烧结机配料自动化控制系统研究与应用
烧结机自动化控制系统设计
烧结机自动化控制系统设计一、引言烧结机是冶金行业中常用的设备，用于将粉状物料经过高温烧结，使其成为块状物料。
为了提高生产效率和产品质量，烧结机的自动化控制系统设计变得至关重要。
本文将详细介绍烧结机自动化控制系统的设计要求、功能模块以及实施方案。
二、设计要求1. 系统可靠性：烧结机作为生产线的关键设备，其自动化控制系统必须具备高可靠性，能够稳定运行并及时响应各种异常情况。
2. 系统安全性：烧结机操作过程中涉及高温、高压等危险因素，自动化控制系统需要具备相应的安全保护机制，确保操作人员和设备的安全。
3. 生产效率：自动化控制系统应能够提高生产效率，实现自动化控制、优化调度和智能化决策，减少人工干预，提高生产线的运行效率。
4. 系统可扩展性：烧结机的自动化控制系统应具备良好的可扩展性，能够根据生产需求进行功能扩展和升级，满足不断变化的生产要求。
三、功能模块1. 过程监控与数据采集：通过传感器和仪表对烧结机的温度、压力、流量等参数进行实时监测和采集，确保生产过程的稳定性和可控性。
2. 过程控制：根据监测到的数据，自动调节烧结机的加热、冷却、通风等参数，实现对烧结过程的精确控制。
3. 故障诊断与报警：通过故障诊断算法和模型，实时监测烧结机的运行状态，一旦发现异常情况，及时发出报警并提供相应的故障诊断信息。
4. 数据分析与优化：对采集到的历史数据进行分析和挖掘，提取关键指标和规律，为生产决策和优化提供依据。
5. 人机界面：设计友好的人机界面，方便操作人员对烧结机的运行状态进行监控和控制，提供实时数据展示、报警信息显示等功能。
四、实施方案1. 硬件选型：选择适合烧结机自动化控制的传感器、仪表、执行机构等硬件设备，确保其性能和可靠性满足系统设计要求。
2. 软件开发：根据功能模块的需求，开发相应的软件程序，包括数据采集、控制算法、故障诊断、数据分析等功能。
3. 系统集成：将硬件设备和软件程序进行集成，搭建烧结机自动化控制系统，确保各个功能模块之间的协调运行。
烧结机自动化控制系统设计
烧结机自动化控制系统设计一、引言烧结机是冶金行业中重要的设备之一，它用于将粉状物料高温烧结成块状材料。
为了提高生产效率和产品质量，烧结机的自动化控制系统设计变得至关重要。
本文将详细介绍烧结机自动化控制系统设计的标准格式文本。
二、系统概述烧结机自动化控制系统设计的目标是实现对烧结过程的全面控制和监测。
系统应具备以下功能：1. 温度控制：通过控制燃烧器的燃烧强度和风机的速度，实现烧结机内部的温度控制。
2. 压力控制：通过控制气体进出口的阀门，实现烧结机内部的压力控制。
3. 流量控制：通过控制进出料口的阀门，实现烧结机内部的物料流量控制。
4. 速度控制：通过控制烧结机的转速，实现物料在烧结过程中的速度控制。
5. 故障检测：监测烧结机各个部件的工作状态，及时发现故障并报警。
三、硬件设计1. 控制器选择：选择适合烧结机自动化控制的控制器，如PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分布式控制系统）。
2. 传感器选择：选择适合烧结过程监测的传感器，如温度传感器、压力传感器、流量传感器、速度传感器等。
3. 执行器选择：选择适合控制烧结机各个部件的执行器，如电动阀门、电机等。
4. 信号接口设计：设计合理的信号接口，确保传感器和执行器能够与控制器进行有效的通信。
四、软件设计1. 系统架构设计：根据烧结机的控制需求，设计合理的系统架构，包括控制层、数据采集层和人机界面层。
2. 控制算法设计：设计烧结机的温度、压力、流量和速度控制算法，确保系统能够实现精确的控制。
3. 故障检测算法设计：设计故障检测算法，监测烧结机各个部件的工作状态，及时发现故障并报警。
4. 数据采集与存储：设计数据采集模块，实时采集烧结机各个部件的数据，并将数据存储到数据库中，以备后续分析和报表生成。
5. 人机界面设计：设计人机界面，提供操作员对烧结机自动化控制系统的监控和操作功能。
五、系统测试与调试1. 单元测试：对烧结机自动化控制系统的各个模块进行单元测试，确保其功能正常。
烧结配料控制系统设计与智能控制方法研究的开题报告
烧结配料控制系统设计与智能控制方法研究的开题报告一、选题背景烧结是铁矿石的主要冶金过程之一，同时也是一项复杂的工艺过程。
烧结生产中，配料的控制是影响冶炼工艺及产品质量的关键环节之一。
而传统的配料控制方法通常依靠人工手动调控，存在较大的误差和难以适应生产工艺的快速变化。
因此，研发一种智能化的烧结配料控制系统，具有重要的工程应用价值。
二、研究内容本项目设计一种基于计算机视觉和智能控制技术的烧结配料控制系统，主要包括以下内容：1. 设计烧结生产现场的多通道视觉采集系统，收集烧结原料特征信息。
2. 构建配料控制模型，根据实时采集的数据，进行配料优化调整。
3. 针对烧结生产的周期性及突发性变化，引入智能算法建立适应性强和预测能力较强的控制模型。
4. 设计实验验证系统，并对配料控制精度、自适应性、鲁棒性等方面进行实验检验和评估。
三、研究意义1. 提高铁矿石烧结生产的精度和稳定性，同时提升产品质量。
2. 实现自动化、智能化的生产，降低生产成本，提高企业市场竞争力。
3. 探索在烧结过程中应用计算机视觉及智能控制技术，为其他冶金行业提供技术借鉴。
四、研究方法本项目主要采用以下方法：1. 确定烧结生产关键参数，设计信息采集与处理系统。
2. 分析烧结生产特点，构建合理的控制模型和优化算法。
3. 按照已制定的方案设计烧结配料控制系统，并进行实验验证。
4. 对实验数据进行分析，评估系统的性能。
五、预期成果1. 烧结配料控制系统原型设计及实验验证。
2. 配料控制模型与算法的设计和实现。
3. 烧结生产关键参数的分析和评估结果。
4. 学术论文和专利申请。
六、研究进度安排1. 第一、二周：查阅文献，理清研究思路，确定研究方法。
2. 第三、四周：确定研究方案，设计烧结配料控制系统，完成系统原型设计。
3. 第五、六周：搭建实验验证平台，对系统原型进行实验测试。
4. 第七、八周：进行数据分析和模型优化，并进行实验结果评估。
5. 第九、十周：撰写学术论文和专利申请，并进行论文修改。
烧结机自动化控制系统设计
烧结机自动化控制系统设计引言概述烧结机是冶金行业中常用的设备，用于将粉状原料烧结成块状物料。
为了提高生产效率和质量，烧结机需要配备自动化控制系统。
本文将探讨烧结机自动化控制系统的设计原则和关键技术。
一、系统架构设计1.1 控制层烧结机自动化控制系统的控制层应包括PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分散控制系统）等控制设备。
PLC负责实时控制烧结机的运行状态，而DCS则用于监控和管理整个生产过程。
1.2 通信网络为了实现设备之间的信息交换和数据传输，烧结机自动化控制系统需要建立可靠的通信网络。
常见的通信网络包括以太网、Modbus、Profibus等。
1.3 数据采集为了实时监测烧结机的运行状态和生产数据，控制系统需要配置数据采集设备，如传感器、仪表等。
这些设备可以将数据传输到控制层，供系统进行分析和决策。
二、控制策略设计2.1 自动调节烧结机自动化控制系统应具备自动调节功能，能够根据生产需求和设备状态自动调整工艺参数，实现最佳生产效率和质量。
2.2 报警系统为了确保生产安全和设备正常运行，控制系统应配置完善的报警系统，能够及时发现并处理异常情况，避免事故发生。
2.3 联锁保护为了防止设备运行时出现不安全状态，控制系统应设计合理的联锁保护策略，确保设备在安全范围内运行。
三、人机界面设计3.1 触摸屏界面为了方便操作人员对烧结机进行监控和控制，控制系统应配置直观友好的触摸屏界面，显示设备运行状态、参数设置等信息。
3.2 远程监控为了方便管理人员对生产过程进行监控，控制系统应支持远程监控功能，可以通过互联网实现对烧结机的远程监控和控制。
3.3 报表分析为了方便管理人员对生产数据进行分析和统计，控制系统应支持报表生成功能，能够输出各种生产数据报表，帮助管理人员做出决策。
四、故障诊断与维护4.1 自诊断功能为了提高设备的可靠性和稳定性，控制系统应具备自诊断功能，能够自动检测设备故障并给出修复建议。
4.2 远程维护为了提高设备的维护效率，控制系统应支持远程维护功能，可以通过互联网实现对设备的远程诊断和维护。
烧结机自动化控制系统设计
烧结机自动化控制系统设计引言概述：烧结机是冶金行业中常用的设备，用于将粉状原料烧结成块状物料。
为了提高生产效率和产品质量，需要设计一个高效的自动化控制系统来监控和调节烧结机的运行。
本文将详细介绍烧结机自动化控制系统的设计。
一、传感器选择1.1 温度传感器：用于监测烧结机内部的温度变化，确保烧结过程的稳定性。
1.2 液位传感器：用于监测烧结机内部的矿浆液位，以确保矿石的充分烧结。
1.3 压力传感器：用于监测烧结机内部的压力变化，以确保设备的安全运行。
二、PLC控制系统设计2.1 硬件选型：选择适合烧结机控制的PLC控制器，确保其性能和稳定性。
2.2 程序设计：编写PLC程序，实现对烧结机各个部分的控制和监测。
2.3 界面设计：设计人机界面，方便操作员监控和调节烧结机的运行状态。
三、自动化控制算法设计3.1 温度控制算法：根据温度传感器的反馈信息，调节烧结机的加热和冷却系统，实现温度的精确控制。
3.2 液位控制算法：根据液位传感器的反馈信息，调节烧结机的进料和排料系统，确保矿石的充分烧结。
3.3 压力控制算法：根据压力传感器的反馈信息，调节烧结机的排气系统，确保设备的安全运行。
四、数据采集与分析4.1 数据采集：将传感器采集的数据传输给PLC控制系统，实现对烧结机各个参数的实时监测。
4.2 数据存储：将历史数据存储在数据库中，方便后续分析和优化。
4.3 数据分析：利用数据分析软件对烧结机的运行数据进行分析，发现问题并提出改进措施。
五、远程监控与维护5.1 远程监控：实现对烧结机的远程监控，方便管理人员随时了解设备运行状态。
5.2 远程维护：通过远程控制软件对烧结机进行故障诊断和维护，减少停机时间。
5.3 系统优化：根据远程监控和维护的数据分析结果，对系统进行优化，提高烧结机的生产效率和稳定性。
结论：通过以上设计，烧结机自动化控制系统可以实现对设备的全面监控和精确控制，提高生产效率和产品质量，减少人为操作错误的可能性，为冶金企业的生产提供了可靠的保障。
烧结机自动化控制系统设计
烧结机自动化控制系统设计一、引言烧结机是冶金行业中重要的设备之一，用于将细粉状原料通过高温烧结过程转化为块状固体。
为了提高烧结过程的效率和质量，自动化控制系统的设计变得至关重要。
本文将详细介绍烧结机自动化控制系统的设计要求、功能模块以及相关技术指标。
二、设计要求1. 系统稳定性：控制系统应具有良好的稳定性，能够在不同工况下保持稳定的控制效果。
2. 系统可靠性：控制系统应具备高可靠性，能够在长期运行中保持正常工作，避免故障和停机时间。
3. 系统灵便性：控制系统应具备较高的灵便性，能够适应不同的工艺参数和生产要求，方便系统的调整和优化。
4. 系统安全性：控制系统应考虑到安全因素，能够实现对烧结机运行状态的实时监测和报警，确保操作人员的安全。
5. 系统可扩展性：控制系统应具备较高的可扩展性，能够方便地进行功能扩展和升级，以满足未来的需求变化。
三、功能模块1. 系统监测模块：该模块用于实时监测烧结机的运行状态，包括温度、压力、转速等参数的监测，并能够根据设定的阈值进行报警。
2. 过程控制模块：该模块用于控制烧结机的运行过程，包括调节燃烧器的燃料供应、控制风机的转速、调节进料速度等操作，以实现烧结过程的最佳控制。
3. 数据采集模块：该模块用于采集烧结过程中的相关数据，包括原料成份、烧结温度、燃烧器燃料消耗等数据，以便后续的数据分析和优化。
4. 报表生成模块：该模块用于生成烧结过程的报表，包括烧结效率、能耗、产量等指标的统计和分析，为管理层提供决策依据。
四、技术指标1. 控制精度：温度控制精度应达到±1℃，压力控制精度应达到±0.1MPa，转速控制精度应达到±10rpm。
2. 响应时间：系统的响应时间应在毫秒级别，以保证对烧结过程的及时响应和调整。
3. 通信协议：控制系统应支持常用的通信协议，如Modbus、Profibus等，以便与其他设备进行数据交互和集成。
4. 可视化界面：控制系统应具备友好的可视化界面，能够直观地显示烧结机的运行状态和参数，方便操作人员进行监控和操作。
烧结机自动化控制系统设计
烧结机自动化控制系统设计引言概述：烧结机自动化控制系统是一种关键的工业控制系统，它能够实现对烧结工艺的自动化控制和监测。
本文将从以下四个方面详细阐述烧结机自动化控制系统的设计。
一、系统架构设计1.1 控制层：烧结机自动化控制系统的控制层包括PLC（可编程逻辑控制器）和DCS（分散控制系统）。
PLC负责实时控制和监测烧结机的各个部分，如给料系统、燃烧系统、排放系统等。
DCS则负责对整个烧结机自动化控制系统的集中控制和管理。
1.2 数据层：烧结机自动化控制系统的数据层主要包括传感器、执行器和数据采集模块。
传感器负责采集烧结机各个部分的实时数据，如温度、压力、流量等。
执行器则负责执行控制层发出的指令，如开关、调节阀等。
数据采集模块则负责将传感器和执行器的数据传输给控制层。
1.3 人机界面：烧结机自动化控制系统的人机界面主要由操作面板和监控系统组成。
操作面板提供给操作人员进行参数设置和指令输入的界面，监控系统则显示烧结机各个部分的实时状态和运行情况，以便操作人员进行监控和调整。
二、控制策略设计2.1 温度控制：烧结机的温度控制是其中一个重要的控制策略。
通过对烧结机各个部分的温度进行实时监测和调节，可以保证烧结过程的稳定性和产品质量的一致性。
2.2 氧含量控制：烧结机的氧含量控制是另一个重要的控制策略。
通过对燃烧系统的氧含量进行实时监测和调节，可以保证燃烧过程的高效性和能源利用率的提高。
2.3 速度控制：烧结机的速度控制也是一个关键的控制策略。
通过对给料系统和排放系统的速度进行实时监测和调节，可以保证烧结过程的稳定性和生产效率的提高。
三、故障诊断与维护3.1 故障诊断：烧结机自动化控制系统设计中必须考虑故障诊断功能。
通过对传感器和执行器的数据进行实时监测和分析，可以及时发现和诊断烧结机各个部分的故障，并采取相应的措施进行修复。
3.2 维护管理：烧结机自动化控制系统设计中还需要考虑维护管理功能。
通过对烧结机各个部分的运行数据进行记录和分析，可以制定合理的维护计划，及时进行设备维护和保养，以延长设备的使用寿命和提高生产效率。
烧结机自动化控制系统设计
烧结机自动化控制系统设计一、引言烧结机是冶金行业中常用的设备之一，用于将粉状的矿石或粉末材料高温烧结成块状物。
传统的烧结机操作需要大量的人工干预，效率低下且存在安全隐患。
为了提高生产效率、降低人工成本并确保操作安全，烧结机自动化控制系统应运而生。
二、系统概述烧结机自动化控制系统是基于现代控制理论和技术，利用计算机、传感器、执行机构等设备构建的一套自动化控制系统。
通过对烧结机的各个参数进行实时监测和控制，实现烧结过程的自动化和智能化。
三、系统功能1. 参数监测与数据采集：通过传感器对烧结机的温度、压力、流量等参数进行实时监测，并将数据采集到控制系统中，用于后续的控制和分析。
2. 过程控制与调节：根据设定的烧结工艺要求，控制系统能够自动调节燃料供给、风量、进料速度等参数，以实现烧结过程的稳定和优化。
3. 报警与故障诊断：控制系统能够根据设定的阈值，及时发出报警信号并采取相应的措施，以避免因异常情况导致的事故发生。
同时，系统还能对故障进行自动诊断和定位，提供相应的故障处理建议。
4. 数据分析与报表生成：控制系统能够对烧结过程中采集到的数据进行分析和统计，并生成相应的报表，为生产管理和决策提供参考依据。
四、系统组成1. 传感器：用于对烧结机各个参数进行实时监测，常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
2. 执行机构：用于实现对烧结机各个操作参数的自动调节，如燃料供给系统、风量调节系统等。
3. 控制器：负责控制系统的运行和参数调节，常见的控制器有PLC（可编程逻辑控制器）和DCS（分布式控制系统）。
4. 人机界面：提供给操作人员与控制系统进行交互的界面，常见的人机界面有触摸屏、监控软件等。
5. 数据存储与处理系统：用于存储和处理烧结过程中采集到的数据，常见的系统有数据库、数据分析软件等。
五、系统设计1. 硬件设计：根据烧结机的实际情况和工艺要求，选择合适的传感器、执行机构和控制器，并进行布置和连接。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
烧结机配料自动化控制系统研究与应用
作者：王淑妍
来源：《中国新技术新产品》2012年第19期
摘要：本文介绍了烧结厂2#烧结机的设备组成和特点，研究并开发了烧结厂2#烧结机自动控制系统。
实现了2#烧结机的配料自动化，经过长时间运行实践，表明该系统运行稳定，保证了生产的顺利进行，为企业创造了良好效益。
关键词：烧结机；配料；自动化控制
中图分类号：TG146.2 1， TG156.2 文献标识码：A
烧结机适用于大型黑色冶金烧结厂的烧结作业。
它是抽风烧结过程中的主体设备，可将不同成份，不同粒度的精矿粉，富矿粉烧结成块，并部分消除矿石中所含的硫，磷等有害杂质。
烧结机按烧结面积划分为不同长度不同宽度几种规格，用户根据其产量或场地情况进行选用。
烧结面积越大大，产量就越高。
莱钢股份有限公司烧结厂2#烧结机建成投产以来，2#烧结机的配料自动化一直没有实现，烧结配料基本由操作人员手动操作圆盘下料，配料精度低，生产效率不高，影响了配料质量、产量，制约了烧结厂产能的提高。
通过该系统的实现，能够满足在线生产设备的计算机手/自动切换，数据采集、数据记录，频率调节，下料控制等控制要求，并通过AIFCS软件数据通讯功能实现整个配料车间、烧结主控、配料室，配控室的数据画面共享。
控制系统相互间通讯具有可靠性、完整性和实时性，从而保证了配料生产的稳定运行。
1 系统硬件
应用厦门宇电产品AI系列智能仪表，网络传输为以太网传输，设立一个服务器，烧结主控监控分站和配料室监控分站。
系统下位控制设备为AI系列人工智能调节器，服务器通过预先组态的地址对各台调节仪表进行访问，发出控制信号，调节器接收信号，控制现场设备动作。
现场设备层：由各种传感器和执行机构组成，主要包括雷达料位计、皮带秤等现场信号输入设备和变频器、圆盘电机等运行设备。
设备控制层：由服务器和AI系列仪表构成整个控制网络。
AI系列仪表负责现场的信息采集并上传至服务器，以及具体执行控制命令，满足系统的运行流程控制要求。
管理监控层：服务器作为控制系统的人机交互接口进行配料操作，监控站通过安装IE浏览器实现对系统的状态监控、参数设定和报警显示、记录等，并能提供完整的数据统计和各种分析图表。
2 系统软件
AIMCGS 5.10通用版组态软件是一套基于Windows 95和Windows NT平台（或更高版本）、用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，它提供了从数据采集到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出等解决实际工程问题的完整方案。
本控制系统开发的人机接口界面有以下几种
①信息显示画面
主要显示各皮带秤、料位计等工艺设备当前运行状态信息值，如当前皮带瞬时流量、累计量，手/自动位置以及一些故障信息，如断料，料位高等，并可用不同的颜色来表示当前状态为正常还是异常。
②设备控制画面
控制功能在上位机上实现人工控制，在画面中点击相应设备按钮就可对该设备进行单独控制。
实现手动，自动调节变频器频率，改变圆盘下料量
③实时报警处理
对系统实时采集的数据进行判断，发出声音报警信号，并按技术要求进行处理并自动进行相应的设备控制，如对断料故障信号的解锁及其恢复等。
④实时数据曲线显示
监视设备重要参数的变化趋势曲线，从而可以了解设备在一段时间的运行状况。
⑤历史趋势画面
功能与实时数据曲线类似，只是它显示的是过去一段时间设备的运行参数值。
3 控制功能说明
3.1监控方式采用现场总线控制系统（FCS）。
系统软件为开放式厦门宇光AIFCS软件，烧结配控室设服务器一台，烧结主控室和烧结配料室设远程监控站，远程站与服务器之间采用以太网连接，远程站通过Internet explorer 登陆服务器，方便、快捷故障率低。
数据，画面传输及时准确可靠，使烧结主控及配料室人员及时掌握生产状况。
3.2 系统具有静态图形组态功能。
包括运行画面、历史记录画面、实时数据画面、数据传输画面、换仓画面、变料画面、报警记录画面、数据查询画面及选仓，变料等操作确认画面。
监控画面对配料设备运行状况动态跟踪监视，各图形之间方便快速切换，便于操作人员对系统进行集中监控，确保系统稳定运行。
3.3 系统具有实时数据动态显示功能。
包括各下料仓瞬时流量，流量累计量，各料仓料位显示，频率反馈，流量偏差等参数显示以及控制值的实时设定。
系统实时曲线采用各仓下料现场反馈值和设定值集中对比显示方式，操作人员及时了解各仓下料量状况，保证配料精确。
3.4 历史数据监控。
对系统圆盘下料量，各仓料位等参数做历史曲线记录，操作人员可根据生产要求对各个时间段历史数据进行访问，便于操作人员了解阶段生产过程和系统故障分析。
如断料，缓料停机等故障，方便查询。
3.5操作记录。
系统对操作人员选仓换、仓，及变料等操作都进行了记录，主要是操作时间及生产数值，便于管理者及时了解和监督生产过程。
提高了生产管理的自动化和信息化水平。
3.6语音报警。
系统实现了料仓断料报警，料位高低报警，圆盘下料偏差报警功能，报警信息由计算机发出通过放大设备及通讯电缆传至配料现场，使现场人员及时了解故障信息，提高故障处理响应速度，减少了生产停机率。
3.7自动配料。
主要包括料批控制，手、自动切换。
料批控制实现料线启动、缓料时料头料尾的自动对齐及启动后变料时自动对齐，保证配料准确；手、自动无扰动切换就是实现系统设备由自动在瞬间改为手动或手动在瞬间改为自动时各仓下料保持原有的平均流量，避免了流量在切换时产生大的波动，即实现无扰动切换，保证了生产的稳定运行。
3.8安全可靠。
系统根据用户设定不同的权限，防止误操作。
结语
本文介绍了烧结厂2#烧结机的设备组成和特点，研究并开发了烧结厂2#烧结机自动控制系统。
成功开发了静态图形组态功能、语音报警、自动配料等功能。
经过长时间运行实践，表明该系统运行稳定，保证了生产的顺利进行，为企业创造了良好效益。
参考文献
[1]王锋钢.昆钢三烧配料自动化系统设计及应用[J].昆钢科技， 2010，（6）：41-43.。