[01779823]烧结过程现场总线分布式智能检测控制系统

研究目的及意义：冶金生产过程中，烧结自动检测和自动控制一直是冶金工作者的追求目标，实现这一目标的关键是烧结过程的人工智能检测、专家系统的建立和利用模糊数学的方法处理各参数间的关系，最终形成总线控制的数学模型。目前各省有众多钢铁企业，烧结生产量非常大。但生产过程检测与控制水平很低，能源和原料浪费现象严重。用智能现场总线分布式控制这一高新技术改造企业的落后操作工艺，可实现增产、节能，大大提高生产效率。炼铁烧结过程现场总线分布式智能检测控制系统是高新技术改造传统产业的一项应用开发项目，其研究成果将改变中国烧结生产操作长期落后的局面，极大地提高传统产业的竞争能力、工艺的自动化水平、劳动生产率和管理水平。可以获得稳产、高产、低耗和高质量产品，取得明显的经济效益。同时，对现场总线分布式控制、智能控制和智能检测等高科技领域的开发应用也具有重大意义。该项成果推广应用前景非常广阔，它不但可以应用在冶金行业，而且在化工、水泥、陶瓷等行业都有巨大的应用前景。合作对象与分工：与钢铁企业炼铁厂合作，以各厂烧结机系统为基础，进行系统设计与规划。该课题组负责整个系统设计、规划，各参数检测装置的选用、安装、调试，上位机主程序编制。钢铁企业炼铁厂自动化部负责现场线路布置，协同调试，工艺要求校验，提供现场一切工作需要的工具设备。实施步骤与进度安排：烧结工艺是一个具有多变量干扰、大时间滞后、非线性和时变性较大的生产过程。人们对这个过程曾用解析数学模型近似描述，以此开发控制模型，但在现场使用中存在很多问题，目前国内外还未见成功的报道。课题组研究开发的烧结现场总线分布式智能检测控制系统是以智能测水、风量、配碳量为基础，参考其他因素，对整个烧结过程进行自动检测控制的一项技术。对烧结生产复杂过程各个工艺参数进行综合分析研究，针对企业烧结工艺特点，建立烧结过程专家系统智能控制模型，建立模糊前馈和专家反馈控制软件模型。采用国际流行的现场总线控制方式，检测与控制现场仪表自带总线接口板，可自行诊断调试，同总线连接后，与工控机相互通讯，由工控机完成整个系统的智能控制。开发新一代现场总线分布式仪表智能检测控制系统，使烧结过程完全实现自动检测和自动控制。具体步骤：1.烧结过程多项工艺参数自动检测现场实验研究。2.现场总线式检测仪表系统现场实验研究。3.烧结生产过程多参数耦合控制系统研究：1)、配料自动控制；2)、混合料加水自动控制；3)、点火温度自动控制；4)、烧结机状态自动控制。4.专家系统的建立。5.多参数解耦控制的数学模型多项工艺参数检测、现场总线制式、自检自校正方式、模糊控制、解耦。研究进度：现场总线多参数检测方式、控制系统设计、制作：8个月；现场总线分布式仪表检测控制系统现场实验：9个月；智能检测控制系统软件现场调试：6个月；验收及鉴定：3个月。成果推广前景及年经济效益、社会效益：烧结过程完全实现自动检测和自动控制，实现检测控制系统运行稳定、可靠。产量提高5％，平均能耗降低10％。在一个年产100万吨烧结矿的烧结车间使用年经济效益可达350万元。国内百万吨烧结厂在五十家以上，全部推广使用经济效益巨大。工作基础与优势：该课题组有多年从事散状物料水份的测量研究工作经验，并取得了一定的成果。其中“炼铁烧结过程中智能测水系统”1999年12月通过河北省经贸委组织的专家鉴定，达到了国际领先水平，并荣获2000年唐山市优秀新技术一等奖，2000年河北省冶金厅科技进步一等奖，2000年河北省技进步一等奖。该课题组人员包括炼铁博士、专家，自动化仪表专家等，结构合理，能够完成检测控制及专家系统的课题任务。