高炉计算机分级控制技术研究及应用

高炉计算机分级控制技术研究及应用

吴明[1]2002年在《高炉计算机分级控制技术研究及应用》文中提出本文以攀纲1#高炉改造性大修为背景,对高炉叁级式控制模式进行了研究和探讨,主要任务是对如何形成叁级式高炉控制系统、各系统如何进行设计、功能如何被实现、以及对发展趋势等问题进行研究、探讨。首先,通过介绍高炉工艺,分析了高炉工艺流程及其特点,提出了高炉生产的主要模型,并进行了一定研究和探讨,以及各模型的功能阐述。根据控制论的观点,提出了高炉控制的基本思想,并根据基本思想,对高炉控制系统的分级结构极其功能进行了探讨,形成了以高炉基础自动化系统、高炉过程控制系统、高炉生产管理系统为基础的叁级式高炉控制模式。其中高炉基础自动化系统以西屋的OVATION集散系统为例、高炉过程控制系统以奥钢联的VAIRON专家系统为例、高炉生产管理系统以LTMIS系统为基础进行本文的主要研究和探讨工作。其次,以OVATION系统为例,讨论了基础自动化系统的工程设计应考虑的问题,对基础自动化系统的结构及其特征进行了探讨,介绍了系统的软、硬件组成,结合工程设计对各种功能的实现进行了探讨,对部分控制算法以及其在高炉生产过程中的应用作了一定的研究。再者,以VAIRON专家系统为例,讨论了高炉专家系统的发展和意义,介绍了专家系统的基本结构和设计步骤等基本设计思想,对高炉专家系统的特点进行了探讨,分析了高炉专家系统优化操作的目标,阐述了专家系统参与高炉控制的流程、操作方式、数据处理的主要内容和作用,研究和探讨了专家系统的控制功能实现。然后,以LTMIS系统为例,讨论了生产局域网的设计步骤、设计指导思想和设计原则,根据比较,确定了系统网络结构以及物理和逻辑拓扑结构;通过对通讯协议的探讨,确定系统的通讯协议。对网络软件系统进行了设计,包括:系统软件、用户功能和动态数据采集等应用软件的设计,结合网络安全技术和工厂实际,制定了网络安全控制体系。最后,从CIMS、高炉模型、高炉检测技术、诊断技术、智能控制技术五个方面对高炉控制技术发展方向进行了研究和展望。

段红卫[2]2008年在《酒钢1号高炉计算机控制系统的设计》文中认为目前计算机控制系统已广泛地应用于工业领域,在钢铁行业中尤为突出。随着生产的发展,生产工艺对计算机控制的要求越来越高,同时现场对计算机设备设备的工作稳定性的要求也越来越高。本文主要研究高炉的控制系统设计,在设计该控制系统时,结合了国内外现代化高炉的先进技术和发展趋势,以及企业的工程实际和用户的要求来设计合理的控制监控系统方案。同时,考虑到国内钢铁企业的实际情况,在跟踪国际先进技术的前提下,保持了符合国情的适度先进性。主要工作如下:1)通过介绍高炉工艺,分析了高炉工艺流程及其特点,给出了高炉生产过程的主要模型。2)将控制系统设计为计算机分级控制,除基础自动化级(设备级的自动化控制)外,还设有过程自动化级(监控级),设计建立了生产过程实时数据库和历史数据库;3)在PLC系统中设计了地沟控制系统、卷扬炉顶控制系统、高炉本体控制系统、热风炉控制系统四大部分;4)设计了易懂、易看、易解析、易操作的监控系统画面;5)将设计应用到了高炉系统中,通过生产实践结果得出基于本文的设计思路保证了计算机控制系统的性能,同时也验证了计算机控制系统设计的合理性。

邱东[3]2009年在《基于节能目标的钢铁企业能源集成管理系统的研究与实现》文中研究说明论文以科技部科技支撑计划项目“冶金企业氩氧精炼铁合金工艺及综合节能技术的开发与示范”的子课题“冶炼过程能耗监测与能耗系统优化”(2007BAE17B0)和吉林省科技厅社会发展重大项目“冶金行业综合节能技术与产品的开发研究”(20050414-2)为背景,并结合作者近年来参与完成的“鞍钢集团矿业公司大选厂能源信息管理系统”等科研项目,以冶金企业系统节能为研究目标,对以钢铁企业为代表的流程工业进行了生产过程的能源监测、系统优化与综合管理技术的应用研究,开发了钢铁企业生产过程能源集成管理系统,促进了企业生产过程的节能降耗。针对以钢铁行业为代表的制造企业的生产工艺和流程进行了深入的系统分析,研究了主生产系统、辅助生产系统及能源转换系统等之间的作用机理和定量关系,进行了生产过程的能流和物流分析,并结合鞍钢集团的生产实际,介绍了能源平衡与优化模型、能源投入产出模型的具体应用。实践证明,应用这些模型的计算结果与实际生产数据误差较小,对于企业实现科学的能源分析、预测和决策具有重要的指导意义。从系统的角度,应用改进的模糊层次分析法研究了钢铁生产流程的综合能耗问题,并结合鞍钢集团的生产实际,分析获得了各股物流因素对吨钢综合能耗影响程度大小的排序及多因素对能耗影响的量化指标,为指导企业制定科学的节能降耗措施提供了理论依据。基于JSP+Oracle9i数据库及Tomcat5.0 WEB服务器平台,采用JSP+JavaBean开发模式开发了鞍钢集团矿业公司大孤山选矿厂能源信息集成管理系统,基于Force control V6.0工控组态技术设计了鞍钢集团矿业公司08#变电所能源计量与管理系统和大选厂生产过程监控系统,实现了能源数据采集、能耗统计与分析、能源平衡、能耗预测、自动排产及故障诊断等功能,为企业进一步实现与ERP集成奠定了基础。实际生产运行表明,本系统功能完善、运行可靠,提高了企业的能源利用率,促进了企业节能增效,具有较高的在相关流程行业推广的应用价值。

包胜[4]2011年在《水平衡优化新算法及通用平台建设》文中研究表明水平衡优化新算法是在水资源供需矛盾日益严重和倡导废水资源化的背景下被提出来并逐步发展起来的一种水网络优化设计方法。该新算法共有4个步骤:1)调研用水系统,建立系统水质能级。水质能级表示水质越好,能级越高;反之,能级越低。2)应用人工神经网络数学方法,定义集成矩阵和水处理单价矩阵的乘法,在通用平台中规划求解集成矩阵获得最小水处理费。3)分解集成矩阵优解,并借助通用平台,优化管网设计,降低输水费,再造水平衡。4)系统经济分析,包括水费、处理费、排污费与输水费。规模经济效应存在于水处理和输水过程中,故水处理费与输水费数学模型均得到修正(新数学模型为非线性模型)。新算法应用于某钢焦化厂—炼铁厂中。首先,充分调研两厂的用水现状,在保证工艺设备可靠的基础上,共设定8个水质能级(由高到低依次是A工业新水、B净环水、C达标排放水、D循环冷却水排污水、E浊环水1、F浊环水2、G生活废水和H焦化废水等),并绘制系统水质能级图,以实施分质供水。其次,汇总用水信息,建立并规划求解集成矩阵获得最小水处理费。最后,分解集成矩阵优解,在通用平台中优化管网设计,构建闭路水循环系统,实现废水“零”排放,废水就地处理就地回用,降低输水成本。应用研究表明,新构建用水体系,形成闭路水循环系统,年总补充水量为105.29万吨/年,年总水处理费为3619.11万元/年,年总输水费用为3635.88万元/年,无废水排放,无需缴纳排污费;与现行方案相比,年总经济费用节省8859.71万元,年节水率达96.65%,每年可减排3047.64万吨/年废水(每年减排CODcr 1703.82吨,氨氮425.96吨,油类141.99吨)。新构建用水体系环境经济损益分析:环境工程经济效益系数(C1)为2.33;环境净效益(C2)为5223.83万元/年;环境效费比(C3)为1.33(>1)。以上分析论证了新建用水体系具有较好的经济效益、社会效益和环境效益,因此,在理论上新体系改造与建设是行之有效的,并能产生一定的经济效益。

李少东[5]2004年在《高炉自动控制系统应用研究》文中研究指明本课题来源于合肥钢铁公司炼铁厂3#高炉控制系统自动化改造,原有的3#高炉控制系统在生产工艺和控制模式上都存在着很多问题,因而在一定程度上影响了整个系统的自动化水平,而且人工耗费量大,制约了产量和质量的提高。该项目的3号高炉控制系统设计采用最新设计思想,即IE设备(仪表与电控设备)一体化(全PLC)以使维护方便、设备最少,以及低成本自动化的思想,即基础自动化级采用全PLC方法;过程自动化级采用工业PC机,监控软件设计采用功能强大的组态软件设计。 本课题主要研究高炉本体监控和高炉槽下的控制系统设计,在设计该控制系统时,我们结合了国内外现代化高炉的先进技术和发展趋势,以及企业的工程实际和用户的要求来设计合理的控制监控系统方案。同时,考虑到国内钢铁企业的实际情况,在跟踪国际先进技术的前提下,保持了符合国情的的适度先进性,从而获得最佳的性能价格比。 整个控制系统的基本特征如下: ·主工艺线的电控设备、仪表设备与控制计算机构成信息集中、控制分散的一体化系统; ·控制系统采用计算机分级控制,除基础自动化级(设备级的自动化控制)外,还设有过程自动化级(监控级),并建立了生产过程实时数据库和历史数据库,为提高生产技术创造条件; ·监控系统设计了更多易懂、易看、易解析、易操作的画面为有效操作高炉创造条件; ·整个控制系统由二级控制系统和二层通讯网络构成。保证系统的完整性、合理性,确保系统自动运行。

左兴堂[6]2015年在《燃气—蒸汽联合循环发电机组控制系统分析与研究》文中研究说明钢铁厂燃用低热值煤气燃气-蒸汽联合循环发电装置(简称CCPP,为英文Combined Cycle Power Plant的缩写),是当下最先进、技术应用程度广泛的节能环保技术。迁钢公司为最大限度发挥煤气的效能,降低环境污染,实现循环经济的良性循环,引进一套叁菱公司M701S(DA)型燃气轮机发电机组。随着新设备引进,对机组控制系统的研究、掌握成为保证机组长期、稳定、高效运行的重要条件。本文以首钢迁钢公司CCPP机组为研究对象,对M701S(DA)型燃机控制系统进行了研究。结合机组运行特点,分析机组控制系统DIASYSNetmation的设计思路、系统构成、控制特点及主要功能。结合目前发电机组控制系统的APS先进设计理念,分析APS与功能组结合起来的运行特点,详细解析迁钢CCPP机组的顺序控制策略。通过分析燃气轮机主控制系统的原理、框架构成及其设计思想,结合各子系统相关控制逻辑图详细研究了燃机负荷自动调节控制策略、转速控制策略、温度控制及燃机启机过程控制策略。通过分析汽轮机旁路控制系统的功能、运行工况,给出适合联合循环机组汽轮机旁路系统的逻辑和动作行为,实现了机组运行不同阶段进行自动控制的模式,并给出定值形成、参数整定、保护和闭锁的逻辑设计,使运行人员更好地掌握机组运行中的旁路系统特性,并给事故分析提供重要的理论及实践依据。最后研究控制系统的实现方法,对控制系统的模块算法进行解析并加以利用。结合生产现场故障实例,通过对机组在启动期间控制策略的分析,快速解决了机组大修后的启动故障,表明对机组控制策略研究在生产实际中具有的重大指导意义。

张晓明[7]2012年在《横向埋弧自动焊摆动跟踪系统研究》文中研究指明随着我国石油储备和冶金工程建设的快速发展,以储油罐和冶金高炉为代表的大型钢结构的需求日益增长。大型钢结构的自动化焊接技术已经成为工业发展过程中不可缺少的重要研究课题。经过十几年的发展,国产自动化焊接设备已经可以取代同类进口设备,但仍然有许多的技术不够成熟,焊枪摆动技术与焊缝跟踪技术就是该领域亟待解决的课题。本文对横向埋弧焊自动焊的应用背景做了深入的研究以作为后面焊枪摆动和焊缝跟踪系统的设计依据。并对国内外关于焊枪摆动与焊缝跟踪的设计成果进行了分析,作为后续设计的参考。根据横向埋弧焊焊枪摆动的技术要求,应用伺服控制技术,可编程控制技术,设计了焊枪摆动自动数字控制系统。解决了焊枪摆动系统在实际工作中可能遇到的问题和难点,如摆动波形控制,摆动速度自适应等。在了解了大型钢结构横向焊缝的结构特点和埋弧横向焊接的工作特点和跟踪难点的前提下,总结前人的设计经验并加入创新性设计,结合激光测距传感技术设计完成了横向埋弧自动焊接机焊缝跟踪系统的设计。通过反复试验调试解决了诸如提高检测信号精度,实时检测延时偏差补偿等跟踪难点。在前几部分的设计成果的基础上,在对所设计硬件和软件的复杂程度以及设计的实用性和经济效益的综合考虑下,提出了叁种横向埋弧自动焊摆动跟踪一体机的设计方案,并最终选择一套最优方案,设计出了一台样机,将前几部分的设计成果有机地结合起来。对所设计的横向埋弧焊机摆动跟踪一体机进行了全面的模拟试验和实际焊接试验,证明了所设计的系统可以应用于实际的工程作业。最后,针对本文的研究内容和工作进行了总结,并提出了其中的不足之处和今后改进的方向。

杨敦全[8]1984年在《微型电脑在钢铁工业中的应用》文中指出本文介绍微型电脑在钢铁工业中的应用,着重论述微型电脑在控制系统中的设置方法,系统构成及层次分析,提出发展人机接口的新动向,并列举几个微型电脑在钢铁工业生产过程申的应用实例。

文执中[9]1986年在《微机可编程序控制器在炼铁原料控制系统中的应用》文中认为近年来微机可编程序控制器(PC)有了惊人的发展,在主要西方国家每年以超过30%的速度增长。由于PC具有小型微型计算机不具备的一些特性;又由于PC在联合机械、液压、气动、光控及仪表自动化实现“机电仪一体化”新体系中的进展;以及PC在处理模拟量数据输入输出的能力、连接人工智能终端、生成复杂生产报表、开发高级监控显示和愈来愈多用于过程控制等方面的进展;使得PC成为八十年代控制领域基础自动化的极其重要的元器件。从本质上可以把PC看成为一种计算机,它的硬件结构和工作机理与一般微型计算机相似,而它的编程方法独特,专为工业控制设计,对使用环境条件要求不高,有多种可以直接接收处理现场信息及直接控制现场设备的I/O接口,则与一般计算机有较大区别。PC应用软件的编程方法,不用高级语言而用“梯形图”,该方法简明通俗,易学易编易改;编程软件化(可编程序、数据处理可接口性)与各类硬接线系统相比,大大方便了使用和设计,缩短了设计、基建、培训周期。PC能与上位计算机通讯,在工厂全盘综合自动化的分级控制中起着不可缺少的基础作用。

李文[10]2011年在《冶金炼钢工业厂房施工工期进度管理》文中研究指明本文以韶钢钢铁集团炼钢厂建设工程项目为分析对象,而冶金行业建设中的工程项目的特点为:投资大,一般达数亿人民币以上;冶金工业建筑一般主厂房为钢结构,其特点为主厂房钢结构量大、构件单重重、设备基础大,设备、电气、管道等专业性强,设计复杂,施工过程中各专业搭接施工、交叉作业现象多,外界因素影响工程进度较多。这对施工进度控制要求严格,因此分析如何将项目进度控制的理论、方法与技术运用于该项目的进度控制计划与实施等各个环节之中,充分发挥项目进度控制在解决项目运作中各种具体问题的作用。论文结构安排为:首先,介绍了项目管理和进度控制原理,方法及进度计划的编制与实施等相关理论。其次,本文阐述了“韶钢钢铁集团炼钢厂建设”工程项目进度控制准备,主要分析了项目概况,工作结构分解,项目组织机构设置与职能安排,以及进度控制制度设置。再次,分析了项目具体的进度控制过程,从进度控制程序和方法两方面介绍了整个项目的进度控制方案,阐述了项目进度安排和进度计划的具体编制,同时详细描述了项目进度控制的动态监控,包括进度报告、偏差分析与纠偏措施。通过实际偏差的工程项目的时间与工程量制订资源计划,以最合理的投入按期实现工期进度。现各项目进度管理研究主要放在民用、公用建筑方面,且已经有比较成熟的进度管理模式。而本文主要研究冶金厂房建筑的施工进度管理,通过冶金建筑的特点,对影响进度管理的因素分析与工程项目的组成,得出实现合理的冶金建筑工程项目的进度管理模式。对大型冶金建筑的施工管理打下良好的基础与借鉴。

参考文献:

[1]. 高炉计算机分级控制技术研究及应用[D]. 吴明. 重庆大学. 2002

[2]. 酒钢1号高炉计算机控制系统的设计[D]. 段红卫. 东北大学. 2008

[3]. 基于节能目标的钢铁企业能源集成管理系统的研究与实现[D]. 邱东. 吉林大学. 2009

[4]. 水平衡优化新算法及通用平台建设[D]. 包胜. 安徽工业大学. 2011

[5]. 高炉自动控制系统应用研究[D]. 李少东. 合肥工业大学. 2004

[6]. 燃气—蒸汽联合循环发电机组控制系统分析与研究[D]. 左兴堂. 东北大学. 2015

[7]. 横向埋弧自动焊摆动跟踪系统研究[D]. 张晓明. 沈阳大学. 2012

[8]. 微型电脑在钢铁工业中的应用[J]. 杨敦全. 国外自动化. 1984

[9]. 微机可编程序控制器在炼铁原料控制系统中的应用[J]. 文执中. 炼铁. 1986

[10]. 冶金炼钢工业厂房施工工期进度管理[D]. 李文. 华南理工大学. 2011

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