烧结机控制系统优化及OPC通讯应用
烧结机自动化控制系统设计
烧结机自动化控制系统设计引言：烧结机是冶金行业中重要的设备之一，其自动化控制系统的设计对于提高生产效率、降低能耗、保证产品质量具有重要意义。
本文将从硬件设备选型、软件系统设计、控制策略优化、数据采集与处理、系统安全性等五个方面详细阐述烧结机自动化控制系统设计的相关内容。
一、硬件设备选型1.1 控制器选型：根据烧结机的控制需求，选择适合的控制器，如PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分布式控制系统）等，并考虑其性能、稳定性、可靠性以及对现有设备的兼容性。
1.2 传感器选型：根据烧结过程中需要监测的参数，选择合适的传感器，如温度传感器、压力传感器、流量传感器等，并考虑其测量范围、精度、稳定性等因素。
1.3 执行机构选型：根据烧结机的动作需求，选择适合的执行机构，如电动执行器、气动执行器等，并考虑其承载能力、响应速度、寿命等因素。
二、软件系统设计2.1 系统架构设计：根据烧结机的控制需求，设计合理的软件系统架构，包括控制层、数据采集层、人机界面等，确保系统的可扩展性和可维护性。
2.2 控制算法设计：根据烧结过程的特点，设计合适的控制算法，如PID控制算法、模糊控制算法等，以实现对烧结机的精确控制。
2.3 人机界面设计：设计友好、直观的人机界面，方便操作人员对烧结机进行监控、参数设置和故障诊断等操作。
三、控制策略优化3.1 过程优化：通过对烧结机运行过程的分析和优化，调整控制策略，提高烧结效率和产品质量。
3.2 能耗优化：通过对烧结机能耗的监测和分析，优化控制策略，降低能耗，减少生产成本。
3.3 故障诊断与预测：设计故障诊断与预测算法，实时监测烧结机的状态，及时发现故障并采取相应措施，提高设备的可靠性和可用性。
四、数据采集与处理4.1 数据采集：利用传感器对烧结机运行过程中的各项参数进行实时采集，如温度、压力、流量等。
4.2 数据传输与存储：通过网络等方式将采集到的数据传输到中央控制系统，并进行实时存储，以备后续分析和处理。
烧结过程智能优化控制系统研究与开发的开题报告
烧结过程智能优化控制系统研究与开发的开题报告题目：烧结过程智能优化控制系统研究与开发一、选题背景及意义：烧结是冶金、化工等行业中重要的生产过程之一，直接影响着产品品质、生产效率和能源消耗等方面。
传统的烧结控制方式主要依靠工艺经验和日常经验，人工控制烧结过程，效率低、易受环境等因素影响、精度不高，不能满足现代化生产的需求。
因此，本课题旨在研究开发一种智能化的烧结过程控制系统，通过动态实时监测烧结过程的关键参数，自动运算和调整工艺参数，以达到控制烧结过程的目的，从而提高产品品质和生产效益、降低能源消耗和环境污染。
二、研究内容与工作计划：1、烧结生产过程及其控制方式的分析研究；2、烧结关键参数监测技术及其数据获取、处理和存储技术的研究；3、烧结过程中的数据分析和指标体系建立，优化算法研究；4、烧结过程智能优化控制系统的设计、开发和实现；5、系统建设测试和应用评估。
工作计划：1-3个月：烧结生产过程及其控制方式的分析研究、监测技术调研和研究。
4-6个月：烧结过程数据采集、存储和处理系统的设计和实现。
7-9个月：烧结过程数据分析、指标体系建立、优化算法研究。
10-12个月：烧结过程智能优化控制系统的设计、开发和实现。
三、预期成果及应用价值：1、研发出智能化的烧结过程优化控制系统，提高烧结生产的自动化程度。
2、建立完整的烧结生产信息化、智能化系统，提高生产效率和产品品质。
3、减少烧结过程中的能源消耗和环境污染，提高生态环保水平。
4、为烧结工艺优化、产品研发提供技术支持和方案参考。
四、存在的问题及解决思路：问题1：数据处理能力不足。
解决思路：选择较强的分析和处理软件和系统，如 MATLAB等。
问题2：关键参数获取精度不高，噪音干扰大。
解决思路：选用高精度的监控设备，如声光电二极管、电子秤、红外线热成像等。
问题3：烧结过程具有诸多复杂因素，如温度、压力、流量、湿度等，如何建立合理的指标体系？解决思路：根据生产过程实际需要，对各个因素之间的相互影响进行综合分析，建立合理的指标体系。
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一、引言烧结机是冶金行业中常用的设备之一，用于将粉状或者颗粒状的原料烧结成块状的固体材料。
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显得尤其重要。
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、硬件配置和软件设计等方面。
二、设计要求1. 系统稳定性：烧结机自动化控制系统需要具备良好的稳定性，能够在长期运行过程中保持正常工作状态，不浮现系统崩溃或者故障。
2. 系统安全性：为了确保操作人员和设备的安全，控制系统需要具备安全保护功能，如紧急停机、过载保护等。
3. 系统灵便性：烧结机生产过程中可能会浮现不同的工艺要求，控制系统需要具备灵便的调整能力，能够根据不同的工艺参数进行自动调整。
4. 系统可靠性：控制系统需要具备高可靠性，能够在恶劣环境下正常运行，不受外界干扰影响。
5. 系统监控性：控制系统需要能够实时监控烧结机的运行状态，包括温度、压力、转速等参数，并能够及时报警和记录异常情况。
6. 系统可扩展性：为了适应未来的发展需求，控制系统需要具备良好的可扩展性，能够方便地增加新的功能模块或者接口。
三、功能模块设计1. 过程控制模块：该模块负责控制烧结机的运行过程，包括控制烧结温度、压力、转速等参数，并根据设定的工艺要求进行自动调整。
2. 安全保护模块：该模块负责监控烧结机的安全状态，如过载、过热等情况，一旦发现异常情况，及时采取相应的保护措施，如紧急停机、报警等。
3. 数据采集模块：该模块负责实时采集烧结机的运行数据，包括温度、压力、转速等参数，并将数据传输给上位机进行监控和分析。
4. 人机界面模块：该模块负责与操作人员进行交互，提供友好的界面，显示烧结机的运行状态、报警信息等，并提供操作控制功能。
5. 数据存储模块：该模块负责将采集到的数据进行存储，以便后续的数据分析和报表生成。
四、硬件配置1. 控制器：选用高性能的工业控制器作为控制系统的核心，具备良好的运算能力和稳定性。
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。
烧结配料控制系统及优化
自动控制烧结配料控制系统及优化杨俊生(河钢宣钢检修公司，河北张家口075100)摘要：本文介绍了宣钢360m z烧结机配料控制系统的组成和特B,以及为提高系统稳定性所采取的优化措施。
关键词：配料；PLC；速度；通信Sintering Batching Control System and Its OptimizationYANG Junsheng(Maintenance Company of Hebei Iron Steel Group Xuansteel,Zhangjiakou075100,China)Abstract:The composition and characteristics of the batching control system of360m%Sintering Machine in Xuanhua Iron and Steel Co.,Ltd.and the optimization measures taken to improve the stability of the system were introduced.Key words:batching&PLC；speed；communicationo引言宣钢360m z烧结机控制系统选用法国施耐德Quantum PLC,编程软件和上位机监控软件为Unity pro和IF-IX。
配料控制系统由西门子S7-200PLC和K-TP178micro 触摸屏组成。
投产后，配料系统出现一些问题，影响配料的精度和稳定性，如：通过电位器调节，控制皮带速度转速，造成在校零或标定过程中出现累计偏差，影响称量的精度；采用在秤体尾轮安装编码器的方式采集皮带秤速度，一旦编码器与尾轮的连接器断开或编码器损坏，:接料下料量出现严重偏差；配料系统与主控系统采用硬接线方式连接，量信号容易受到干扰，或断线后该种物料将出现失控现象％1配料控制系统的组成和特点配料皮带秤一料连料计量和量定量控制的设备，由皮带秤体、料斗、称器、微机称组成。
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。
烧结综合控制专家系统及应用
烧结配料优化过程 ： 专家 系统采用数学模型与
知识 模 型相结 合 的方法 ， 以碱度 为 中
作 者简介 ： 胜福（ ９６一） 男 ，００年毕Ａ ｆ武 汉科技 大学资源与环境 工程 系， 程 １７ ， ２０ ｔ － 工程 师
制 烧结 专 家控制 模 型 ， 改控制 模 型操 作参 数 ． 修 １２ 专家控 制 模型 简介 ．
根据烧 结 过程 控 制 的 目标 和特 点 ， 烧 结 过 程 将 分 为烧 结 配料优 化 、 烧结 混合 加水 、 烧结 物料 平衡 控
１ 综 合 控 制 专 家 系统 简介
１ １ 系统原 理 ．
程 胜福 ，李圭 文，林钢 生
（ 广东省韶关钢铁集 团有 限公 司 ， 广东 韶关 ５ ２２ ） １ １３ 摘 要： 介绍 了烧结综合 控制 专家系统及其在韶钢 ６号烧结机上 的应用情况 ． 系统的成功应 用 ， 该 使得 ６号烧结 机
实现 了生产的 自动化和智能化 ， 结矿 的技术经济指标得 到了大幅提高． 烧
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烧结机控制系统优化及OPC通讯应用
文章介绍新余钢铁股份有限公司8#烧结机控制系统进行的优化改进，对各系统的自动控制升级改造以及不同控制软件之间应用OPC进行信息通讯。
希望对相关工作有所帮助。
标签：自动控制；烧结机控制系统；OPC通讯
新余钢铁股份有限公司烧结厂8#烧结机包括：配料系统、一、二次混合系统、燒结冷却系统、成品筛分系统、成品取样检验室、主抽风机系统、能源计量、给水排水系统、除尘器系统（主电除尘器、机尾电除尘器、配料电除尘器、成品整粒电除尘系统）及其他辅助设施的过程检测与自动控制。
全厂设置较完善的过程检测和控制项目，采用三电合一计算机控制系统，并应用国内先进、成熟的烧结控制软件技术，以及国内优化控制软件实现全厂生产过程自动控制。
仪表检测、控制参数均纳入到计算机控制系统进行生产过程集中监视、控制、数据处理及生产管理。
8#烧结机投产以后，为适应生产提高烧结生产效率对PLC控制程序进行优化改进，完善原有的程序并设计新的程序。
保证了8#烧结机的高效生产，实现了更科学更智能的控制。
1 8#烧结机控制系统优化
对8#烧结机系统程序的完善主要有：大烟道卸灰阀卸灰时间的优化，环冷卸灰小车及卸灰阀的控制程序改进，一、二混稀油站自动停止和单辊油泵联锁启动程序完善，设计烧结机小联锁启动程序，铺底料系统延时排空停止程序设计，主抽风机废气温度做声光报警，烧结机与余热发电重要运行参数实现相互通讯监控，环冷机1、2#水加热器控制权限实现烧结主控可以控制等。
下面简要介绍几个关键的系统优化方案。
1.1 大烟道卸灰阀卸灰时间的优化
大烟道卸灰系统卸灰周期40分钟循环一次，每两组的起动间隔约为45S。
为了保证大烟道下双层卸灰阀不堵料又同时保证大烟道的负压，而且在生产中发现前面几组卸灰阀粉尘比较多需要更长的卸灰时间，有时候40分钟循环一次的卸灰周期过长，不能达到很好的卸灰效果，因此把前面几组卸灰阀起动间隔设为60S，卸灰周期在上位机增加人工设置端口，方便操作工根据现场情况设置合理的卸灰循环周期，大大改善了大烟道卸灰系统的运行稳定性。
1.2 设计烧结机小联锁启动程序
烧结冷却系统包括：圆辊给料、九辊布料、烧结机、单辊破碎、环冷机、环冷鼓风机等设备，8#烧结机每月安排计划检修一次，如遇到需要翻空台车的情况开机时就要提前布料，只需要圆辊给料、九辊布料、烧结机这些设备小联锁启动即可，其他设备根据节电的需要不联锁启动，因此对整个烧结冷却系统联锁启动
程序重新设计，增加小联锁选择按钮，PLC程序编写新的联锁逻辑。
此项方案符合公司降本增效的要求。
1.3 铺底料系统延时排空停止程序设计
铺底料子系统用来给烧结机提供铺底料，用以改善混合料在烧结过程中的透气性并能对台车炉箅起一定的保护作用。
为了保持铺底料仓料位在一定范围内变化，采用称重式料位仪测量铺底料仓料位，当料位超出规定范围时发出报警信号，并给电气发出联锁信号以控制矿仓的进料和停料。
若铺底料仓高料位铺底料皮带将会按流程方向顺序停止，皮带上会有大量有一定温度的铺底料烧结矿，这样铺底料皮带容易受热老化。
故设计铺地料延时排空停止程序，延时时间为铺底料在各个皮带上输送完的时间，排空烧结矿有利于延长皮带使用寿命。
2 烧结机与余热发电OPC通讯
8#烧结机使用的是施耐德PLC控制系统，8#烧结机余热发电使用的是和利时DCS控制系统，两个系统之间无法直接进行数据通讯，因此考虑应用第三方通讯软件OPC服务器来实现两个系统互相读写相关数据。
2.1 服务器的配置
在OPC服务器所在的PC机上进行配置。
Window XP的登录帐户具有管理员权限，用户密码不要为空。
2.1.1 DCOM配置
在“开始”菜单中选择“运行”，然后输入dcomcnfg，点击“确定” ，在弹出的组件服务窗口中，右键点击“我的电脑”，并选择“属性”。
“属性”需要进行如下修改：默认属性“选中”在此计算机上启用分布式COM 其他默认。
“默认协议” 必须有“面向连接的TCP/IP”，如果列表中有多项，那么必须保证“面向连接的TCP/IP”在第一项。
“COM安全”中4个按钮都需要点击进入配置：
（1）访问权限“编辑限制”：增加Everyone用户，并选中所有的“允许”；“编辑默认值”：增加Everyone用户，并选中所有的“允许”。
（2）启动和激活权限“编辑限制”：增加Everyone用户，并选中所有的“允许”；“编辑默认值”：增加Everyone用户，并选中所有的“允许”。
2.1.2 OPC服务器配置
在“组件服务”窗口中，打开“DCOM配置”。
可以看到OpcEnum和已安装的OPC服务器，分别进行配置。
这2个DCOM 组件配置完全一样。
选择OpcEnum，右键点击“属性”，打开属性窗口，对各个选项卡分别进行配置，具体配置如下：
常规：“身份验证级别”选择“无”。
位置：选中“在此计算机上运行应用程序”其他不选。
安全：启动和激活权限、访问权限、配置权限：选择自定义，然后选择“编辑”按钮，增加Everyone用户，并选中所有的“允许”。
终结点：必须有“面向连接的TCP/IP”，如果列表中有多项，那么必须保证“面向连接的TCP/IP”在第一项。
标识：选中“交互式用户”。
2.1.3 系统配置
选择：控制面板->管理工具->本地安全策略->本地策略->安全选项->“网络访问：本地帐户的共享和安全模式”
2.2 客户端配置
在OPC客户端进行配置。
Windows XP的登陆帐号必须跟服务器登陆帐号名和密码一致，该帐户可以是普通用户。
配置过程同服务器，只需要两个步骤，分别是：（1）DCOM配置，（2）系统设置。
2.3 注意事项
配置立即生效，不需要重启，如果遇到异常问题，可以尝试重启计算机能否解决问题。
查看Remote Procedure Call （RPC），Remote Procedure Call （RPC）Locator，Routing and Remote Access这三个服务是否启动。
OPC通讯配置完成后，烧结机与余热发电两个系统之间通过一根网线就可以方便地读取彼此的相关参数，如：烧结终点温度、烧结终点位置、环冷机速度、烧结矿排料温度、余热发电循环风机运行频率和电流、一段二段取风罩烟气温度、烟气蝶阀开度等同时实现环冷机1、2#水加热器控制权限烧结主控可以控制。
3 结束语
国内钢铁行业竞争日益激烈，只有通过不断努力改进烧结机控制技术，优化烧结控制过程，稳定烧结生产，降低工人劳动强度，才能保证烧结成品矿质量，降低生产成本。
同时OPC通讯技术的应用对稳定和提高烧结矿产量，增加发电量提供了更好的技术支持。