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0簡述
海外的一些大中小型冶金工業(yè)公司在調(diào)料層面廣泛運(yùn)用了自動(dòng)化控制，但在中國，傳統(tǒng)式的調(diào)料加工工藝仍占主導(dǎo)性，自動(dòng)識(shí)別與操縱仍然非常欠缺，人力實(shí)際操作量大，實(shí)際操作難度系數(shù)高，調(diào)料精密度低。怎樣在調(diào)料那樣加工工藝繁雜，艱苦環(huán)境的生產(chǎn)制造階段運(yùn)用智能化的控制系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和技術(shù)性，變成擺放在大家眼前的一個(gè)大課題研究.
燒結(jié)生產(chǎn)制造是為煉鐵高爐提前準(zhǔn)備"精飼料"的加工工藝全過程。要生產(chǎn)制造出品味高，物理學(xué)和有機(jī)化學(xué)特性平穩(wěn)、合適于煉鐵高爐冶煉廠的人工合成銀礦，務(wù)必完成燒結(jié)生產(chǎn)制造自動(dòng)化技術(shù)。
燒結(jié)生產(chǎn)制造中調(diào)料是一道關(guān)鍵工藝流程，它是依據(jù)煉鐵高爐對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)資源品質(zhì)的規(guī)定及其原材料的物理學(xué)特性，將鐵元素原材料、溶液、燃料等多種多樣化學(xué)物質(zhì)按一定的占比配置的加工過程。選用優(yōu)秀的機(jī)械自動(dòng)化、電子計(jì)算機(jī)等技術(shù)對(duì)自動(dòng)配料系統(tǒng)推行合理的操縱與管理方法，進(jìn)而對(duì)提升 調(diào)料的精確性和可靠性具備關(guān)鍵的實(shí)際意義。
1加工工藝及控制系統(tǒng)蛆成、原理
集散中心控制系統(tǒng)是現(xiàn)階段普遍應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程管理中的控制系統(tǒng)，早已發(fā)展趨勢為過程管理的流行，它是工業(yè)生產(chǎn)儀器儀表行業(yè)的一個(gè)重特大轉(zhuǎn)型。它具備"分散控制、規(guī)范化管理”的優(yōu)勢，另外釆用微型機(jī)智能技術(shù)，等級(jí)分類結(jié)構(gòu)分析和部分網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)性，并具備功能豐富的程序包、強(qiáng)有益的人一機(jī)插口作用及很高的可信性，進(jìn)而能夠大大的地提升 系統(tǒng)軟件的可信性及管理能力，提升 生產(chǎn)率，完成工業(yè)生產(chǎn)和管理方法的智能化。
本控制系統(tǒng)選用左右二級(jí)的電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，調(diào)料控制系統(tǒng)構(gòu)成如圖所示1。它由一條送料傳動(dòng)帶、14臺(tái)配料秤、14個(gè)儲(chǔ)料斗、14臺(tái)圓盤給料機(jī)、14個(gè)稱重控制儀表和上位操縱計(jì)算機(jī)組成。
以1#料斗為例子（其他13個(gè)倉狀況同樣），圓盤給料機(jī)①將鐵元素原材料送進(jìn)計(jì)量檢定傳動(dòng)帶上，在②上配有配料秤。每臺(tái)配料秤上面由荷重傳感器、限速戒、計(jì)量檢定托輯、計(jì)量秤架等構(gòu)件構(gòu)成，它能夠精確稱出圓輪的給料量。電機(jī)③轉(zhuǎn)速比的速度能夠操縱圓輪的下料量，而電動(dòng)機(jī)由軟啟動(dòng)器來操縱，軟啟動(dòng)器的操縱數(shù)據(jù)信號(hào)由稱重控制儀表傳出。
1.1控制系統(tǒng)的系統(tǒng)配置
系統(tǒng)軟件選用左右二級(jí)構(gòu)造，即機(jī)器設(shè)備操縱級(jí)（下位機(jī)）和系統(tǒng)監(jiān)控級(jí)（上位機(jī)軟件）。系統(tǒng)監(jiān)控級(jí)選用中國臺(tái)灣研華工控工業(yè)生產(chǎn)控制設(shè)備，組成系統(tǒng)軟件人機(jī)交互技術(shù)頁面。機(jī)器設(shè)備操縱級(jí)釆用稱重控制儀表。根據(jù)RS232/RS485/RS422數(shù)據(jù)信號(hào)的變換，將工控電腦與稱重控制儀表相接。他們中間釆用五類雙絞線聯(lián)接，通信間距可做到1200米。系統(tǒng)軟件可聯(lián)接高達(dá)32個(gè)稱重控制儀表。
稱重控制儀表釆用IcS-XFC型稱重顯示器，內(nèi)嵌放大儀，包含稱重顯示器和PID控制器，PID控制器選用日本島電SD74A型控制器，上臺(tái)工控電腦和稱重顯示器、PID控制器根據(jù)通信系統(tǒng)總線聯(lián)接構(gòu)成集散中心控制系統(tǒng)，上臺(tái)工控電腦根據(jù)通信系統(tǒng)總線下達(dá)設(shè)置命令來設(shè)置PID控制器的設(shè)置流量，稱重顯示器向PID控制器出示4?50mA的意見反饋數(shù)據(jù)信號(hào)，根據(jù)PID控制器輸岀電流量數(shù)據(jù)信號(hào)操縱軟啟動(dòng)器，調(diào)整執(zhí)行器，產(chǎn)生閉環(huán)控制控制系統(tǒng)。PID控制器具備內(nèi)給出作用，在上臺(tái)工控電腦出現(xiàn)常見故障的狀況下旬配料秤都能夠做為一套單獨(dú)系統(tǒng)軟件產(chǎn)生閉環(huán)控制系統(tǒng)，確保自動(dòng)配料系統(tǒng)的一切正常運(yùn)作。
1.2系統(tǒng)原理
在14臺(tái)配料秤精準(zhǔn)計(jì)量檢定的基本上，自動(dòng)配料測算在工業(yè)自動(dòng)化電子計(jì)算機(jī)中開展。中控臺(tái)工在電子計(jì)算機(jī)上設(shè)置調(diào)料總產(chǎn)量》比如為680t/h,隨后電子計(jì)算機(jī)按配制指數(shù)測算出每一個(gè)倉的圓輪下料量。比如10#然料倉圓輪下料量的配制指數(shù)為5%,那麼電子計(jì)算機(jī)計(jì)算其下料量為680t/hX5%=34t/h,此值做為10#圓輪下料量的預(yù)設(shè)值，它和配料秤的瞬時(shí)速度總流量數(shù)據(jù)信號(hào)一起送至稱重控制儀表PID作用碼手機(jī)軟件中，經(jīng)計(jì)算以后輸出操縱數(shù)據(jù)信號(hào)至儀表盤手操器，手操器再將4?50mA電子信號(hào)送至軟啟動(dòng)器，由軟啟動(dòng)器操縱電機(jī)額定功率，完成定量分析給料的目地。
自動(dòng)配料系統(tǒng)除進(jìn)行自動(dòng)配料作用外，集散中心控制系統(tǒng)還對(duì)14臺(tái)配料秤的調(diào)料量開展管理方法，秘方設(shè)置，各種原材料調(diào)料量總計(jì)，計(jì)算所占混和料的百分?jǐn)?shù)，復(fù)印調(diào)料生產(chǎn)制造表格
等。因?yàn)樽詣?dòng)配料系統(tǒng)信息內(nèi)容根據(jù)電纜線傳到控制室，因此 ，能夠在控制室，依據(jù)燒結(jié)系統(tǒng)即時(shí)的生產(chǎn)制造情況對(duì)自動(dòng)配料系統(tǒng)進(jìn)
行管理方法、設(shè)置、操縱與實(shí)際操作。
1.2系統(tǒng)工作方式
根據(jù)圖2能夠看得出，每一個(gè)圓輪都產(chǎn)生了一個(gè)閉環(huán)控制控制系統(tǒng)，有“手動(dòng)式”、“全自動(dòng)”和“自動(dòng)式”三種工作方式。
①手動(dòng)式：圓輪及稱重傳動(dòng)帶均用手動(dòng)式按鍵起停，一般不開展調(diào)料量的操縱變速，由稱重顯示器立即對(duì)總流量與負(fù)載開展監(jiān)控。
②全自動(dòng)：根據(jù)儀表盤房間內(nèi)的稱重控制儀或手操器調(diào)整，使軟啟動(dòng)器做到圓輪一瞬間流量監(jiān)控的特定轉(zhuǎn)速比，并可轉(zhuǎn)換成單機(jī)自動(dòng)配料。
③自動(dòng)式：各調(diào)料量由上臺(tái)工控電腦依據(jù)調(diào)料規(guī)章制度測算后統(tǒng)一設(shè)置，可開展釆集和解決各調(diào)料控制電路來的稱重?cái)?shù)據(jù)信號(hào)，完成全部系統(tǒng)軟件的圓輪送料、稱重檢驗(yàn)、料量調(diào)整等調(diào)料全過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
2系統(tǒng)作用
系統(tǒng)軟件在設(shè)計(jì)方案時(shí)就以便捷客戶應(yīng)用、簡單化體系結(jié)構(gòu)為總體目標(biāo)，因而在手機(jī)軟件中釆用了一些新發(fā)展理念、新方式，現(xiàn)就系統(tǒng)軟件的一些作用作一個(gè)簡易詳細(xì)介紹。
2.1自功軟校零技術(shù)性
因?yàn)楫?dāng)場艱苦環(huán)境，秤體機(jī)械設(shè)備一部分、感應(yīng)器、放大儀因受環(huán)境危害，常常會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)電流量飄移，這就必須儀表盤工作人員常常對(duì)秤開展校驗(yàn)。為緩解勞動(dòng)效率，降低系統(tǒng)軟件的維護(hù)保養(yǎng)量，導(dǎo)入“自動(dòng)軟件校零"技術(shù)性，系統(tǒng)軟件中由電子計(jì)算機(jī)數(shù)次釆集空秤工作壓力數(shù)據(jù)信號(hào)，釆用中值濾波和平均值抽樣的方式造成最精確的零點(diǎn)數(shù)據(jù)信號(hào)。
2.2閾值過濾技術(shù)性
系統(tǒng)軟件在流量計(jì)算中釆用閾值過濾技術(shù)性，即當(dāng)工作壓力數(shù)據(jù)信號(hào)-軟零點(diǎn)低于閾值時(shí)，令原材料總流量為0,不然按具體值計(jì).算（造成）總流量值，進(jìn)而防止無料時(shí)總流量有值或者是為負(fù)數(shù)。
2.3控制系統(tǒng)整個(gè)過程
大家設(shè)計(jì)方案該系統(tǒng)軟件的最后目地是完成電子計(jì)算機(jī)過程管理，完成自動(dòng)配料。在硬件配置上大家靈活運(yùn)用硬件配置機(jī)器設(shè)備和路線，在手機(jī)軟件上選用PID優(yōu)化算法來操縱14個(gè)控制回路的運(yùn)作，電子計(jì)算機(jī)依據(jù)客戶規(guī)定的原材料總流量值，選用高精密PID優(yōu)化算法對(duì)預(yù)設(shè)值、瞬時(shí)速度總流量值和即時(shí)輸出綜合性解決后，明確輸出至軟啟動(dòng)器的電流量，進(jìn)而操縱開料電動(dòng)機(jī)，完成過程管理。在該操縱方法下，PID追蹤速度更快（＜30s）,線性度好（3分鐘總計(jì)，具體下料量與標(biāo)準(zhǔn)偏差相較為，出現(xiàn)偏差的原因＜0.1%）,開料精密度好于手動(dòng)式操縱方法。
2.4料批式控制系統(tǒng)
依據(jù)加工工藝上料批式調(diào)料規(guī)定，大家完成了料批式操縱，依據(jù)生產(chǎn)制造規(guī)定和生產(chǎn)制造的具體情況設(shè)置各料斗開料比例（下不來料時(shí)比例為0）和總料重，隨后系統(tǒng)軟件全自動(dòng)測算各料斗的開料預(yù)設(shè)值，而不用人力測算。料批式設(shè)置技術(shù)性可在啟動(dòng)前對(duì)各秤開展設(shè)置，以確保在開機(jī)后開料狀況快速做到調(diào)料規(guī)定。該方法的釆用促使每一次開機(jī)后開料狀況能在30s內(nèi)做到調(diào)料規(guī)定，若釆用其他方法（單秤設(shè)置、手動(dòng)式操縱等）必須十多分鐘到十幾分鐘不一。
2.5關(guān)機(jī)/啟動(dòng)無振蕩技術(shù)性
在自動(dòng)化控制方法下，配料秤關(guān)機(jī)后，PID操縱的預(yù)設(shè)值臨時(shí)以即時(shí)總流量替代，進(jìn)而屏蔽掉PID操縱，輸出數(shù)據(jù)信號(hào)維持關(guān)機(jī)前的情況，開機(jī)后，對(duì)接關(guān)機(jī)前情況再次開展操縱，防止了因長時(shí)間O60s）關(guān)機(jī)后輸出數(shù)據(jù)信號(hào)慢慢變成較大 或最少而導(dǎo)致的開機(jī)后30s內(nèi)的下料起伏。
2.5調(diào)料“大閉環(huán)控制”操縱
單圓輪閉環(huán)控制系統(tǒng)下料量已將實(shí)際操作工作人員從儀表盤室中釋放至電子計(jì)算機(jī)房內(nèi)，能夠?qū)φ{(diào)料實(shí)際操作開展規(guī)范化管理，但實(shí)際操作時(shí)必須對(duì)每一個(gè)圓輪各自設(shè)置下料量，且總產(chǎn)量變化時(shí)實(shí)際操作十分繁雜，因而導(dǎo)入總產(chǎn)量設(shè)置。中控臺(tái)工能夠依據(jù)生產(chǎn)制造必須，設(shè)置總下料量與配制，在選中了要起動(dòng)的圓輪以后，電子計(jì)算機(jī)就自動(dòng)測算出各圓輪的開料預(yù)設(shè)值，再傳出起動(dòng)數(shù)據(jù)信號(hào)，使全部自動(dòng)配料系統(tǒng)處在自啟動(dòng)情況。

3系統(tǒng)手機(jī)軟件
上臺(tái)工控電腦的系統(tǒng)用VB語言撰寫，操作界面為漢語顯示信息，軟件架構(gòu)釆用自主開發(fā)設(shè)計(jì)的即時(shí)多個(gè)任務(wù)系統(tǒng)軟件，功能模塊化設(shè)計(jì)，掛接非常容易，擴(kuò)大工作能力強(qiáng)。系統(tǒng)構(gòu)造見圖4。
系統(tǒng)軟件依據(jù)調(diào)料總產(chǎn)量，特定調(diào)料計(jì)算方式及主要參數(shù)，立即測算并各自對(duì)各料種開展設(shè)置和配制協(xié)調(diào)。根據(jù)動(dòng)態(tài)性顯示器，可系統(tǒng)對(duì)調(diào)料全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。
釆用通信控制模塊完成調(diào)料數(shù)據(jù)信息釆集和調(diào)料預(yù)設(shè)值的下送。
紀(jì)錄、査詢調(diào)料生產(chǎn)制造的即時(shí)、歷史時(shí)間發(fā)展趨勢曲線圖；復(fù)印班、日、月生產(chǎn)制造總計(jì)表格。
在圓輪開料不如意或機(jī)器設(shè)備產(chǎn)生常見故障時(shí)傳出報(bào)警系統(tǒng)，并可査詢和打印系統(tǒng)警報(bào)紀(jì)錄。
4結(jié)語
本系統(tǒng)應(yīng)用于甘肅某鐵廠的燒結(jié)生產(chǎn)制造中，更改了過去人力“跑盤”的缺點(diǎn)，緩解了職工的勞動(dòng)效率，有效調(diào)整各種各樣原材料配制，有益于燒結(jié)生產(chǎn)工藝流程平穩(wěn)的實(shí)際操作，提升 燒結(jié)礦產(chǎn)資源、品質(zhì)。對(duì)燒結(jié)調(diào)料加工工藝具有了非常大的功效。

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