烧结自动配料和自动加水控制

　　项目介绍

　　烧结工艺是炼铁的前端工序，配料是它的关键，决定了 烧结球团的质量，物理性质，化学成分，对高炉铁水的质量和炼铁效率有着深远的影响，要保持高质量的配料 水平，必须采用配料自动控制，本文将介绍模糊控制在 自动配料和配料加水中的应用。

　　配料及配料加水工艺

　　烧结配料共有18个配料仓，料仓内装有含铁原料、燃 料、石灰石、生石灰、白云石、返回矿等原料，料仓下 面各有一个给料皮带，给料皮带由电机带动旋转，将料落入圆盘下面送料皮带，由送料皮带送入混合机，在混合机中加水搅拌，完成加水功能。在配料生产中，各参数优化组合恰当，对烧结矿的品位，碱度，等一系列工 艺要求有着十分重要的意义。

　　配料自动控制

　　·配料基础级自动控制

　　配料PLC采用西门子S7-400，它配有一个操作员面板 OP37，通过面板也可进行优化参数的操作。OP37由 PROTOOL 编程，它以很高的分辨率，动态地显示彩 色配料工艺画面。在主控室，配有上位机，上位机与 配料PLC共同连在PROFIBUS网上，随时显示配料工艺 信息。画面由WINCC制作。这样在主控室也可随时监控配料情况。

　　一般由优化机计算出下料量，借助以太网通讯至配料PLC，再经PLC的模拟量输出模板送往电子称，完成设定功能。电子称的流量反馈信息通过PLC的模拟量输入 模板送往优化机，完成显示功能。

　　·配料优化

　　下料量计算：我们提出一种专家(操作人员，理论研究 人员都可为专家)经验法的思路，基于数据库技术、网络 技术和各种具体实用的优化技术。它将专家的经验(包括 操作人员的经验积累，研究人员的理论经验，和各种实 验数据)存储于专家数据库供人们调用。优化算法将“经 验”提取出来进行处理，形成优化数据库，因此，它回 避了经验公式法和理论计算法的不足，没有绝对的精确, 但又是以最高的概率去接近现实。在配料计算中，用它 算出的下料值进行烧结，确实能够使烧结炉况稳定，配料顺利，碱度稳定产品合格率提高。

　　·下料故障判断

　　下料故障因素很复杂，主要有堵料和失控两种。一般说来在短时间内如果流量过大，并且流量对时间变化导数 很大且为正，则为堵料，较长时间内如果流量过小，并 且流量对时间变化导数很小，则为失控。具体应用时采 用模糊推理的方法，隶属函数采用三角形隶属度函数, 推理规则由优化程序确定。

　　混合加水自动控制

　　混合料加水量，大大地影响烧结矿的品质，烧结终点等其它环节的正常运行，混合料分两次加水，即一次混合加水 和二次混合加水。一次混合占绝大多数的加水量，二次混合占小部分加水量，起微调作用。由于一次混合加水与二次混合加水原理相同，我们仅介绍一次混合加水。

　　系统配置

　　本系统网络为工业以太网，监控机、优化机和配料PLC控制器都连接在网上。配料PLC采用西门子的S7-400控制器 来完成现场模拟量的输入输出处理，完成PID控制算法的 实现，并实现控制量的输出。 配料PLC控制器通过通讯模 板CP443与烧结机主体S7-400控制器通讯。控制器的编程 软件为STEP7。上位机通过以太网卡CP1413入网。

　　监控画面由WINCC完成，有多种打印功能，查询功能,数据收集和归档功能，声光报警功能,统计和报表功能,有功能均设计了友好的人机对话机制。

　　优化算法用VC++编程实现，VC++可与WinCC共享数据,通过数据共享来读取控制参数，完成控制算法，并由 WinCC在线修改。人机接口部分由VC++和WinCC共同完 成，控制面板由PROTOOL编程。

　　小结

　　采用优化算法，完成配料控制和加水控制，从实际应用来看效果很好。烧结合格率提升许多，炉况稳定，利用系 数也提高了。由于配料故障的判断，减小了故障处理时 间并提高了生产率。此外，前馈加水控制的应用效果良好，也大大提高了成品质量。