高炉节流阀检测控制系统设计及应用

来源 :科技创新导报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fremar
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:一种高炉节流阀控制角度的冗余检测控制系统,属于高炉布料技术领域。解决高炉因节流阀无法动作或状态无法反馈导致高炉料流不稳、高炉料线无法保证重大生产事故的发生。本应用提供了一种高炉节流阀真正实现不间断检测控制的保护措施,通过使用多种冗余检测手段完成对高炉的实时不间断布料,保证节流阀在正常的高炉生产中,若出现单路网络通讯故障中断问题,至少另外有一种检测方式确保高炉节流阀在人为可控状态,同时满足了在特定条件下的生产需求。
  关键词:高炉 布料 节流阀 冗余
  中图分类号:TF321.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)10(a)-0003-02
  近几年我国自动上料生产技术有了很大进步,为减少高炉布料误差率,提高冶炼效率,进一步大幅度降低焦比提供了可靠支撑,已经得到广泛应用。本技术属于冶金业高炉节流阀控制角度检测技术,主要针对一种高炉设备冗余检测方法,属于高炉布料技术领域。
  对于冶金业来说,高炉节流阀控制的精准控制在冶金炼铁业有着极其重要的作用,保证了高炉原燃料的充分燃烧。目前,国内许多钢铁企业(尤其大型钢铁企业)都采用单个编码器检测节流阀实时运行角度,在高炉的正常生产期间,节流阀角度的实时准确地传输到中央控制单元中,保证高炉的原燃料的有效入炉,稳定炉内气流,这就需要避免出现单个编码器角度检测故障导致节流阀失控,无法实现高炉料流的有效控制,从而对高炉造成重大生产事故[1]。同时,该检测方法的存在就需要一种行之有效的监测手段,当出现两组反馈值之间差值出现异常时快速发出报警,可以快速的进行切换控制,保障高炉的正常冶炼操作。下面介绍的技术将解决这个问题。
  1 工艺流程
  此技术的目的是提供一种针对高炉节流阀角度冗余检测的技术,此技术简易实用,快速,具有很高的实用意义。本系统提供了一种高炉节流阀真正实现不间断检测的保护控制措施。可以避免高炉因节流阀无法动作或位置状态无法反馈导致高炉料流不稳、高炉料线无法保证等重大生产事故的发生。通过使用多种冗余检测手段完成对高炉的实时不间断布料,保证节流阀在正常的高炉生产中,若出现单路网络通讯故障中断问题,至少另外有一路检测方式确保高炉节流阀在人为可控状态,同时满足了在特定条件下的生产需求。
  一种高炉节流阀控制角度的冗余检测控制系统,包括变速箱、第一高精度编码器、比例调节阀、第二高精度编码器、控制器、计算机、节流阀通轴、节流阀连杆、液压油缸和液压油管;变速箱分别与第一高精度编码器和第二高精度编码器相连接,控制器分别与第一高精度编码器、比例调节阀、第二高精度编码器及计算机相连接,比例调节阀通过液压油管与液压油缸相连接,变速箱、节流阀通轴、节流阀连杆和液压油缸顺次相连接。
  控制器根据第一高精度编码器和第二高精度编码器所得数据,对比例调节阀进行控制。
  高炉节流阀角度检测安装两个高精度编码器,实现角度冗余检测,两个检测角度通过网络传输到主控制单元(PLC、DCS、FCS等)进行信号处理,实现信号稳定采集。全过程均可由生产人员对编码器反馈数值调节过程进行干预,手动控制切换到最佳的节流阀角度用于调节。在任何情况下,均可由生产对编码器反馈数值是否参与调节过程进行干预,手动控制切换到最佳的节流阀角度用于参与调节过程。当一个编码器出现故障时,可实现进行人为切换,实现零误差不间断检测,保障高炉节流阀的精准控制,实现高炉冶炼的顺行。
  高炉节流角度检测单元编码器实现冗余,所述的设定角度与反馈角度比较单元用于比较所述的两个编码器的检测值,输出值与控制单元相连。所述控制单元可以是PLC、DCS、FCS等控制单元。所述控制单元的输出控制高炉节流比例阀和先导阀。高炉节流阀位置信号反馈方式冗余检测方法,包括两种高炉节流阀编码器值状态,两个编码器角度值定义为信号值1和信号值2。
  信号值1与信号值2之间差值的绝对值在一定范围之内,属于允许误差范围。
  信号值1与信号值2之间差值的绝对值在一定范围之外,超出误差允许范围,可通过人为调控,当出现一个编码器与设定角度差异较大时,控制单元发出报警提示,此时进行人为切换到最佳反馈角度信号,实现真正意义上的零误差不间断检测。
  高炉节流阀位置信号反馈方式冗余检测控制方法,其特征在于,处于高炉节流阀长期处于正常工作状态。使用比例阀控制高炉节流阀打开或关闭动作。若此时节流阀处于停止状态,保证立即自动关闭先导阀以实现液压油路切断,确保节流阀处于最优工作状态[2]。
  2 自动控制系统组成
  自动控制系统主要是指基础自动化级,系统配置的总体原则:先进、可靠、开放、经济、合理。本系统数据采集采用高精度绝对型编码器,前端通过变速箱直接与节流阀通轴相联,末端通过电缆连接至控制单元,其显示精度等级提高了10倍以上。该控制单元采用PID控制程序,根据采集的节流阀最佳反馈角度信号与设定节流开度的差值,运算出比例调节阀液压油允许的最大流速,并转换成电信号直接输出给比例调节阀控制节流阀动作;并当阀体在运行过程中,动作同时实时采集开度返回值,当生产设定值与反馈值之间差值小于一定角度时(实际角度可根据工艺要求调整)时进行一次减速;当差值小于一定角度时(实际角度可根据工艺要求调整)进行二次减速,使油缸快速、准确、稳定的到达设定开度。
  3 工艺系统控制功能
  在高炉上料系统充分调研的基础上,进行高炉节流阀工艺进行设计节流阀冗余控制具体实施方式,通过两套编码器单元采集高炉节流阀实际角度值,分别记作γ1和γ2。通过角度比较单元分析比较信号值1-γ1、信号值2-γ2,当两个角度信号值之差超过报警设定值时,输出报警提示,提醒生产人员注意节流阀角度值异常。当出现一个编码器出现故障时,可实现进行人为切换,实现零误差不间断检测,保障高炉节流阀的精准控制,实现高炉冶炼的顺行。
  (1)当Δγ=|γ1-γ2|控制在节流冗余检测角度偏差允许值X范围内时,高炉节流阀角度采集正常,使用γ1和γ2任意一个值与生产工艺设定值进行调节控制高炉节流阀动作输出。当达到节流控制值Y时,将液压油缸定位锁死,停止调节。
  (2)当Δγ=|γ1-γ2|超出节流冗余检测角度偏差允许值X时,高炉节流阀角度采集异常,高炉节流阀角度采集异常报警输出,发出声光报警提醒操作工注意节流閥角度检测异常,同时根据最佳的节流阀角度切换到调节控制过程中,当达到节流控制值Y时,将液压油缸定位锁死,停止调节。
  (3)在任何情况下,均可由生产对编码器反馈数值调节过程进行干预。手动控制切换到最佳的节流阀角度P用于过程控制与调节。当节流阀γ角的设定值S与最佳的节流阀角度P值差值Δδ小于节流控制值Y时,将液压油缸定位锁死,停止调节。
  4 应用效果
  高炉节流阀真正实现不间断检测控制的保护措施,通过使用多种冗余检测手段完成对高炉的实时不间断布料,保证节流阀在正常的高炉生产中稳定可靠,确保高炉冶炼的连续性,避免高炉正常运作期间,单个编码器角度检测故障导致高炉布料中断的重大生产事故发生,保证高炉布料设备的稳定运行、高炉顺稳生产。
  参考文献
  [1] 秦晓勇,刘雄,陈林根,等.高炉利用系数目标优化模型的研究与应用[J].中国冶金,2014(4):5-10.
  [2] 刘晓明,叶玮.液压缸结构设计及运行特性分析[J].液压气动与密封,2013(7):17-21.
其他文献
2015年9月9日-11日,住房城乡建设部科技与产业化发展中心(住宅产业化促进中心)、中国房地产业协会、中国建筑文化中心、北京市住房和城乡建设委员会在京举办了"第十四届中国国际
摘 要:随着我国当前智能电网的高速发展,各行各业以及人们日常生活对配电网自动化水平的提出了越来越高的要求,配电自动化终端设备在电力配网自动化的应用现状,将对配电网自动化水平产生直接影响。文章对配电自动化终端设备的组成和它在电力配网的应用状况进行了深入的探讨和分析。通过对一些常见问题探析,希望对不断增强配电网终端设备应用技术,提高配电网的自动化水平具有积极地推动作用。  关键词:电力配网自动化 终端
摘 要:提出并论证了对互感电路进行去耦等效的分离节点法和转移受控源法,以及判断互感电路全部去耦等效的方法。讨论了分离节点法和转移受控源法适用的条件。对一些互感电路用分离节点法或转移受控源法进行了去耦等效,其过程主要对电路图做简单的等效变换,对变换结果用直接列方程法做了证明。  关键词:互感电路 去耦等效 扩展应用  中图分类号:O441.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)
急性脑血管病并发心脏急性事件称为“脑心综合征”,中老年多发,比单发脑血管病危险性高,诊治困难。常规检查心电图,对诊治及预后判断很有帮助。1996~1998年,我科收治的脑血管病患者
摘 要:随着我国社会主义市场经济体制的逐步建立和发展,劳动、就业、医疗、养老等一系列社会保障制度面临着巨大的变革,人员流动的日益频繁和社会保险关系的社会化逐步体现,社会保障实现社会化管理已成为社会保障制度改革发展的趋势。社会保障卡的出现,为社会保障社会化管理提供了新的实现途径。加快推进社会保障“一卡通”建设,成为党和政府推进各项人力资源社会保障政策措施的重大民心工程。  关键词:社会保障 社会保障
参考国外监督人员的评价状况和目前国内的考核现状,并结合全国几十个质监站的调查反馈意见,在分析监督人员监管能力的考核培训数据基础上,提出了更加准确地评价监督人员监管能力
经过铁路建设者近的艰苦奋战,新疆南疆铁路吐鲁番至库尔勒新增二线“咽喉”一中天山隧道施工7年,2014年2月28日隧道左线贯通,至此,吐库铁路中天山隧道双线贯通,年底开通运营。
套铣技术是清理井下管柱与井壁之间杂物的工艺,是解决管柱出砂,提高修井效率的主要方法。主要分析套铣工具的使用方法,研究其在渤海油田修井中的运用。
应用遗传算法求解电力系统无功优化问题,建立以无功补偿设备的投入容量、发电机端电压、可调变压器变比为控制变量,以综合效益最大为目标函数的电力系统无功优化数学模型.所
[Objectives]To study and compare the processing methods of Ziziphus jujuba Mill.[Methods]Z.jujuba was processed by seven methods:cleaning,yellowish frying,burnt