燒結智能監(jiān)測與優(yōu)化控制系統(tǒng)

1、燒結智能監(jiān)測與優(yōu)化控制系統(tǒng)-作者: 日期：燒結過程智能監(jiān)測與優(yōu)化控制系統(tǒng)技術方案北京北科億力科技有限公司2015年3月目錄1 需求分析22系統(tǒng)功能與控制目標32.1 系統(tǒng)功能3?2. 2控制目標3?3技術方案？錯誤!未定義書簽。3. 1 設備管控?錯誤!未定義書簽。3.1.1設備精度控制?33.1.2 設備運行監(jiān)控 33 .2燒結過程優(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3?3.2. 3水分跟蹤與控制模型3?3.2. 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燒結過程熱狀態(tài)分析模型33.3成品質(zhì)量管控系統(tǒng)3?3.3 .1堿度分析與控制

2、 33. 3 .2亞鐵分析與控制33.4 精細化管理平臺3?.4. 1能源及原料消耗33 .4 .2數(shù)據(jù)倉庫33 .4.3生產(chǎn)報表？錯誤!未定義書簽。3.4.4數(shù)據(jù)采集33.4.5質(zhì)量管理?34燒結二級系統(tǒng)實現(xiàn)3?4.1 硬件系統(tǒng)?34. 2建立數(shù)據(jù)庫?3 4.3開發(fā)軟件系統(tǒng)3?5效益分析.錯誤!未定義書簽。6設備清單與供貨范圍31需求分析隨著燒結設備的大型化和高爐對燒結礦質(zhì)量要求的提高，燒結過程計算機控制技術的作用和成效更為顯著，燒結自動控制水平已成為衡量燒結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

3、必要的人工智能控制技術，我國的燒結自動控制系統(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的差距。因此，如何利用燒結過程的全方位信息，采用先進的控制技術和優(yōu)化方法，使整個燒結生產(chǎn)運行處于最優(yōu) 狀態(tài)，仍是我國鋼鐵企業(yè)目前需要解決的關鍵問題之一。燒結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

4、”的調(diào)節(jié)方法已經(jīng)無法滿足大型燒結設備的控制要求，需要更加精確和穩(wěn)定的自動控 制。因此，為實現(xiàn)燒結過程穩(wěn)定、提高燒結礦產(chǎn)量和質(zhì)量以及降低能耗等目標，采用多種檢測儀表和先進控制設備（計算機控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、可編程序控制器），結合自動化技術、傳統(tǒng)控制技術、智能控制技術、計算機技術、信息技術、網(wǎng)絡通信技術，在實現(xiàn)生 產(chǎn)過程自動化和穩(wěn)定化的基礎上，建立燒結過程智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，提高燒結過程控制的自 動化、智能化、網(wǎng)絡化水平，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

5、成，如圖2 1所示。智能監(jiān)測與優(yōu)化控制系統(tǒng)控 管 備 設控 管 量> 品 成臺設備精度控制設備運行監(jiān)控無擾換堆模型配料計算及控制水分跟蹤與控制燒透點分析與控制燃燒一致性控制燒結熱狀態(tài)分析堿度分析與控制亞鐵分析與控制物料消耗統(tǒng)計能源消耗統(tǒng)計數(shù) 據(jù) 倉 庫生產(chǎn)報表數(shù) 據(jù) 采 集質(zhì) 量 管 理圖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、自動控制技術以及數(shù)學模型等，通 過與燒結工藝的完美結合，達到以下兩個方面的目的：一是穩(wěn)定燒結工藝參數(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

6、制目標如下：(1) 精確控制混合料水分，控制精度±0.5 %;(2) 減少燒結礦堿度波動，平均偏差w0. 05,提高堿度一級品率 8%;(3)提高亞鐵穩(wěn)定率，平均偏差w 0.5，F(xiàn)e O穩(wěn)定率提高5%;(4 )固體燃料消耗節(jié)約1 kg /1以上；(5)返礦率降低3%以上。3技術方案3.1設備管控設備的穩(wěn)定運行是確保燒結生產(chǎn)穩(wěn)定的基礎，也是實現(xiàn)燒結過程自動控制的前提條件，若設備控制精度下降或設備損壞 ，既影響自動控制的效果，又影響燒結礦的產(chǎn)量和 質(zhì)量。為此，采取以下兩種措施對燒結生產(chǎn)中的關鍵設備進行管控：(1) 采用精度控制模型，提高設備尤其是下料設備的控制精度，確保自動控制的效果；(

7、2) 采用設備運行監(jiān)控及報警模塊，提高設備的故障發(fā)現(xiàn)率及處理效率，減少因設 備損壞給生產(chǎn)帶來的損失。3.1 .1設備精度控制本系統(tǒng)所提及的設備精度控制，是指在原設備控制精度的基礎上，通過采用精度控制模型，進一步提高設備的控制精度。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/m in51045505 560累計設定重量/t4448033宀情39 .39.39.39393334 7實打/9 .9.39.839.7形1899.7.79. 89. 99.97.8際89重情4 0 .40.40.4040

8、.44440.440.14 0.340. 2量 形2122 .230 .20.20 .2382.5/1 情344039.3 9.40.4340 .4 7 14039. 840形39 .80. 1.29910.29. 729. 9-”£«>些圖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5 mi n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

9、行控制， 具體控制方法如下：(1) 每5 min累計實際下料量，當與設定下料量的偏差在1 %2%時，修改下一次的設 定值;當偏差2 %時，建議校準或更換設備。(2) 每10min累計實際下料量,當與設定下料量的偏差連續(xù)2次大于 0.5%時，修改下一 次的設定值；當偏差2 %時，建議校準或更換設備。3.1. 2設備運行監(jiān)控采用“設備運行監(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)設備可能出現(xiàn)的故障，減少因設備損壞而給燒結生產(chǎn)帶來的損失。主要功能如下：(1) 重點設備的實時在線監(jiān)測；(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。該模塊通過采集設備的重要運行參

10、數(shù)，并設定上下限報警值，來實時監(jiān)控主要設備的運行情況，當設備的運行參數(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、料篩等設備的電機溫度及潤滑系統(tǒng)。3.2燒結過程優(yōu)化控制系統(tǒng)燒結過程包含許多復雜的物理、化學過程，燒結過程的優(yōu)化控制是將燒結生產(chǎn)工藝與現(xiàn)代控制理論相結合，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。燒結過程優(yōu)化控制系統(tǒng)主要包括以 下六種模型：(1)無擾換堆模型燒結過程的原燃料來源較廣 ，成分差異較大，如不能及時

11、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) 配料計算模型燒結礦的堿度、TF e等指標主要與配料過程有關，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，在滿足燒結礦成分要求的基礎上 ，盡可能降低 配料成本。為此開發(fā)出基于燒結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、燒結過程料層的透氣性 以及燒結設備的正常運行等，進而制約著燒結礦質(zhì)量與產(chǎn)量的穩(wěn)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

12、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終點控制適宜且保持穩(wěn)定，不僅能保持燒結生產(chǎn)過程穩(wěn)定運行，保證燒結礦質(zhì)量，而且能有效提高燒結礦的產(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速度不一致，同一斷面上的燒結礦出現(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速度趨于一致。(6) 燒結過程熱狀態(tài)分析模型燒結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反應的

13、進程。為實現(xiàn)燒結過程的可視化，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”技術為基礎，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18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 , %CaO, %S i02，%備注入倉號155.111.210.55

14、.8已用7、925 6. 31 0. 511. 26. 1在用635 6. 910.31 0. 45.5未用45 5 . 59.3,10.65.6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、TF e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（TF e、CaO、SiO 2、M g 0、AI20 3等）計算公式如下：XiIXi式中,y為混合料的化學成分， n為原料種類數(shù)。成本計算公式如下：(3-1)%; X為各種原料的用量，t/h;yi為各種原料的化學成分，;nXi PiZ i 1

15、nXii 1(3-2)式中，Z為燒結礦成本，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)絡架構如圖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)絡架構混合

16、料水分跟蹤與自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）次混合機打水量自動控制（3）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 ±）. 5%范圍內(nèi)。3 . 2. 4燒透點分析與控制模型傳統(tǒng)燒結生產(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34 m，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

17、此,我們可以結合燃燒工藝理論，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)。3. 2.5燃燒一致性控制模型為減小臺車寬度方向上燒結終點(B T P)位置的偏差，建立燃燒一致性控制模型，通過合 理布料，使垂直燒結速度趨于一致。具體方案如下：(1 )燒結布料器安裝68個小閘門，燒結臺車斷面分別安裝6 8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

18、制在目標位 置，實現(xiàn)橫斷面燒透點的一致性(見圖3-7)。圖3-7燃燒一致性曲線圖3.2. 6燒結過程熱狀態(tài)分析模型在燒結機兩側大約安裝 20個紅外測溫儀,在線監(jiān)測臺車側壁高端方向的溫度及其變換 趨勢，并結合風箱廢氣溫度等信息，通過數(shù)學模型分析燒結過程熱狀態(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)分析燒結礦層分為（1）成礦帶、（2 ）燃燒帶、（3 ）預熱帶、（4 ）冷料帶

19、、（5）鋪底料,通過 分析得到燒結過程的熱狀態(tài)圖（如圖 3- 9所示）。圖3-9熱狀態(tài)分析畫面燒結熱狀態(tài)分析子系統(tǒng)，實現(xiàn)了燒結過程的可視化，可以更好的幫助操作人員判斷工況，更好對燒結過程進行監(jiān)視。可以對各類操作參數(shù)進行調(diào)整，穩(wěn)定、優(yōu)化燒結生產(chǎn)過程3.3成品質(zhì)量管控系統(tǒng)本系統(tǒng)所提及的燒結礦質(zhì)量控制主要是指燒結礦的化學成分控制，包括堿度R、氧化亞鐵F eO。國內(nèi)外生產(chǎn)實踐表明，燒結礦化學成分的波動對高爐冶煉產(chǎn)生如下影響：(1) 燒結礦堿度波動值由±).1%降至±).05%時，高爐增產(chǎn)1 .5%，焦比降低0.8% ;(2) 燒結礦Fe O波動值由±1 .0%降至

20、7;).5%時，高爐增產(chǎn)1. 5%,焦比降低1 1. 5%;因此，穩(wěn)定燒結礦化學成分，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)燒結礦堿度，但由于燒結生產(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)點跟蹤的基礎上，通 過數(shù)據(jù)分析尋找燒結礦堿度和混合料堿度的對應關系，利用混合料堿度來預測燒結礦 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

21、在線分析儀(如圖3-1 0)進行實時檢測、修正，以確保堿度控制的穩(wěn)定。若前饋控制的好，燒結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- 1 0混合料元素在線分析儀構成異常原因設備原因精度控制補救措施合格不合格*優(yōu)化控制王r前饋控制LJ物料成分波動穩(wěn)定 CaO、SiO目標堿度> 反饋控制模糊控制策略圖 3-11優(yōu)化控制功能示意圖3 32亞鐵分析與控制Fe O含量對燒結礦質(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、燒結溫度以及機速

22、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系。由于燒結生產(chǎn)的滯后性特點，要穩(wěn)定控制燒結礦中亞鐵含量，必須提前預知亞鐵含量。目前提前預測燒結礦中亞鐵的方法有兩種：一是通過神經(jīng)元網(wǎng)絡等方法預測；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

23、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 生產(chǎn)規(guī)律，提高生產(chǎn)效率。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。能源及原料消耗”模塊在數(shù)據(jù)庫的基礎上，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)

24、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。3 42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。數(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。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

25、,并且消耗抄錄人員較多的時間和精力。生產(chǎn)報表”模塊可根據(jù)現(xiàn)場技術人員的要求自動生成班報表、日報表和月報表、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。344數(shù)據(jù)采集燒結二級系統(tǒng)需要收集燒結生產(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)

26、。3 .4 .5質(zhì)量管理現(xiàn)場人員最關注的是產(chǎn)品質(zhì)量。但是，通常質(zhì)檢系統(tǒng)”是脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的，操作人員無法實時獲取質(zhì)檢結果，甚至出現(xiàn)化驗結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)批次的燒結礦成品質(zhì)量數(shù)據(jù)，當燒結礦成品

27、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。4優(yōu)化控制系統(tǒng)的實現(xiàn)燒結二級系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和軟件系統(tǒng)三大部分構成4 .1硬件系統(tǒng)燒結二級系統(tǒng)建立在一級自動化的基礎上，從一級系統(tǒng)中采集燒結生產(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)，由一級直接控制設備，因此二級系統(tǒng)不能脫離一級系統(tǒng)而獨立存在。燒結二級系統(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。圖411燒結二級系統(tǒng)米用C據(jù)交換示意圖P器、工程師站、操作員站、

28、交換機等硬件設備組成，硬件網(wǎng)絡拓撲圖如圖 4-2所示。圖4-2燒結二級系統(tǒng)硬件網(wǎng)絡拓撲圖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)，燒結二級系統(tǒng)需要建立大型的關系數(shù)據(jù)庫（ORAC L數(shù)據(jù)庫），根據(jù)不同的權限設計用戶賬號，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，本設計將數(shù)據(jù)庫的表分四個大類 ，包括：I :來自一級自動控制系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)；U:物料管理數(shù)據(jù)，化學分析數(shù)據(jù)和物料編碼等；川：二級模塊計算結果或中間數(shù)據(jù)；W:系統(tǒng)參數(shù)或錯誤日志。每一種類別包含一個或多個Ora c 1 e的數(shù)據(jù)表。I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1 5秒的所有數(shù)據(jù)。U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 燒結二級軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向圖與一級系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換：生產(chǎn)操