100t电炉二级控制系统过程模型及应用
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕ ｒ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｓ Ｉ Ｅ Ｍ ＥＮＳ ＶＡＩ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｓ ｔ ｏ ｖ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ
Ｅ Ａ Ｆ电 弧 炉 Ｓ Ｉ ＥＭＥ ＮＳ ＶＡ Ｉ电 炉二 级 系统 是 一 个 过程
管理 系统 ， 用 以控 制 、 监视、 优化 电弧炉 的生产 过程 ． 贯 穿 从 生 产 计 划 到 出钢 水 的各 阶 段 生 产 过 程 中 ． 电 弧 炉 二 级 系 统 通 过 各 种 二 级 模 型 为 电 弧 炉 各 阶 段 的 生产提供在线 支持 ． 主 要 目的是 使 钢 水 质 量 达 到 生 产 计 划 的 要 求
平 衡 和 冶 炼 热 平 衡
瓣
钢 种 成 分 分 析
执 行 过 程 监 控 模 型 ，可 使 内部 计 算 同步 于 过 程
作 者简 介 ： 王志明（ １ ９ ７ ３ － ） ， 软件 工程硕士 ， 工程 师 ， 从事 自动
－
－
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， － － — ． －— — — — —— 一
系 统 解 决 方 案
１ ０ ０ ｔ 电炉二级控制 系统过程模 型及应用
王 志 明
（ 山 东钢 铁股份 有 限公 司莱芜分 公 司 自动 化部 ， 山东 莱芜 ２ ７ １ １ ０ ４ ）
摘 要： 介 绍 莱 钢 特 殊 钢 系 统 产 品 升 级 电 炉 项 目使 用 的 Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ ＮＳＶ ＡＩ 电 炉 二 级 系统 过 程 模 型 的 主 要 内 容及 应 用 。
关键 词 ： Ｅ Ａ Ｆ电炉； 二级 系统； Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ ＮＳ ＶＡＩ ； 过 程 模 型
中图分 类号 ： Ｔ Ｍ５ ７ １
文献标 识 码 ： Ａ
来自百度文库
Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕ ｒ ａ ｌ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓｅ ｃ ｏ ｎ ｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ
２过 程 模 型
２ ． １装 料 模 型
装 料 计 算 模 型 依 据 生 产 计 划 和 目标 钢 种 ． 来 确 定 原 料 斗 的装 料设 定 ， 主要用于 ： 装料计算 ． 为 不 同 钢 种 分配 计划 ， 确定装 入料 斗的原 料 ． 考 虑 铁 水 装 入 或 者 Ｄ Ｒ Ｉ 注入 ， 确 定 最 优 成 本 的 物 料 组 合 装 料 模 型 的 主
监 控 模 型监 视 工 艺 处 理 过 程 的状 态 ． 确 定 各 处 理 阶 段
的转 换 ， 提供操作指导 ， 向一 级 自动 化 发 送 设 定 值 ， 启 动 各 种作 业 ， 并 在 需 要 时 启 动计 算 模 型 。各 阶段 使 用 过程模型见表 ｌ 。
表１ 各 阶段 使 用 过 程 模 型 一 览 表
～
质 量平衡计算 一
设定 值计算
化工 程 和产 品 研 发工 作 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． １ ２ ． ２ ８
｝
图 １ 装 料 模 型
自动化应用 ｝ ２ ０ １ ３ ４期 ３ ５
系 统 解 决 方 案 黼瀚豳黼 在Ｅ Ａ Ｆ的冶炼 之前 有 充 足 的时 间 进 行上 料 计 算 ． 为 了确 定 废 钢 斗 装 货 时 间 和使 废 料 准 备 好 ． 上 料 计 算 必 须 由操 作 员 开 始 该 模 型 具 备 以下 特点 ： （ １ ） 目标 出 钢 重 量 、 计 划 的钢 成 分 和 电 炉 的 工 厂 实 际 以及 上 料 废 钢 斗 的数 量 都 被 考 虑 作 为模 型输 入 （ ２ ） 根 据 选 择 的标 准 桶 装 货 计 划 ， 按 分 层 堆 积 的 顺 序 计 算 废 钢 料 种类 和重 量
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ＥＡＦ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｓ ｔ ｏ ｖ ｅ； ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； Ｓ Ｉ ＥＭ Ｅ ＮＳ ＶＡＩ ； ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕ ｒ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ
０引 言
特 殊 钢 系 统 产 品 升 级 技 改 项 目是 莱 钢 按 照 山东
１ Ｏ ０ Ｔ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｓ ｔ ｏ ｖ ｅ
Ｗ ＡＮＧ Ｚ ｈ ｉ － ｍｉ ｎ ｇ
（ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｌ ａ ｉ ｗｕ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｌ Ｔ Ｄ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ２ ７ １ １ ０ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
要 功 能 如 图 １所 示
▲
１二级 系统过程模型功能
熔 化 过 程 的 冶 金 学 模 型 ．由 提 供 商 基 于 物 理 、 化
学 和 热 力 学 关 系 开 发 基于废钢原料 的 、 铁 水 的 和 ＤＲ Ｉ 输 入 的 电炉 生 产
过程 ． 可 以使用模 型 ． 过 程 控 制 的基 础 要 素 包 括 质 量
钢铁工业调整振 兴规划 、 山钢 集 团 和 莱 钢 “ 十二五 ” 发 展战略 ． 在“ 十二五” 期 间 进 行 产 品 结 构 调 整 的重 点 工
程， 主要 生 产 高端 机械 制造 用 钢 、 汽 车用 钢 、 齿 轮用
钢、 轴 承 钢 等 产 品 。莱 钢 特 殊 钢 系 统 产 品 升 级 技 改 项 目主 要 包 括 对 电炉 、 连铸 、 轧线进行系统改造 。 其 中 电 炉 主要 是 从 西 门 子 奥 钢 联 引 进 １ ０ ０ ｔ 高阻抗超 高功率
ｉ ｎ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕ ｐｇ ｒ ａ ｄ ｅ ｏ ｆ Ｌａ ｉ ｗｕ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ＬＴ Ｄ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｒｏ ｔ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．
Ｅ Ａ Ｆ电 弧 炉 Ｓ Ｉ ＥＭＥ ＮＳ ＶＡ Ｉ电 炉二 级 系统 是 一 个 过程
管理 系统 ， 用 以控 制 、 监视、 优化 电弧炉 的生产 过程 ． 贯 穿 从 生 产 计 划 到 出钢 水 的各 阶 段 生 产 过 程 中 ． 电 弧 炉 二 级 系 统 通 过 各 种 二 级 模 型 为 电 弧 炉 各 阶 段 的 生产提供在线 支持 ． 主 要 目的是 使 钢 水 质 量 达 到 生 产 计 划 的 要 求
平 衡 和 冶 炼 热 平 衡
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钢 种 成 分 分 析
执 行 过 程 监 控 模 型 ，可 使 内部 计 算 同步 于 过 程
作 者简 介 ： 王志明（ １ ９ ７ ３ － ） ， 软件 工程硕士 ， 工程 师 ， 从事 自动
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系 统 解 决 方 案
１ ０ ０ ｔ 电炉二级控制 系统过程模 型及应用
王 志 明
（ 山 东钢 铁股份 有 限公 司莱芜分 公 司 自动 化部 ， 山东 莱芜 ２ ７ １ １ ０ ４ ）
摘 要： 介 绍 莱 钢 特 殊 钢 系 统 产 品 升 级 电 炉 项 目使 用 的 Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ ＮＳＶ ＡＩ 电 炉 二 级 系统 过 程 模 型 的 主 要 内 容及 应 用 。
关键 词 ： Ｅ Ａ Ｆ电炉； 二级 系统； Ｓ Ｉ Ｅ ＭＥ ＮＳ ＶＡＩ ； 过 程 模 型
中图分 类号 ： Ｔ Ｍ５ ７ １
文献标 识 码 ： Ａ
来自百度文库
Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕ ｒ ａ ｌ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓｅ ｃ ｏ ｎ ｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ
２过 程 模 型
２ ． １装 料 模 型
装 料 计 算 模 型 依 据 生 产 计 划 和 目标 钢 种 ． 来 确 定 原 料 斗 的装 料设 定 ， 主要用于 ： 装料计算 ． 为 不 同 钢 种 分配 计划 ， 确定装 入料 斗的原 料 ． 考 虑 铁 水 装 入 或 者 Ｄ Ｒ Ｉ 注入 ， 确 定 最 优 成 本 的 物 料 组 合 装 料 模 型 的 主
监 控 模 型监 视 工 艺 处 理 过 程 的状 态 ． 确 定 各 处 理 阶 段
的转 换 ， 提供操作指导 ， 向一 级 自动 化 发 送 设 定 值 ， 启 动 各 种作 业 ， 并 在 需 要 时 启 动计 算 模 型 。各 阶段 使 用 过程模型见表 ｌ 。
表１ 各 阶段 使 用 过 程 模 型 一 览 表
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质 量平衡计算 一
设定 值计算
化工 程 和产 品 研 发工 作 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． １ ２ ． ２ ８
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图 １ 装 料 模 型
自动化应用 ｝ ２ ０ １ ３ ４期 ３ ５
系 统 解 决 方 案 黼瀚豳黼 在Ｅ Ａ Ｆ的冶炼 之前 有 充 足 的时 间 进 行上 料 计 算 ． 为 了确 定 废 钢 斗 装 货 时 间 和使 废 料 准 备 好 ． 上 料 计 算 必 须 由操 作 员 开 始 该 模 型 具 备 以下 特点 ： （ １ ） 目标 出 钢 重 量 、 计 划 的钢 成 分 和 电 炉 的 工 厂 实 际 以及 上 料 废 钢 斗 的数 量 都 被 考 虑 作 为模 型输 入 （ ２ ） 根 据 选 择 的标 准 桶 装 货 计 划 ， 按 分 层 堆 积 的 顺 序 计 算 废 钢 料 种类 和重 量
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（ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｌ ａ ｉ ｗｕ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｌ Ｔ Ｄ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ２ ７ １ １ ０ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
要 功 能 如 图 １所 示
▲
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钢铁工业调整振 兴规划 、 山钢 集 团 和 莱 钢 “ 十二五 ” 发 展战略 ． 在“ 十二五” 期 间 进 行 产 品 结 构 调 整 的重 点 工
程， 主要 生 产 高端 机械 制造 用 钢 、 汽 车用 钢 、 齿 轮用
钢、 轴 承 钢 等 产 品 。莱 钢 特 殊 钢 系 统 产 品 升 级 技 改 项 目主 要 包 括 对 电炉 、 连铸 、 轧线进行系统改造 。 其 中 电 炉 主要 是 从 西 门 子 奥 钢 联 引 进 １ ０ ０ ｔ 高阻抗超 高功率
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