素,因此要想稳定精确的控制送风温度,我们需要通过建立准确的、多变量参数的热风炉数字模型对蓄热和送风趋势进行预测,根据预测结果,借助神经元矩阵模型推演,获得对燃烧和送风以及换炉等步骤的控制决策依据。亿美博借助多年来在军工、冶金、能源等领域中积累的大量经验,结合国内最具实力的国家级仿真控制研究中心,共同构建了一套具有响应快速、数据自动更新和优化、结果准确的热风炉数字模型。该模型已经在武钢5高炉交错并联送风温度自动控制系统实施中得到验证。




多变量参数模型

热风炉多变量数字模型


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神经元矩阵模型推演机

建立了多变量参数热风炉数字模型后,将各个变量送入载有模型的高速计算机(工作站或小型机),通过神经元矩阵模型推演算法,获得有关于热风炉燃烧、送风和换炉等过程的预知量,该预知量再送入具有专家知识库的热风炉自适应智能调节算法,以实现精确的风温控制。

据有专家知识库的自适应智能调节算法

通过对模型实施的神经元矩阵推演计算后得出的决策参数并不能完全精确的体现热风炉长期使用后的状况,还需要进一步精细化处理和计算方可对最终的风温进行精确控制,同时这些精细化处理和计算后的数据同时反馈至前端的多变量参数热风炉数字模型,用以对模型的实施优化和修正。亿美博在构建专家知识库时,不仅收纳了国内知名的工程院院士、炼铁工艺、设计专家等的丰富知识外,还吸收了宝贵的现场工艺专家、操作使用人员的广泛经验,结合亿美博多年冶金领域卓越的控制技术水平,构建了一套国际先进水平的控制算法。




数字式高精度冷风流量调节阀

因为冷风阀不但直径大、惯性大,而且在全行程中严重非线性,在两头开和关小角度时非常不灵敏,而在中部时又太过灵敏,因而必须能够精确微动阀门翻板实现微调,为此我们采用能够精确微调冷风调节阀开度的大力量数字液压油缸作为执行元件,与精密冷风调节阀共同组合成为数字式高精度冷风流量调节阀,不仅其高精度的定位能力保证了阀门的精度,其大力量的输出更是可靠性的重要保证,另由于液压油缸驱动避免了电动机带动减速机驱动时的机械旷量,其微动精度极高,这是高精度稳定风温的根本保障。




亿美博高精度数字冷风调节阀

数字式精密线性

大型管道流量调节阀

西门子PLC

西门子PLC系统

世界公认的优秀工业控制设备S7-300PLC不仅保证了全套系统的稳定运行,更提供了超大运算和信息吞吐以及可靠的逻辑控制能力。通过工业以太或者Profib-bus网络,系统简单溶入高炉热风炉现有控制系统。




  




参考文献:

三座热风炉采用“一烧两送热并联”创新工艺.pdf

高炉热风炉交错热并联创新工艺.pdf

热风炉交错热并联新工艺应用总结.pdf

高炉热风炉交错热并联送风自动控制系统介绍.pdf


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