燒結(jié)智能監(jiān)測與優(yōu)化控制系統(tǒng)_參考模板

1、燒結(jié)過程智能監(jiān)測與優(yōu)化控制系統(tǒng)技 術(shù) 方 案北京北科億力科技有限公司2015年3月1 / 26目 錄1 需求分析22 系統(tǒng)功能與控制目標32.1 系統(tǒng)功能32.2 控制目標33 技術(shù)方案33.1 設(shè)備管控33.1.1 設(shè)備精度控制33.1.2 設(shè)備運行監(jiān)控33.2 燒結(jié)過程優(yōu)化控制系統(tǒng)33.2.1 無擾換堆模型33.2.2 配料計算模型33.2.3 水分跟蹤與控制模型33.2.4 燒透點分析與控制模型33.2.5 燃燒一致性控制模型33.2.6 燒結(jié)過程熱狀態(tài)分析模型33.3 成品質(zhì)量管控系統(tǒng)33.3.1 堿度分析與控制33.3.2 亞鐵分析與控制33.4 精細化管理平臺33.4.1 能源及原

2、料消耗33.4.2 數(shù)據(jù)倉庫33.4.3 生產(chǎn)報表33.4.4 數(shù)據(jù)采集33.4.5 質(zhì)量管理34 燒結(jié)二級系統(tǒng)實現(xiàn)34.1 硬件系統(tǒng)34.2 建立數(shù)據(jù)庫34.3 開發(fā)軟件系統(tǒng)35 效益分析36 設(shè)備清單與供貨范圍31 需求分析隨著燒結(jié)設(shè)備的大型化和高爐對燒結(jié)礦質(zhì)量要求的提高，燒結(jié)過程計算機控制技術(shù)的作用和成效更為顯著，燒結(jié)自動控制水平已成為衡量燒結(jié)工藝水平的一個重要標志。近年來新建和大修改建的大中型燒結(jié)機都配置了計算機自動控制系統(tǒng)，但由于缺少品種齊全、性能優(yōu)良的檢測儀器儀表和必要的人工智能控制技術(shù)，我國的燒結(jié)自動控制系統(tǒng)與世界先進水平相比，在勞動生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、質(zhì)量和能耗等方面仍存在著較大

3、的差距。因此，如何利用燒結(jié)過程的全方位信息，采用先進的控制技術(shù)和優(yōu)化方法，使整個燒結(jié)生產(chǎn)運行處于最優(yōu)狀態(tài)，仍是我國鋼鐵企業(yè)目前需要解決的關(guān)鍵問題之一。燒結(jié)過程的控制非常復雜，它涉及到溫度、壓力、速度以及流量等大量物理參數(shù)，包括物理變化、化學反應、液相生成等復雜過程，以及氣體在固體料層中的分布、溫度場分布等多方面的問題。從控制的角度來看，燒結(jié)生產(chǎn)過程具有大滯后、多變量、強非線性以及強耦合性等特點，屬于工藝流程長、控制設(shè)備大型化的連續(xù)復雜工業(yè)過程，傳統(tǒng)的依靠人工“眼觀手動”的調(diào)節(jié)方法已經(jīng)無法滿足大型燒結(jié)設(shè)備的控制要求，需要更加精確和穩(wěn)定的自動控制。因此，為實現(xiàn)燒結(jié)過程穩(wěn)定、提高燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量以及

4、降低能耗等目標，采用多種檢測儀表和先進控制設(shè)備（計算機控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、可編程序控制器），結(jié)合自動化技術(shù)、傳統(tǒng)控制技術(shù)、智能控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化和穩(wěn)定化的基礎(chǔ)上，建立燒結(jié)過程智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，提高燒結(jié)過程控制的自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化水平，為企業(yè)取得顯著地經(jīng)濟效益和社會效益。2 系統(tǒng)功能與控制目標2.1 系統(tǒng)功能智能監(jiān)測與優(yōu)化控制系統(tǒng)主要由設(shè)備管控系統(tǒng)、過程優(yōu)化控制系統(tǒng)、成品質(zhì)量控制系統(tǒng)以及精細化管理平臺四大部分組成，如圖2-1所示。圖2-1 智能優(yōu)化控制系統(tǒng)主要功能2.2 控制目標智能監(jiān)測與優(yōu)化控制系統(tǒng)采用在線檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)以及數(shù)學模

5、型等，通過與燒結(jié)工藝的完美結(jié)合，達到以下兩個方面的目的：一是穩(wěn)定燒結(jié)工藝參數(shù)，生產(chǎn)出化學成分穩(wěn)定、粒度均勻、強度較好的燒結(jié)礦；二是最大限度地降低生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。具體控制目標如下：（1）精確控制混合料水分，控制精度±0.5%；（2）減少燒結(jié)礦堿度波動，平均偏差0.05，提高堿度一級品率8%；（3）提高亞鐵穩(wěn)定率，平均偏差0.5，F(xiàn)eO穩(wěn)定率提高5%；（4）固體燃料消耗節(jié)約1kg/t以上；（5）返礦率降低3%以上。3 技術(shù)方案3.1 設(shè)備管控設(shè)備的穩(wěn)定運行是確保燒結(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)燒結(jié)過程自動控制的前提條件，若設(shè)備控制精度下降或設(shè)備損壞，既影響自動控制的效

6、果，又影響燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量。為此，采取以下兩種措施對燒結(jié)生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備進行管控：（1）采用精度控制模型，提高設(shè)備尤其是下料設(shè)備的控制精度，確保自動控制的效果；（2）采用設(shè)備運行監(jiān)控及報警模塊，提高設(shè)備的故障發(fā)現(xiàn)率及處理效率，減少因設(shè)備損壞給生產(chǎn)帶來的損失。3.1.1 設(shè)備精度控制本系統(tǒng)所提及的設(shè)備精度控制，是指在原設(shè)備控制精度的基礎(chǔ)上，通過采用精度控制模型，進一步提高設(shè)備的控制精度。以配料過程中料倉的下料控制為例，通過累計單位時間內(nèi)料倉的實際下料重量來評估料倉的控制精度，如表3-1所示。表3-1 不同情形下料倉的下料情況時間/min51015202530354045505560累計設(shè)定重量

7、/t404040404040404040404040480實際重量/t情形139.839.939.939.739.739.839.939.839.839.739.939.9477.8情形240.140.140.240.240.240.340.340.240.240.240.240.3482.5情形339.840.140.239.94039.839.940.140.239.74040.2479.9圖3-1 各個料倉實際下料量對比當出現(xiàn)前兩種情況，即實際下料值與設(shè)定值一直存在負（或正）偏差時（見圖3-1），通過將平均誤差加在設(shè)定值上進行修正，以盡可能減少誤差；當出現(xiàn)第三種情況，即實際下料值波動于設(shè)

8、定值之間時，系統(tǒng)認為此種情況屬于正常，不用修正。通過每5min進行一次誤差累計、每10min進行一次修正的方式，對下料精度進行控制，具體控制方法如下：（1）每5min累計實際下料量，當與設(shè)定下料量的偏差在1%2%時，修改下一次的設(shè)定值；當偏差2%時，建議校準或更換設(shè)備。 （2）每10min累計實際下料量，當與設(shè)定下料量的偏差連續(xù)2次大于0.5%時，修改下一次的設(shè)定值；當偏差2%時，建議校準或更換設(shè)備。3.1.2 設(shè)備運行監(jiān)控采用“設(shè)備運行監(jiān)控及報警”模塊來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工巡檢模式，高效及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，減少因設(shè)備損壞而給燒結(jié)生產(chǎn)帶來的損失。主要功能如下： （1）重點設(shè)備的實時在線監(jiān)測

9、；（2）發(fā)現(xiàn)故障自動報警，并給出詳細的報警信息；（3）自動記錄維護記錄。該模塊通過采集設(shè)備的重要運行參數(shù)，并設(shè)定上下限報警值，來實時監(jiān)控主要設(shè)備的運行情況，當設(shè)備的運行參數(shù)超過上下限報警值時，系統(tǒng)自動報警，操作人員可以方便、及時地做好維護工作。燒結(jié)生產(chǎn)過程中，重點監(jiān)控的對象包括：（1）料倉料位、秤、皮帶；（2）混勻、臺車、環(huán)冷、破碎、料篩等設(shè)備的電機溫度及潤滑系統(tǒng)。3.2 燒結(jié)過程優(yōu)化控制系統(tǒng)燒結(jié)過程包含許多復雜的物理、化學過程，燒結(jié)過程的優(yōu)化控制是將燒結(jié)生產(chǎn)工藝與現(xiàn)代控制理論相結(jié)合，通過建立數(shù)學模型的方式來尋求實際生產(chǎn)過程中難以發(fā)現(xiàn)的控制規(guī)律，從而實現(xiàn)各種復雜的自動計算與控制。燒結(jié)過程優(yōu)化控

10、制系統(tǒng)主要包括以下六種模型：（1）無擾換堆模型燒結(jié)過程的原燃料來源較廣，成分差異較大，如不能及時跟蹤當前原燃料的成分，將對后續(xù)配料計算的準確性帶來很大的影響。因此，在配料計算前建立一套基于成分跟蹤的無擾換堆模型。（2）配料計算模型燒結(jié)礦的堿度、TFe等指標主要與配料過程有關(guān)，為保證上述指標的穩(wěn)定性，必須對混勻礦的配比進行精確計算；與此同時，在滿足燒結(jié)礦成分要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低配料成本。為此開發(fā)出基于燒結(jié)礦成分要求和價格最優(yōu)的配料計算模型。（3）水分跟蹤與控制模型混合料水分控制的穩(wěn)定與否，將直接影響混合料的制粒效果、燒結(jié)過程料層的透氣性以及燒結(jié)設(shè)備的正常運行等，進而制約著燒結(jié)礦質(zhì)量與產(chǎn)量的穩(wěn)

11、定和提高。為保證混合料水分的波動控制在一定的范圍，建立一套先進的混合料水分在線監(jiān)測與自動控制模型，實現(xiàn)混合料水分的閉環(huán)精準控制。（4）燒透點分析與控制模型燒結(jié)終點控制適宜且保持穩(wěn)定，不僅能保持燒結(jié)生產(chǎn)過程穩(wěn)定運行，保證燒結(jié)礦質(zhì)量，而且能有效提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量，降低能源消耗。因此，建立一套燒透點分析與控制模型至關(guān)重要。（5）燃燒一致性控制模型由于原料混勻的均勻性、粒度、臺車工藝特性（邊緣效應）、水分、配碳、風箱吸力以及透氣性等原因，導致臺車的垂直燒結(jié)速度不一致，同一斷面上的燒結(jié)礦出現(xiàn)不同的燒透程度。為此，建立一套燃燒一致性控制模型，通過合理布料使垂直燒結(jié)速度趨于一致。（6）燒結(jié)過程熱狀態(tài)分析模型燒

12、結(jié)過程是一個復雜的物理化學反應過程，從外部無法直接觀察燒結(jié)反應的進程。為實現(xiàn)燒結(jié)過程的可視化，并更好地幫助操作人員判斷工況、調(diào)整參數(shù)，開發(fā)出一套燒結(jié)過程熱狀態(tài)分析模型。3.2.1 無擾換堆模型 無擾換堆數(shù)學模型以“質(zhì)點跟蹤”技術(shù)為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)計算的方式，確定正在下料的混合料成分，具體步驟如下： （1）化驗混合礦成分時，填寫相應的堆號和“未用”狀態(tài)號；（2）原燃料使用時，記錄入倉號，并將“未用”狀態(tài)改為“在用”狀態(tài)，如表3-2所示；（3）累計料倉出入量，根據(jù)料倉容量，計算料倉倉位，如圖1-8所示；（4）分析出正在下料倉的原燃料具體成分。表3-2 不同堆號原料的對應狀態(tài)堆號TFe, %FeO,

13、%CaO, %SiO2, %備注入倉號155.111.210.55.8已用7、9256.310.511.26.1在用6356.910.310.45.5未用455.59.310.65.6未用圖3-2 料倉中新舊料比例示意圖3.2.2 配料計算模型配料計算模型根據(jù)物料平衡原理，以混合料化學成分（如R、TFe等）和最低配料成本為目標，通過不斷修改配比，找出各種原料使用的最佳方案。其中混合料化學成分（TFe、CaO、SiO2、MgO、Al2O3等）計算公式如下： （3-1）式中，y為混合料的化學成分，%；Xi為各種原料的用量，t/h；yi 為各種原料的化學成分，%； n為原料種類數(shù)。成本計算公式如下：

14、 （3-2）式中，Z為燒結(jié)礦成本，元/t； Pi 為相應的原料的價格，元/t。將各組Xi值代入公式（3-2），求出Zmin的一組Xi值就是原料下料的最優(yōu)解。3.2.3 水分跟蹤與控制模型水分跟蹤與控制模型主要由水分在線檢測儀、電動調(diào)節(jié)閥、PLC控制器、計算機設(shè)備以及專業(yè)數(shù)學模型和應用軟件組成。硬件系統(tǒng)包括微波水分在線分析儀（穿透式）3臺、電動調(diào)節(jié)閥2臺、電磁流量計2臺、壓力表2臺、變頻水泵2臺、PLC控制器1套、工控機1臺，其中3臺微波水分在線分析儀分別安裝在一次混合入口、出口以及二次混合出口的皮帶上，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3-3所示。圖3-3 混合料水分在線監(jiān)測與自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)混合料水分跟蹤與自

15、動控制主要包括如下幾個環(huán)節(jié)：（1）一次混合機入口混合料水分在線檢測（2）一次混合機打水量自動控制（3）一次混合機出口混合料水分在線檢測（4）二次混合機打水量自動控制（5）二次混合機出口混合料水分在線檢測水分自動控制采用前饋+反饋的精確控制算法，自動調(diào)整打水量，確保一混出口、二混出口混合料的水分控制在目標值的±0.5%范圍內(nèi)。3.2.4 燒透點分析與控制模型傳統(tǒng)燒結(jié)生產(chǎn)過程中，燒透點位置主要依據(jù)風箱廢氣溫度最高點來確定，該方法雖簡單實用，但控制精度較低，燒透點誤差范圍34m，遇到某些特殊情況很難確定燒透點位置，如圖3-4-a所示。圖3-4 風箱廢氣溫度柱狀圖為此，我們可以結(jié)合燃燒工藝理

16、論，通過數(shù)學模型擬合出相應的廢氣溫度曲線（如圖3-5所示），準確判斷燒透點的位置，燒透點位置控制在0.5m范圍內(nèi)。 圖3-5 燒透點曲線圖3.2.5 燃燒一致性控制模型為減小臺車寬度方向上燒結(jié)終點（BTP）位置的偏差，建立燃燒一致性控制模型，通過合理布料，使垂直燒結(jié)速度趨于一致。具體方案如下：（1）燒結(jié)布料器安裝68個小閘門，燒結(jié)臺車斷面分別安裝68臺雷達料位計（如圖3-6）；圖3-6 區(qū)間分布圖（2）靠近機尾處8個風箱位置，每個風箱安裝68支熱電偶；（3）通過燒透點模型，自動判斷每個區(qū)間的燒透點位置；（4）自動調(diào)節(jié)小閘門的開度，控制相應區(qū)間的料厚，將每個區(qū)間的燒透點控制在目標位置，實現(xiàn)橫斷面

17、燒透點的一致性（見圖3-7）。圖3-7 燃燒一致性曲線圖3.2.6 燒結(jié)過程熱狀態(tài)分析模型在燒結(jié)機兩側(cè)大約安裝20個紅外測溫儀，在線監(jiān)測臺車側(cè)壁高端方向的溫度及其變換趨勢，并結(jié)合風箱廢氣溫度等信息，通過數(shù)學模型分析燒結(jié)過程熱狀態(tài)分布。具體分析步驟如下：（1）數(shù)據(jù)分析處理將每個監(jiān)測點紅外測溫儀返回的數(shù)據(jù)采用曲線擬合的方式進行分析，如圖3-8所示。圖中橫坐標是臺車壁板從下邊緣到上邊緣，縱坐標是壁板表面溫度。曲線可明顯反應出燒結(jié)礦層的溫度變化趨勢。圖3-8 某個監(jiān)測點溫度數(shù)據(jù)曲線擬合（2）熱狀態(tài)分析燒結(jié)礦層分為（1）成礦帶、（2）燃燒帶、（3）預熱帶、(4)冷料帶、(5)鋪底料，通過分析得到燒結(jié)過程

18、的熱狀態(tài)圖（如圖3-9所示）。圖3-9 熱狀態(tài)分析畫面燒結(jié)熱狀態(tài)分析子系統(tǒng)，實現(xiàn)了燒結(jié)過程的可視化，可以更好的幫助操作人員判斷工況，更好對燒結(jié)過程進行監(jiān)視?？梢詫Ω黝惒僮鲄?shù)進行調(diào)整，穩(wěn)定、優(yōu)化燒結(jié)生產(chǎn)過程。3.3 成品質(zhì)量管控系統(tǒng)本系統(tǒng)所提及的燒結(jié)礦質(zhì)量控制主要是指燒結(jié)礦的化學成分控制，包括堿度R、氧化亞鐵FeO。國內(nèi)外生產(chǎn)實踐表明，燒結(jié)礦化學成分的波動對高爐冶煉產(chǎn)生如下影響：（1）燒結(jié)礦堿度波動值由±0.1%降至±0.05%時，高爐增產(chǎn)1.5%，焦比降低0.8%；（2）燒結(jié)礦FeO波動值由±1.0%降至±0.5%時，高爐增產(chǎn)1.5%，焦比降低11.5

19、%；因此，穩(wěn)定燒結(jié)礦化學成分，對強化高爐冶煉和增鐵節(jié)焦有著十分重要的意義。3.3.1 堿度分析與控制傳統(tǒng)的堿度控制是一種純滯后的反饋控制，即當堿度（化驗室分析數(shù)據(jù)）超出目標范圍時，在設(shè)備及操作均正常的情況下，通過增加（或減少）石灰石配比的方式來調(diào)節(jié)燒結(jié)礦堿度，但由于燒結(jié)生產(chǎn)的滯后性，給實際控制帶來一定的不利影響。為此，本系統(tǒng)采用前饋加反饋的綜合控制模式。前饋就是在質(zhì)點跟蹤的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)分析尋找燒結(jié)礦堿度和混合料堿度的對應關(guān)系，利用混合料堿度來預測燒結(jié)礦堿度，目前混合料堿度控制除前面所提及的無擾換堆模型及配料計算模型外，還可采用元素在線分析儀（如圖3-10）進行實時檢測、修正，以確保堿度控制

20、的穩(wěn)定。若前饋控制的好，燒結(jié)礦堿度一般不會出現(xiàn)較大的波動。但由于某些原因?qū)е虑梆伩刂剖?，可通過反饋的方式進行補救。反饋控制采用模糊化控制，達到提前控制的效果，控制示意如圖3-11所示。圖3-10 混合料元素在線分析儀構(gòu)成設(shè)備原因優(yōu)化控 制異常原因前饋控制精度控制補救措施穩(wěn)定CaO、SiO2反饋控制模糊控制策略物料成分波動目標堿度合格不合格圖3-11 優(yōu)化控制功能示意圖3.3.2 亞鐵分析與控制FeO含量對燒結(jié)礦質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在強度和還原性兩個方面。影響亞鐵變化的因素有很多，如配碳量、透氣性、燒結(jié)溫度以及機速等，但實際生產(chǎn)過程中很難找出這些參數(shù)與亞鐵之間的定量對應關(guān)系。由于燒結(jié)生產(chǎn)的滯后性

21、特點，要穩(wěn)定控制燒結(jié)礦中亞鐵含量，必須提前預知亞鐵含量。目前提前預測燒結(jié)礦中亞鐵的方法有兩種：一是通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等方法預測；二是通過亞鐵在線分析儀，利用在線分析儀的數(shù)據(jù)跟檢化驗數(shù)據(jù)進行修正（如圖3-12所示）。圖3-12 亞鐵成分在線分析儀雖然影響亞鐵的因素很多，但是亞鐵的控制手段最有效的是改變?nèi)剂咸嫉呐浔?。調(diào)節(jié)思路類似于堿度調(diào)節(jié)。3.4 精細化管理平臺精細化管理平臺通過收集、挖掘、提供有價值的數(shù)據(jù)，幫助生產(chǎn)部門實現(xiàn)生產(chǎn)過程的精細化管理與控制。通過各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、自動統(tǒng)計和在線分析，并以文字、圖形、圖表、曲線等形式實時展示，幫助現(xiàn)場人員及時掌握現(xiàn)場生產(chǎn)信息，總結(jié)生產(chǎn)規(guī)律，提高生產(chǎn)效率。

22、該子系統(tǒng)由能源消耗統(tǒng)計、物料消耗統(tǒng)計、數(shù)據(jù)倉庫、生產(chǎn)報表、數(shù)據(jù)采集、趨勢曲線、質(zhì)量管理等部分組成。3.4.1 能源及原料消耗燒結(jié)生產(chǎn)過程涉及多種原料和各種風水電氣，這些物料的消耗直接影響燒結(jié)廠的能耗指標。在沒有信息化管理系統(tǒng)的生產(chǎn)單位，這些數(shù)據(jù)不計量或者要靠人工抄表的方式來計量，這樣不僅浪費了人力，而且數(shù)據(jù)的真實性不太可靠，通過現(xiàn)代化的手段，自動采集與統(tǒng)計這些數(shù)據(jù)可以減少人為抄表的隨意性，提高數(shù)據(jù)的真實性和準確性?！澳茉醇霸舷摹蹦K在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，通過自動采集數(shù)據(jù)與計算并及時存入數(shù)據(jù)庫，可實現(xiàn)按批次或按時間的實時查詢與歷史查詢，并可存入生產(chǎn)所需的報表中，通過用戶界面顯示、導出或直接打印。

23、3.4.2 數(shù)據(jù)倉庫由于大型數(shù)據(jù)庫的應用，使得工業(yè)生產(chǎn)過程中大量數(shù)據(jù)的收集與保存成為了現(xiàn)實。數(shù)據(jù)庫就像一個巨大的倉庫，能夠存放各種雜亂無章的數(shù)據(jù)。通過建立相應的表把不同的數(shù)據(jù)按一定規(guī)律存放，然后通過索引等手段再高效的提取?！皵?shù)據(jù)庫”模塊負責將“數(shù)據(jù)采集”模塊采集到的數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)、模型計算結(jié)果等各種本系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)信息分類整理并建立數(shù)據(jù)庫表，作為本系統(tǒng)顯示、計算、查詢的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。3.4.3 生產(chǎn)報表由于生產(chǎn)報表的數(shù)據(jù)量很大，通常手工報表的準確性得不到保障，手工統(tǒng)計容易出現(xiàn)錯誤，并且消耗抄錄人員較多的時間和精力?！吧a(chǎn)報表”模塊可根據(jù)現(xiàn)場技術(shù)人員的要求自動生成班報表、日報表和月報表

24、、停機分析報表、重點參數(shù)異常報表、全流程物料流轉(zhuǎn)報表等生產(chǎn)報表，報表可在線查看、歷史查詢、電子版導出或直接打印，大大減輕勞動強度，節(jié)省大量時間，避免數(shù)據(jù)錯誤，提高工作效率，減少管理成本。3.4.4 數(shù)據(jù)采集燒結(jié)二級系統(tǒng)需要收集燒結(jié)生產(chǎn)中的所有參數(shù)及原燃料、成品礦的成分等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集分為三類數(shù)據(jù)，第一類是燒結(jié)生產(chǎn)過程中的所有檢測信息，主要通過OPC方式從一級PLC（或DCS）系統(tǒng)中采集；第二類是原燃料及燒結(jié)礦的化驗成分，可以從用戶界面輸入，也可以從三級系統(tǒng)采集；第三類是從用戶界面輸入的參數(shù)。3.4.5 質(zhì)量管理現(xiàn)場人員最關(guān)注的是產(chǎn)品質(zhì)量。但是，通?！百|(zhì)檢系統(tǒng)”是脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的，操作人員無法實時

25、獲取質(zhì)檢結(jié)果，甚至出現(xiàn)化驗結(jié)果不全或錯誤的情況。本系統(tǒng)可實時采集、存儲、顯示原材料和產(chǎn)成品的檢化驗數(shù)據(jù)信息，工程師可根據(jù)質(zhì)量數(shù)據(jù)及時調(diào)整生產(chǎn)操作參數(shù)。質(zhì)量數(shù)據(jù)同時作為配料計算、控制模型、亞鐵預報等模型及報表的原始數(shù)據(jù)。1)原料質(zhì)量顯示當天所有生產(chǎn)批次的原料質(zhì)量數(shù)據(jù)，當原料質(zhì)量檢化驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤或空缺時，操作人員可以核實確認后手動更正錯誤值或補充空缺值，以保證數(shù)據(jù)的完整性和準確性。提供歷史查詢、數(shù)據(jù)導出和直接打印等功能。2)成品質(zhì)量顯示當天所有生產(chǎn)批次的燒結(jié)礦成品質(zhì)量數(shù)據(jù)，當燒結(jié)礦成品質(zhì)量檢化驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤或空缺時，操作人員可以核實確認后手動更正錯誤值或補充空缺值，以保證數(shù)據(jù)的完整性和準確性。提

26、供歷史查詢、數(shù)據(jù)導出和直接打印等功能。4 優(yōu)化控制系統(tǒng)的實現(xiàn)燒結(jié)二級系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和軟件系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。4.1 硬件系統(tǒng)燒結(jié)二級系統(tǒng)建立在一級自動化的基礎(chǔ)上，從一級系統(tǒng)中采集燒結(jié)生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)，從三級信息系統(tǒng)中采集原燃料、成品等的檢化驗數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)學模型計算，將控制參數(shù)發(fā)送至一級系統(tǒng)，由一級直接控制設(shè)備，因此二級系統(tǒng)不能脫離一級系統(tǒng)而獨立存在。燒結(jié)二級系統(tǒng)與一級、三級系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換示意圖如圖4-1所示。L3服務(wù)器L2服務(wù)器PLC1PLC2PLCnL1 圖4-1 燒結(jié)二級系統(tǒng)與一級、三級系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換示意圖燒結(jié)二級系統(tǒng)采用C/S的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，硬件系統(tǒng)由服務(wù)器、工程師站、操作

27、員站、交換機等硬件設(shè)備組成，硬件網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖4-2所示。圖4-2 燒結(jié)二級系統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)拓撲圖4.2 建立數(shù)據(jù)庫為了實現(xiàn)大量的數(shù)學模型計算、長期保存燒結(jié)二系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)、方便操作人員查詢歷史數(shù)據(jù)，燒結(jié)二級系統(tǒng)需要建立大型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ORACL數(shù)據(jù)庫），根據(jù)不同的權(quán)限設(shè)計用戶賬號，根據(jù)不同的需求建立不同的數(shù)據(jù)庫表。根據(jù)實際的需要，本設(shè)計將數(shù)據(jù)庫的表分四個大類，包括：來自一級自動控制系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)；：物料管理數(shù)據(jù)，化學分析數(shù)據(jù)和物料編碼等；：二級模塊計算結(jié)果或中間數(shù)據(jù)；：系統(tǒng)參數(shù)或錯誤日志。每一種類別包含一個或多個Oracle的數(shù)據(jù)表。類中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄表都包括實時表和歷史表兩類，實時表中只有一條記錄，記錄最新數(shù)據(jù)；歷史表則記錄每間隔15秒的所有數(shù)據(jù)。類表中的數(shù)據(jù)來源可以是畫面修改添加，也可以是直接的數(shù)據(jù)源讀取。4.3 開發(fā)軟件系統(tǒng)燒結(jié)二級系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為核心，通過通訊程序和后臺調(diào)度程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)流的交換，數(shù)據(jù)之間的流向如圖4-3所示。圖4-3 燒結(jié)二級軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向圖與