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自動控制在高爐爐頂布料系統(tǒng)中的探索與應用論文
摘 要：高爐主要功能是生產(chǎn)鐵水供社會使用，而想要低成本高效益的生產(chǎn)，就需要高水平的操作技術和條件才能實現(xiàn)，想要實現(xiàn)這樣的工藝水平，就必須在掌握好一定的冶煉知識的同時，增強操作的技術含量，用技術支撐整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自動控制以及逐漸進入人們的生
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我國以前是農(nóng)業(yè)大國，工業(yè)發(fā)展起步較發(fā)達國家晚，發(fā)展能力也遠遠落后于部分資本主義國家。機械制造技術是組成工業(yè)的重要部分。高爐的發(fā)展與革新在一定程度上決定了能源利用率的提高，高爐操作中，爐頂布料是一個可以控制的重要因素。因此，要在研究高爐布料的同時，還要全面應用自動控制技術于操作過程中，達到提高效益和效率的目的。高爐布料的種類不同，控制方法不同，都會使最終結果不同，所以要研究出最佳的方案來解決這一問題。
1 高爐爐頂設備特點
高爐爐頂設備包括很多設置，如今都在向自動化方向發(fā)展，起初是鐘式的爐頂裝料設備為第一代高爐爐頂設備，現(xiàn)在有些小的作坊仍然沿用著這種古老的方式，這種方式主要問題就是壽命較短。之后隨著不斷的工藝發(fā)展和進步，產(chǎn)生了鐘閥式的爐頂裝料設備，這種設備可以承受高壓的作用，但也存在許多缺點，比如資金消耗大，設備不靈活等。為了減少資金與能源的消耗與利用，研制出了第三代的無料鐘爐頂?shù)难b料設備。該設備布料相對靈活，設備體積減小，很好維修，取得很大進步設備圖見圖1。
2 高爐爐頂布料自動控制系統(tǒng)特點
現(xiàn)代社會，計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)已經(jīng)深入生活的各個方面。工業(yè)中的自動控制操作得到廣泛實行。手工操作已經(jīng)遠遠不能夠滿足各種工藝要求。因此，高爐冶煉的自動化設備在檢測方面和系統(tǒng)控制方面都有著重要的作用，高爐爐頂布料系統(tǒng)也不例外。手工作坊產(chǎn)量少，質量不達標，更是會污染環(huán)境，所以都會逐漸被時代淘汰。如今的高爐設備逐步走向大型化，工藝也逐步走向自動化。
2.1 高爐爐頂布料自動控制系統(tǒng)軟件特點
軟件程序主要是使用PLC程序進行編程，主要控制爐頂布料和爐頂裝料兩個部分。其中，爐頂裝料主要是控制焦炭和燒結礦之類的入爐原料，從皮帶運送到高爐的頂部，并倒到相應的受料罐之中，向稱量罐裝料，最后用一定壓力壓實，完成整個過程。此外，爐頂布料的自控主要就是探尺到料線之后，進行提尺，打開密閥，將料流調節(jié)閥打開到設定的開度，爐料就會流到布料的溜槽上。自動控制系統(tǒng)主要通過稱量罐的稱重系統(tǒng)發(fā)出清空的信號，就及時關閉物料料流的調節(jié)閥以及下密封閥裝置，使爐頂布料設備準備下一次的裝料過程。
2.2 高爐爐頂布料自動控制系統(tǒng)監(jiān)控特點
現(xiàn)在的機械制造技術離不開自動化進程，而許多自動化進程是由計算機控制的，計算機網(wǎng)絡可以控制機房機器的各項運行，對車間的運行以及一些人為不好操作的機器進行運營，高爐爐頂布料的各項操作需要進行一定的監(jiān)控，以往的監(jiān)控都是通過人力進行的，而自動控制下的監(jiān)控主要形式是監(jiān)控人員通過各種監(jiān)控設備與儀器傳遞的畫面進行實時的觀測，肉眼不能測得的地方，可以用監(jiān)控設備代替，這樣不僅提高了監(jiān)控的準確率，還節(jié)省了人力物力，取得良好的效果。
2.3 高爐爐頂布料自動控制系統(tǒng)警報功能
監(jiān)測過程中一旦出現(xiàn)問題，自動控制系統(tǒng)的監(jiān)視畫面就會有報警顯示，相關人員可以根據(jù)提示對設備儀器的問題部位進行及時搶修，防止造成生產(chǎn)損失;與此同時，警報的次數(shù)與記錄將會由系統(tǒng)打印出來留有記錄，以供之后的使用。
2.4 高爐爐頂布料自動控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計
高爐爐頂布料控制系統(tǒng)是針對不同信號源以及不同的工藝生產(chǎn)流程，進行多重改進與修正的，主要有壓力稱量補償和I/O信號數(shù)字濾波處理。爐頂布料的控制過程中有許多需要測量的參數(shù)，需要進行一定的實時記錄，記錄之后再對其與歷史的趨勢之間進行比較，得出具體的結論，這將成為接下來布料的角度測量的依據(jù)與指導，所以，控制系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)將存有一些參數(shù)。此外，一些數(shù)據(jù)還可以利用軟件被畫成相應的趨勢曲線，進行一定的分析。
2.5 高爐爐頂布料自動控制系統(tǒng)系統(tǒng)安全設置
軟件具有安全功能，可以設置不同的密碼權限瀏覽不同的監(jiān)控畫面。在爐頂布料監(jiān)控系統(tǒng)中共設置三個權限，分別為工程師權限、管理員權限和操作工權限。不同的權限的人員分別具有各自的賬號和密碼，對應著在監(jiān)控畫面中能操作的設備。
2.6 高爐爐頂布料自動控制系統(tǒng)實時、歷史趨勢圖
爐頂布料的過程中有探尺探到的料面深度、溜槽傾動的角度等重要的參數(shù)，它們需要實時地記錄和查詢歷史趨勢判斷布料是否正確，以此為依據(jù)指導接下來地布料角度，因此在這個監(jiān)控系統(tǒng)中需要用實時或者歷史趨勢記錄上述參數(shù)。軟件中的趨勢圖以多筆方式顯示連續(xù)的趨勢曲線，還可以讀取曲線上任一點的實際數(shù)據(jù)和時間，進行曲線壓縮顯示和細化顯示，設置趨勢顯示區(qū)間、
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