烧结混合料自动加水控制系统
烧结混合料水分测控系统在本钢的应用
１ ） 仪器性能不受各类环境光变化的影响，探头 有 自动补偿相对湿度的功能，所以测量精度也不受
环境 相对 湿度 的影 响 。
行试验 ， 解决混合料 自动加水和水分的稳定及精准
作者简介 ：王宏伟 （ ６ 一） １ ３ ，男 ，电气工程师 ，１８ ９ ９ ４年毕业 于本溪钢校工企 自动化 系。
ｍｉ ｔ ｅ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｃ ｄ． Ｉ ｔ ｙ ｔ ｍ ，ａ ａ ｃｅ ｘｕｒ ｎ ｒ ｄｕ ｅ ｒ ｎ ｈｅ ｓ ｓｅ ｄｖ ｎ ｄ ｍｅａ ｕ ｅｍｅ ａ ｄ ｏｎｒ ｌ ｅ ｈｎ ｏｇ ｗｅ ｅ ａ ｐｔｄ．Ｉ ｓｒ ｎｔ ｎ ｃ ｔｏ ｔｃ ｏｌ ｙ ｒ ｄｏ ｅ ｎ
３ ２
本钢技术
２０ ０９年第 ５期
烧结混合料水分测控 系统在本 钢 的应用
王 宏 伟
（ 钢炼铁 厂 ，辽 宁 本 溪 ｌ７ ２ ） 本 ０ １ １
摘 要 ：介绍 了 ＭＭＣ ２ 型烧结 １ 昆合料水分测控系统的特点及控制原理 。该 系统采用 了先进的红外测
一
，
ห้องสมุดไป่ตู้
控技术 ，并采用 反馈控制 、串级控制和补偿控制相结合的方法 ，解决 了混合料水分波动难 以满足烧结
在烧结生产 中， 混合料水分是烧结三大表征性 工艺参数（ 、碳 、风） ，直接影响到混合料的 水 之一 制粒效果， 并对烧结过程的垂直烧结速度 、 结块率、 燃料消耗、表层质量 、转鼓强度 、ＦＯ含量等一系 ｅ 列技术经济指标都有直接影响。因此 ，合理 、稳定 的控制混合料水分是提高烧结矿产量 、质量 ，降低
子式 、电极式等 ， 但由于现场环境等因素的限制效
果 均不 理想 。ＭＭＣ ２ 水分 测 量控制 系统 以先进 的 一１
PLC烧结自动化系统
混机、 二混机、１ 台皮带秤和 １ １ 台减量秤 等。配料混合系统是烧结的重要组成部 分， 配料的好坏直接关系到成品质量。配
好的料经～混、 二混机混合， 由自动加水 系统完成混合料的加水工作。该系统分 顺序启动、 顺序停止、 齐启、 齐停， 操作与 燃料破碎系统相同。 ３ 烧结冷 却系统 ．
实现了配料仓、 混合料仓料量测量、
四 仪表控制
站主要功能是通过实时动态画面监控现 场生产状况 ， 并根据实际情况对生产过
程进行必要的控制和干预 ， 还可进行趋 势分析、 记录、 处理生产数据、 打印报表 等。操作站和工程师站通过以太网与２
成品仓料位检测、 皮带秤和皮带机瞬时料
２ 配料混合系统 ．
Ｐ Ｃ Ｌ 处理输出４ ２ ｍＡ电流信号给变频 ～０
操低 呀
器，由变频器控制圆盘和电子皮带秤转 速， 从而控制下料量。控制系统如图 ７ 。
１配料控制 ．
该配料系统称量装置采用 １ 台皮带 １
２ 温 度控制 ．
温度控制是烧结重要部分，温度控 制的精度、 稳定性直接关系到烧结矿的质
强、 可靠性高 ， 同时要求
能提高劳动生产效率、 提 高产品质量、 降低企业生
产成本 。
三 电控设计
电气设 备根据工艺要
求， 划分为燃料破碎、 配料混 合、 烧结冷却、 成品筛分、 主
一
生产工艺简介
本 『骆先 文乍 炜 生 者
抽风、 除尘、 冷返矿、 铺底料
系统。各系统设备在现场相 应操作箱上均设有就地和远程控制方式。 选择就地控制， 可机旁控制设备启停。选 择远程控制 ， 在上位机操作面板中设有手 动／ 自动按钮， 选择手动，则远程手动控
烧结混合机自动加水研究
烧结混合机自动加水研究
烧结混合机是一种专门用于烧结过程中的矿物质混合的设备。
在烧结过程中，由于矿物原料在高温下会结合，因此需要在矿物原料中添加某些物质来帮助原料混合并形成块状物，以提高烧结物料的强度和热稳定性。
烧结混合机在矿山生产中具有广泛的应用，但其常规操作需要手动控制加水，不仅操作繁琐，而且加水数量不好控制，容易导致烧结物料的强度和成本的不稳定性。
因此，自动加水研究是一个非常重要的领域。
目前，自动加水技术被广泛应用于各个领域。
例如，自动加水技术可以应用于食品制造、制药、化工、冶金、配件生产等。
自动加水技术可以在生产过程中，根据实时传感器和控制系统的反馈信息，对滴定计或其他流量调节设备进行控制，精确地控制加水量。
自动加水系统由四个部分构成：传感器、控制器、执行机构和调节阀。
其中，传感器可以测量物质的物理和化学性质，例如温度、压力、流量等。
控制器可以根据传感器所提供的信息，准确地计算控制器的输出信号，然后将该信号通过执行机构发送给实际控制元件，例如调节阀。
在烧结混合机的自动加水系统中，可以使用液环真空泵来启动自动加水系统的操作。
当真空泵的压力下降时，计算机将自动检测实时加水需求，并通过喷雾系统开始喷洒。
此外，系统还应该配备实时测量与监管设备，用于确保加水的均匀和及时性。
总之，烧结混合机自动加水是一个有意义的研究领域，可以提高烧结物料的强度和热稳定性，实现生产过程中的自动化控制。
在实践中，应注意加水量的准确度和加水区域的均匀性，以确保烧结物料的稳定性和一致性。
未来，应加强自动加水控制技术的研究，以不断提高生产效率和生产安全性。
烧结混合料水分的自动化控制
●Ｉ
烧结 混合 料水分 的 自动化 控制
王 晓云 郭 勇 王 中华 公维娥
莱芜 ２ １０ ） ７ １ ４ （ 莱芜 钢铁 集 团 自动 化部 铁 区车 间 山东
［ 摘 要］ 本文 对 比国 内烧 结水 份控 制 的各 种 策略， 出了莱 钢烧 结 水份 控制 的实 现 方法 和 改进方 案 。 提 ［ 关键 词］ 结配料 水份 控制 Ｐ Ｄ 经验 函数 补 偿 烧 Ｉ 中图分 类号 ：Ｏ ７． ＋８ Ｔ １４ ６ ５ 文 献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ９ ９ ３ （００ １ ０ ５０ １０ — １ｘ ２ １）６ ０ ４ １
二混 单位 时 间加水 量 Ｆ ２
— —— —— — ＝丽百雨 二 混加 水量 的计 算 ：
— —— —一
（） １
一
＝ ｅｄ
（） ７
、
混 含水 量和 进 料量 的修 正 ： ＋１ 辫＝ ） 进 ）料＋（ 水量 ） 鞋 加 （） ８
根据 物 料平衡 原 理， 立 的加水 数学 表 达为 ： 建
：
水份 值 的设定 由上位 机给 定 ， 根据 一 定 的公式 计算 获 得 并进行 水 水量进 行 比 较， 后 由份 测 量值 的反馈 校正 ， 然 同时保 持测 量水 份 的更新 与原 料输 送跟 踪周 期 同步， 并进 行 了一混 、二 混加 水低 压 开 关动 作和 加水 计 算量 低于 设定 水量 下 限 值 时 的连 锁 动 作 。 马钢 ３０ ２ 结机 水份 控制采 用 串级加 前馈 的两极 混料 形式， 中一混 的 ０ ｍ烧 其 加水 量 占总加 水量 ８ ％起粗 调作 用， 混加水 量 占 ２％ 微调 ， 了提 高控 制 ０ 二 ０起 为 精度 ， 混加 水量 的计算 ： 一
基于DSP的烧结混合料中子水分控制系统
３ 在 线快 中Biblioteka 水 分测 量 在烧结混合 料的水 分测量方面应用最 多的 主要 有 ２种 方 法： 中子在线测量和红外 在线 测量 ” ２种方 法各 有长 处 ， 这 可 以根据用 户的实际需要 进行选择 。
比重 ， 即这 种湿度使 物料 最大 容积 ， 也就 是最好 的透 气性 ， 此 时物料的 制团作用 最大。混 合料 的含 水量与 很 多因素有关 ， 因此 ， 建立 一个合适的数学模 型 ， 将先进的 Ｄ Ｐ数据信号处理 Ｓ 器应用于控制 系统 ， 使水分达到最优控 制 ， 使控制 系统 满足生 产 目标要 求 ， 能为有 色金属生产企业带来 巨大的经济效 益… 。
在我 国。０ 以上的高炉人炉炉 料都 是靠烧结 法提供的 ， ９％ 可以说 ， 烧结对于我 国的钢铁 工业 起着举足轻重 的作 用 ， 烧结 混合 料含水量直接影响烧结 的过程 。适 当的含水量可 以使 精 矿和返粉相互粘结 ， 让水 分充分渗 透 到炉料 内部保 证 良好 的
透气性 。每一种物料适 当湿 润到一 定程 度时 ， 具有 最小 的堆
配水的较好控制 ， 必须对各 干扰因素有充分 的考 虑 ， 就 对混合 料进行 自动配水控制的扰动 因素有 ： 配料总流量 变化 、 石灰 生
用中子法测 水的实 质就是测物料 中总的含 氢量 。测量 原 理是基于中子对 水分中的 Ｈ元 素敏 感 ， Ｈ元素 可 以使 中子发
生慢化 ， 而其它物质则几乎没有 这一过程 。在应用 中 ， 当中子
穿过物料时 ， 物料 中的水分 和中子发生反应 ， 水分 的变化使 中
子探测器接收的计数率 发生变化 ； 同时 ， 分子 以外的其 它 物 水
２ 控 制过 程描 述
主要 的烧结生 产工艺是 ： 先将原 料 、 燃料和一些 添加剂等 按 比例进 行配料； 然后将配好 的料和返 矿料进行｝ 合 ， 昆 此过程 需 ２次加水或 １ 次加水 ， ２次加蒸汽 ； 然后在烧结机上布料 ， 点
自动加水系统在莱钢烧结厂的应用
参考文献 ：
『 ］ 王 振 龙 ． 结 原 理 与 工 艺 『 ． 京 ： 器 工 、 版社 ．０ ３ １ 烧 Ｍ］ 北 兵 出 ２０．
画面编辑软件和Ｕ ｉ ｏ ｎｙ ｒ编程软件。 ｔＰ
２６ 技术特 点 ．
１计 算 机 网络 系 统采 用高 速 以太 环 网 ，ｌｎ／ ） Ｃｉ ｔ ｅ
性 。 由于整 个 系 统 要 用 到计 算 机 作 为 主要 操 作 介 质 ， 要 通过 网络 连接 现 场低 压 配 电室 中 Ｐ Ｃ 需 Ｌ 。本 系 统采 用标 准 的 Ｔ ＰＩ Ｃ／ Ｐ网络协 议 ， 为保 证 以后 的改
进扩展 ， 以及 与 其 他 系统 的衔 接 和数 据 交 换 ， 择 选
５ ６
张坤 等
自动加水系统在莱钢烧结厂 的应用
２ １年第 ６ ０ １ 期
２乱２ａ一 ２， １ ａ＋ ２ 。 ＝ Ｊ ３口 ）（ － ３口 ）
Ｓｒｅ构 架 ， 现监 控 终 端 的集 中显 示 。 主 Ｐ Ｃ采 ｅ ｒ ｖ 实 Ｌ 用 以太 网模板 １０Ｎ Ｅ７ １ １ ４ Ｏ ７ 通讯 及交换 数据 。实 Ｏ
电 导 电极 和温 度 电极 分 别 连 接 在 变 送 器 上 。 检测 装 置 中 电导与 温度 传感 器信 号传 送 至变 送器 ，
变 送 器再 将 相 关 数 据送 至 中央 处 理器 。用 编 程 软
助 于混 合 料 成 球 ， 善 混 合料 的透 气 性 ， 水 分 过 改 但
水， 目的是 使 小球 在 一 定 程 度上 增 大 ， 而达 到 烧 从
结 的最佳标 准 。
算 为加水 流量 ：
ｌ ＝ １
（２ ／ ／１ ２ １。 口—６）（一ａ＋ａ） ， １
烧结配料及混料自动控制系统设计
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)0 引言 (3)1 烧结自动控制系统概述 (4)1.1烧结工艺流程 (4)1.1.1 烧结工艺流程图 (4)1.1.2 原料接受、贮存、准备及配料 (5)1.1.3 混合、烧结、冷却 (5)1.1.4 烧结成品矿系统 (5)1.2烧结系统组成 (5)1.3烧结自动控制系统概述 (6)1.3.1 控制原则 (6)1.3.2 各部分的功能 (6)1.3.3 设备启动顺序 (7)1.3.4 控制方式 (7)1.3.5 连锁条件 (7)1.5烧结自动控制系统的选型 (7)1.5.1 S7-400系列PLC的特点 (8)1.5.2 PLC在烧结自动化系统中的主要功能 (9)1.5.3 变频器的选型 (9)1.6烧结车间自动控制系统的构成 (9)1.6.1 配料监控部分主要完成功能 (9)1.6.2 破碎筛分系统控制主要完成功能 (10)1.6.3 点火炉监控主要完成功能 (10)1.6.4 烧结机系统监控主要完成功能 (10)1.6.5 其他画面主要完成功能 (10)1.7烧结车间低压系统 (10)1.8系统自动检测项目 (11)2 烧结配料及混料自动控制系统仪表选型 (12)2.1仪表选型的主要依据 (12)2.1.1 工艺过程的条件 (12)2.1.2 操作上的重要性 (12)2.1.3 自动化水平和经济性 (12)2.1.4 仪表选型的原则 (12)2.2检测元件的选型 (12)2.2.1 压力检测仪表选型 (13)2.2.2 流量测量仪表的选型 (13)2.3变送单元的选型 (14)2.3.1 温度变送器 (14)2.3.2 压力变送器 (14)2.3.3 流量变送器 (14)2.4执行器的选择 (15)2.5控制器选型 (15)2.5.1 控制器参数的选择 (16)2.5.2 控制器正反作用的选择 (16)2.6显示仪表选型 (16)2.7辅助设备选型 (17)2.7.1 电动操作器 (17)2.7.2 电线、电缆的选用 (17)2.7.3 工控机的选型 (17)3 烧结配料及混料自动控制系统设计 (18)3.1配料及混料自动化控制统技术说明 (18)3.1.1含铁原料、熔剂、燃料供应 (18)3.1.2配料混合系统 (21)3.2.1 烧结矿碱度 (24)3.2.2 烧结矿MgO含量 (25)3.2.3 各配入物料的湿料重和配入料总重 (26)3.2.4 各物料的配比（湿）和生产中正使用的配料槽额定给料量 (26)3.2.5 混合料水分 (26)3.3配料控制模式 (27)3.4系统设计及工艺要求 (27)3.4.1 称量装置 (27)3.4.2 控制方式 (27)3.4.3 焦粉测水 (28)3.4.4 其它原料水分监视 (28)3.4.5 混合料湿度控制 (28)3.4.6 对系统设计及控制的要求 (28)3.5配料及混料自动控制系统 (28)3.5.1 配料及混料自动控制系统功能 (28)3.5.2 自动控制系统的硬件设计 (30)3.7下位机软件 (33)3.7.1 控制软件 (34)3.7.2 电机运行控制 (35)3.7.3 系统各故障的处理 (37)4 应用画面及程序 (43)4.1W IN CC软件系统 (43)4.1.1WinCC项目工程环境 (43)4.1.2WinCC运行系统 (43)4.2系统控制和显示 (43)4.2.1 控制方式 (43)4.2.2 WINCC的设计和界面 (43)4.3上位机软件 (44)4.5程序设计的主要步骤 (47)结束语 (48)谢辞 (49)参考文献 (50)烧结系统控制实现从配料、混合到烧结以及除尘、能源介质等附属设施的整体控制，并通过与原料系统，高炉系统的联网数据信息交流，实现管理控制一体化。
完善烧结混合料加水工艺,提高烧结过程的稳定性
料８ 样生石灰消化器 生石灰用 量恒 定为 ３ ０吨／ ， ｂ 时。㈢８ ＃生石灰消化器污 水或清水配加量标准如 下： ①当 ８ ＃生石灰消化器终点温度 ≥９ ０ ℃时 ， 污水 或清水配加量为 １ ９ ｍ ３ ／ ｄ ｘ 时。② 当 ８ ＃生石灰消化器终点温度在 ８ ０ ℃一 ９ Ｏ ℃ 之 间时，污水或清水配 加量为 １ ７ ｍ ， 小时 。③ 当 ８ ＃生石灰消化 器终点温 度 ￣７ ０ ￣ Ｃ时， 污水或清水配加量为 １ ５ ｍ ￣ ／ 小时④ 当 ８ ＃生石灰消化器终点温 度 ≤６ ０ ℃ 时， 污水或清水配加量为 １ ３ ｍ ３ ／ ｄ ＂ ， 时。 稳 定了配料环节生石灰加水 的控制 ， 结合混合机 、 制粒机加水 工艺的跟踪 、 研 究和 对生产过程 的分析 ， 建立 了混合料 自动加水 的控 制模型。经过对控 制程序的不断 的完善和改
科 学 理 论
完善烧 结混合料 加水工 艺 ， 提高烧 结过程 的稳 定性
张 忠 德
摘 （ 宝钢集 团八 一钢 铁有限公 司炼 铁分公司烧结分厂 新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ ２ ２ ） 要： 介绍 了烧结混合料水分稳定对烧结生产的作用 ， 影响烧结混合料水分控制的因素 以及相应的控 制及 改进措施
烧结过程是许 多物理化学 反应 的综合过程 ， 影 响混合料 水、 碳变化 的 因素很多 ， 因此必须 从生产过程 中反映 出来 的现象来进行分析 判断， 通过
使用为 外部 ４个厂家供应 ， 生石灰指标波动 较为明显 ， 怎样才能实时跟踪 生石灰指 标波 动从而在 配料生石灰配水过 程稳定及时配 加水从而保证生 石灰充分消化， 使石灰粘结剂 的作 用得 到从分 发挥 ， 增强混合效果 ， 强化制
烧结混合料水分模糊PID控制系统设计
１ 控 制策略
烧 结 混 合 料 水 分 控 制 系统 由 电动 执 行 器 、 电 动 调 节 阀 、 电 磁 流 量 计 、 压 力 开 关 、 水 分 检 测 仪 、称 重 装 置 和控 制 装 置 等 组 成 口 】 ，如 图 １ 所示 ， 系统 比较 复 杂 ，具 有 时变 性 、 非 线性 和 时 滞 性 等
１
勺 似
烧结混合料水分 模糊Ｐ Ｉ Ｄ控制 系统设计
Ｔｈ ｅ ｆ ｕｚ ｚ ｙ ＰＩ Ｄ ｃｏｎｔ ｒ ｏｌ ｌ ｅｒ ｄｅｓ ｉ ｇｎｅｄ ｏｎ ｔ ｈｅ ｓｉ ｎ ｔ ｅｒ ｍｉ ｘｔ ｕｒ ｅ ｍ ｏｉ ｓ ｔ ｕｒ ｅ ｃｏｎ ｔ ｒ ｏ－ｓ ｙｓ ｔ ｅｍ
Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ｝ ／ Ｊ ． １ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ （ Ｉ － － ） ． ２ ７
０ 引言
烧 结 混 合 料 中 的 水 分 在 烧 结 过 程 中起 着 制 粒 、导 热 、 润 滑 、 助 燃 等 各 种 作 用 ，水 分 过 高 过
李庭贵’ 。 ，薛邵文
Ｌ Ｉ Ｔａ ｏ ． ｗｅ ｎ ｌ ｌ
（ １ ． 泸州职业技术学 院，泸州 ６ ４ ６ ０ ０ ５ ；２ ． 四川省泸州市工程机械智 能优 化设计 重点实验室 ，泸州 ６ ４ ６ ０ ０ ５ ） 摘 要： 烧 结混合料水分控制系统具有 时变 性、非线性和时滞性等特点 ，难 以建立 其精确 的数学模型。 由于传统Ｐ Ｉ Ｄ 控 制技术在 固定参 数下难 以保 证系统性 能的缺陷 ，基于烧结 炉的结构特点和控 制 性 能要 求 ，本 文提出 了采 用模糊 推理方 式自整定 Ｐ Ｉ Ｄ 控制参 数 ，设计 了参数 自整 定模糊Ｐ Ｉ Ｄ 控
烧结混合加水前馈反馈复合控制系统的设计与实现
水分 测 量 仪 、 电磁 流 量 计 、 电 动调 节 阀和 皮
带秤 。 详见 图ｉ 所示。
２ 混合加水 的控 制系统
目前 国 内 烧 结 生 产 线 ， 尤 其 是 大 型生
１ ． ２ 烧 结混 合加 水模 型建立
对后 续 工 艺 生 产 以 致 产 品 质 量 带 来 重 大 影
般以褐铁 矿 、 镜 铁 矿 为 ห้องสมุดไป่ตู้ 的原 料 的 混 合
工艺方案。 但 即 便 如此 ， 控 制 烧 结 混 匀 料 的
水分 稳 定 依 然存 在 一定 的 困难 。 主 要原 因包 括： 第一 ， 混 匀 料 的 水 分 检 测 相 对 滞后 ，
料水分较高 。 口 】 所以 ， 一 般 混 合 后 水 分 值 根 式 。
包括热 返矿和冷返 矿 ， 要 是 有 热 返 矿 的 存 次 混 合前 原 料 还 没 有 混 匀 ， 水 分分 布 不 均 ，
就 势 必 加 大 在会对加 水精度造成 较大影 响 ， 因为 热 返 而 且 有 些 生 产 线 存 在 热 返 矿 ， 矿的热 量会造成混 合过程 中的水分蒸发 ， 控 制难 度 。 由于 一 次 混 合 前 的 水分 不 准 ， 导
１ 混合加水控 制系统
１． １ 烧 结 混合 加水 硬件 结构
不利于 精确加水控 制 。 进 矿 含水 率 主 要 受 致 无 法 直 接 使 用加 水 公 式 计 算 加 水 量 。
图１
烧 结 混合 加水 控制 系统 结构 示 意 图
Ｆ ｉ ｇ． １ Ｓｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ａ ｄ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ
唐钢公司烧结混合料控制系统
加 水 （ １ Ｆ） 泥 浆 （ ２ Ｆ）
加 水 （ ３ Ｆ） 蒸 汽 （４） Ｆ
加 蒸汽
ｊ 、 ，Ｊｒ ｒ ， １ ｌ ｌ ， ｒ＋ １ Ｊ ｌ ｒ ｊ ＋ ， ｌ ’
Ｊ ｌ Ｉ Ｊ ｌ Ｊ ｌ
１ｒ １ ０Ｊ 、 Ｒ
产过程数据 的实 时监 控和历史 数据查 询等 ， 生产 过 在
程控制方面几 乎是 个空 白。随着 唐 钢烧 结 生产 质 量 管理 工作的不断发展 ， 凭操作 员 的经 验控制 生产 过 仅 程 中的各种参数 已经不 能满 足稳 定 生产 高 品质 烧结 矿的需 要 。为此 ，０ ９年 初 ， 原有 的烧 结配 料 控 制 ２０ 对
１
前 言
系统进行 改造 ， 弥补 了烧结 配料过程控 制功能不足 。
２ 烧 结 配 混 系 统 工 艺
烧结 生产是炼铁 生产 的一个重 要工 序 ， 经烧 结而
成 的有足够强度 和粒度 的烧 结矿可 作为炼 铁 的熟 料 ，
是保证高炉获 得优 质技 术 指标 得关 键 。２０ ０ ９年 ６月 份以前 ， 唐钢公 司炼 铁厂南 区烧 结配 混系统 的主要 功 能是按工艺联锁方 向实现设备 的 自动启停 车控制 、 生
ｈ ｕｉｎ ３ ６ ５＠ １ ３ ｃ ｒ ０ ｊａ ８ ０ ２ ６ ．ｏ ｎ
３ ７
总 第 １ ３期 ８
３
Ｐ Ｃ 系 统 构 成 Ｌ
首先 判定 称 量信息 ＡＩ 道是 否有故 障 ， 通 如果故 障那 么将 最近 有效 数 据传 给 当前 值 ， 后 再 判 定 给料 设 而 备 运行且 采集 值 是 否有 效 ， 如果 有 效 那 么将 当前 值 采集 保 留 ， 则将 采 集 值 视 为 ０保 留 。每 个 称 量 信 否 息在 １秒 里 采 集 １ ０次 ， 而后 每 一 秒 钟 求 和取 平 均
烧结混合料水分模糊PID控制系统设计
C omputer automation计算机自动化烧结混合料水分模糊PID控制系统设计王 灿摘要：就烧结混合料水分控制系统的运行而言，其对烧结混合料的烧结品质十分重要。
当前市场上已经有了相关的烧结混合料水分控制产品以满足市场需求。
针对目前既有的混合料控制系统可以得知，其最为显著的优势在于非线性、时滞性和时变性。
然而，正是这些特点导致了其在运行过程中可能会存在许多缺点。
因此，本文提出了针对当前烧结混合料水分控制系统所采取的PID控制系统和模式的观点阐述和分析，并进行了相应控制器的研发和设计。
本文引入了相应的科技，完成了烧结混合料水分模糊PID控制系统的设计和研发。
通过本文研发的系统，可实现烧结混合料水分的科学控制，提高了控制效果。
与传统控制系统相比，本文研发的控制系统具有更卓越的控制性能，能够确保烧结混合料水分控制效果，有效优化烧结效益并提升产能。
关键词：烧结混合料水分控制系统；模糊PID控制；系统设计随着生产技术的不断提升，控制烧结混合料中的水分也变得十分重要，这已成为当前烧结混合料生产过程必须关注的科学控制内容。
在当前生产运营状态下，烧结混合料在烧结过程中会含有水分。
这些水分在烧结过程中扮演着制粒、导热、润滑和助燃等重要角色。
因此，烧结混合料中水分含量过高或过低，都会对最终的烧结质量产生消极影响。
为了达到最好的烧结效果，需要科学地控制烧结混合料的水分含量，并采取相应的科学控制策略，以最大化烧结混合料水分控制的整体效益。
通过科学控制烧结混合料的水分，可以确保烧结过程的顺利进行和最终烧结品质的稳定。
在当今烧结生产工艺中，准确地控制烧结混合料的水分，同时实现对其含量的准确检测具有重要意义。
本文结合我国当前烧结混合料水分控制需求和现有的系统研发状况，提出了将PID控制策略和模糊控制策略相结合的方法，旨在通过对烧结混合料水分控制系统的研发，实现预期的控制目标，并提高烧结混合料控制系统功能的运行效率。
1 烧结生产工艺流程烧结的生产过程是将粉矿、助熔剂和燃料按一定比例混合，然后在一定温度下烧成高炉原料的过程。
一种烧结原料自动控水工艺系统[发明专利]
![一种烧结原料自动控水工艺系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/144171e5de80d4d8d15a4ffc.png)
专利名称：一种烧结原料自动控水工艺系统专利类型：发明专利
发明人：石永敬,李沁兰,尚凤杰
申请号：CN202010892820.1
申请日：20200831
公开号：CN112000137A
公开日：
20201127
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种烧结原料自动控水工艺系统，包括微波水分在线分析仪和智能加水控制系统，所述微波水分在线分析仪通过微波测量烧结原料的含水量并产生微波信号，所述微波水分测试仪一侧安装有高度检测仪，所述高度检测仪用于检测原料的高度并产生高度信号，所述微波水分在线分析仪对微波信号和高度信号通过水分计算模型进行处理分析计算水分含量得到水分含量信号，所述智能加水控制系统用于接收微波水分在线分析仪的水分含量信号，并且对水分含量信号处理后与工艺设定值进行比较得到加水量，并自动补水。
可以实现烧结生产工艺水分含量的实时在线精确测定与控制，避免因原料水分含量不稳定而导致烧结废料的产生，节约人力、能耗。
申请人：重庆花喜鹊科技有限公司
地址：401331 重庆市沙坪坝区重庆科技学院体育馆楼1层1003室
国籍：CN
代理机构：重庆蕴博君晟知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：韩慧芳
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烧结混合机自动加水研究
烧结混合机自动加水研究烧结混合机是一种重要的制砂设备，它广泛用于水泥、建筑材料、冶金等行业。
随着科技的不断发展，烧结混合机也在不断创新，其中自动加水功能的研究便是其中之一。
这项研究的意义在于提高烧结混合机的工作效率、降低人工成本，并且在一定程度上提高产品质量。
为了更好地探讨烧结混合机自动加水的研究，我们将从以下几个方面展开论述：一、烧结混合机自动加水的意义二、目前烧结混合机自动加水存在的问题三、烧结混合机自动加水的研究现状四、展望未来烧结混合机自动加水的发展烧结混合机的主要工作功能是将原料进行混合、破碎、制砂等，其中加水是研磨和研磨的重要环节之一。
传统的加水方式是通过人工控制，但这种方式存在着很多不足，如水量控制不准确、容易发生浪费、生产效率低，甚至容易造成设备故障。
研究烧结混合机自动加水技术具有重要的意义。
自动加水技术可以通过设备配备传感器、控制系统等实现对加水过程的自动监控和控制，从而提高加水的精准度和效率。
自动加水技术有望减轻工人的劳动强度，提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
二、目前烧结混合机自动加水存在的问题目前烧结混合机自动加水存在一些问题。
一是水量控制不准确，由于传统的加水方式是通过人工控制，很难保证水量的精准度，而水量过多或过少都会影响产品的质量。
二是操作不便，传统的加水方式需要人工操作，不仅操作不便，而且还容易造成工人的劳动强度，长期下来还容易引起操作人员的经常性伤害。
目前的加水方式还容易造成浪费，传统的加水方式是通过人工控制，由于工人的技术差异，往往会造成水量的浪费。
需要对烧结混合机自动加水技术进行研究，以解决当前存在的问题。
目前，针对烧结混合机自动加水技术的研究正在进行中。
研究的主要方向包括水量控制精度、操作便捷性、以及对设备结构和功能的改进等。
在水量控制精度方面，研究人员主要通过传感器实时监测水的流量和压力等参数，结合控制系统实现对加水过程的精准监控和控制，从而提高加水的精准度。
烧结混合机自动加水研究
烧结混合机自动加水研究
烧结混合机是制备陶瓷制品的重要设备，其作用是将原料混合均匀后进行烧结。
在烧结过程中，会产生气体和灰尘等有害物质，加水可以减少这些有害物质的产生，保护环境和工人的健康，因此实现烧结混合机自动加水具有重要意义。
烧结混合机自动加水的实现需要解决两个关键问题：首先是水的加量，其次是加水的时间和方式。
对于水的加量，可以采用称量式或者流量式来实现自动加水。
称量式是通过给水系统和计量系统，将预先确定好的加水量快速、精确地加入烧结混合机中。
而流量式则是通过在给水管道中安装流量计，根据加水的时间和流量大小来确定加水量。
对于加水的时间和方式，可以采用周期式或者联动式。
周期式是在一定时间间隔内，定量加水。
这种方式简单易操作，但不能满足加水的精度要求。
联动式是根据烧结混合机的运行状态来控制加水时间和方式，可以实现自动化控制，且加水的精度高。
例如，可以在烧结混合机开始工作后，按照预设的水量和时间来进行加水。
烧结混合机的自动加水可以大大提高生产效率，减少人工干预和误操作，同时还可以提高产品的稳定性和质量。
但是，在进行烧结混合机自动加水前，需要做好充分的准备工作，包括设备的改造、软件开发和测试验证等，以确保自动加水系统的可靠性和稳定性。
总之，烧结混合机自动加水是现代化生产的必然趋势，在实现自动化过程中，需要对加水量、加水时间和方式等进行逐步优化，以达到最优的生产效益和产品质量。
烧结混合加水前馈反馈复合控制系统的设计与实现
65科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术烧结混合加水是烧结生产中的重要工艺段之一,其中水分含量的控制是该工艺段控制要求的关键参数。
它与一般的流程生产线控制一样,前道工序的关键参数的控制效果,直接影响了下道工序的生产,如果出现较大波动或者偏离工艺要求值,则对后续工艺生产以致产品质量带来重大影响,烧结混合过程中的水分控制亦是如此。
国内大部分烧结生产线尤其是大型生产线的混合加水工序一般采用二次混合的工艺方案。
但即便如此,控制烧结混匀料的水分稳定依然存在一定的困难。
主要原因包括:第一,混匀料的水分检测相对滞后[1～2],其检测位置一般在混合后的皮带,而混合需要三到五分钟才能完成;第二,部分生产线存在热返矿会给系统引入较大的扰动;第三,水分检测仪表受检测环境限制,在一定情况下无法准确测量。
1 混合加水控制系统1.1烧结混合加水硬件结构一般而言,控制系统硬件组成结构一次混合与二次混合是相同的。
主要包括:仪表、控制器及网络模块等。
其中仪表包括:水分测量仪、电磁流量计、电动调节阀和皮带秤。
详见图1所示。
1.2烧结混合加水模型建立控制系统的给定为混合后目标含水量。
在混合过程中,加水量无疑直接影响混合效果,而添加水量又与矿种有密切关系,一般以褐铁矿、镜铁矿为主的原料的混合料水分较高。
[3]所以,一般混合后水分值根据烧结工艺情况给定,而且长期不变。
控制系统的输出为加水调节阀开度,开度受到混合后含水量、进料速度和混匀料含水量反馈值相关。
系统的扰动量包括:进矿量及进矿含水率。
对于有些烧结生产线来说进矿量还包括热返矿和冷返矿,要是有热返矿的存在会对加水精度造成较大影响,因为热返矿的热量会造成混合过程中的水分蒸发,不利于精确加水控制。
进矿含水率主要受到水分传感器精度的影响,普通的红外传感器会因为“水雾”造成偏差影响加水精度。
2 混合加水的控制系统目前国内烧结生产线,尤其是大型生产线一般以二次混合工艺为主。
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南钢 科技 与管 理
２１ ０ １年第 ２期
烧 结 混合 料 自动加 水 控 制 系统
陈彩霞 王建 东
（ 铁 厂） 炼
摘 要 ： 为了提高烧结混合料水分的稳定性 ， 炼铁厂应用Ｓ Ｃ０ 调节器和红外水分检测仪， Ｄ４Ｂ 实现 了混合料水
分 的在 线检 测 与 自动 调 节控 制 。
ｔｏ ． ｒ１ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｘｕ ｅ；ＳＤＣ４ ｍｉ ｔｒ ０Ｂ ｅ ｕｌｔ ｒ ｒ ｇ ａｏ ；Ｋｉ ｇ ｉｗ ；ｃ ｍｍｕｎ ｃ ｔｏ ｎ ｖｅ ｏ ｉ ａｉｎ；ｒ ｇｓｅ ｅ ｉｔｒ
前 言
加水 的计算 机 控 制 系统 ， 系统 硬件 采 用 Ｓ Ｃ ０ 该 Ｄ ４Ｂ 调节器 ， 通过 Ｒ ２ ２端 口与上位机组成 通讯 网络 ， Ｓ３ 实 现不 同控制 站和执行机构 之间数据 的传输 。在 软件 方 面采用数 字指 示调节器 Ｓ Ｃ ０ Ｄ ４ Ｂ用的智 能编程 器
软件包 Ｓ Ｐ— ４ Ｌ Ｃ Ｂ编程软件 ， 并将监控画面嵌入烧结
原有 的监控 系统 （ 态王监控 软件 ） 实 现水分 的 自 组 ， 动控制。 水分 自动控制系统的硬件组成如图 １ 所示 。
深入论证 的基 础 上 ， 建立 混合 加水 智 能控制 数学 模
型， 利用 ＰＤ控制模式 ， Ｉ 在对｝ 昆合料水分 准确测 量 的
南钢科技与管理
４ ９
数字调节器 ， 其地址对应为 ０—１７ 现通过调节器 面 ２， 板上 的 Ｐ Ｒ Ａ Ａ按键 设置 寄存 器值 ， 两 台调节 器 的 使 波特率 为 ９ ０ ， 个停 止位 ， 位偶校验 。 ６０１ １ ２ Ｉ２ 对 Ｐ ．． ｃ机 中的组态软件进行设备定义
组态王软件定义设备时应根据调 节器 的设 定值
称。在本系统 中选 择 的是 山 武 一霍 尼 威 尔 厂家 的
Ｓ Ｃ０ Ｄ ４ Ｂ智 能数 字调节 器 ， 其通 讯方式为 串行 。完 成
系统主要 通过调 节器将 红外水 分仪测 出的水分 值 与水 分给定值 比较 ， 经调 节器 内部 计算 后得 出一
个数值 ， 然后将该数值输送 至调节 阀 ， 进而控 制调节
阀的阀位 开度 ， 实现烧 结料 的 自动加 水 。如 何接 受 主控室组态 画面上 的远 程控 制 ， 示并 记 录所有参 显 数成 了本课题 的难点 。
基础上 ， 实现混合料 的水分 自动控制 。
１ 测量 及 控制 系统 的组成 １ １ 控 制 系统 软硬 件 ．
为实 现水 分 的 自动控 制 ， 上 了一 套混 合 自动 新
Ｓ Ｃ 列 Ｄ 系 图 １ 水 分 自动 控 制 系 统 的硬 件 组成
２１ 年第 ２ ０１ 期
１ ２ 本 课题 的难点 ．
ｔ ｎｉｓ ｕ ｎ ｒ ｐ ｌ ｄａ Ｉ ｎ ｉ ｔ ｍｅｔ ｅａ ｐ ｅ ｔ ｒ —ｍａｉｇＰａｔ ｗ ｉ ａ ａ ｚ ｉ—ｌ ｅｄｔｃｏ ｎ ｕｏ ａｉ ａｊｓ ｅ ｔ ｏ — ｏ ｎｒ ａ ｉ ｏ ｋｎ ｌｎ， ｈｃ ｃｎｒ ｌｅＯ ｈ ｅ ｉ ｌ ｉ ｅｅｔｎａｄａｔ ｔ ｄｕｔ ｎ ｎ ｎ ｉ ｍ ｃ ｍ ｃ
选择泼特率 、 数据位 、 奇偶校验 、 止位及其地 址 、 停 串 口通信。具体操 作如下 ： ａ 在设 置 串 口一ｃ Ｍ１中设 定 通讯 参 数 ： 波 ） ０ ①
①如何 通过 Ｒ ２２在 Ｐ Ｓ３ ｃ机上组态 Ｐ Ａ 数 Ｓ— ＭＳ
字式 执行机构 ；
特率 为 ９ ０ ； 奇偶 校验 位 为偶 校验 ； ６０ ② ③数 据 位 为
（ ｒ ｎ—ｍａ ｉｇ Ｐ ａ ｔ Ｉｏ ｋ ｎ ｌｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｍｏ ｓ ｒ ｔｂ ｌ ｙ ｏ ｉ ｔｒ ｇ ｍｉｔ ｒ ，Ｓ ４ Ｂ ｒ ｇ ｌ ｔｒａ ｄ ｉ ｆａｅ ｉｔｒ ｅｅ — ｓ ｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｉ ｒ ｖ ｈ ｉｔ ｅ ｓａ ｉ ｔ ｆｓ ｅ ｉ ｘ ｕ ｅ ＤＣ ０ ｅ ｕ ａｏ ｎ ｎ ｒ ｒｄ ｍｏｓｕ ｅ ｄ ｔ ｃ ｏ ｕ ｉ ｎ 内部
寄存器 ， 并测量执行机构实 际值 。
８④停止位为 １⑤通信方式选择 Ｒ ２２ ； ； Ｓ３ 。
ｂ 在设备配置 向导 中， ） 先选择生产 厂家 、 设备名
称、 通讯方 式 ， 给 安 装 的设 备 指定 唯一 的 逻辑 名 并
２ 解 决 方法 ２ １ 调节 器 与上位 机 的 Ｒ ２ ２通讯 口连 接 ． ｓ３
混合料加 水量 ， 对烧结矿 的品质 、 烧结终 点等其 他环 节的正常运行影 响较大 。我厂原 来在一 混和二
混采用 人工看管加水 ， 没有在线水 分检测设 备 ， 由于 采用人工手 动调 整 ， 存在 一定 的盲 目性 ， 甚至 加 水 、
停水不及时 ， 经常发生跑干料 和稀 泥现象 ， 对混合 工 序水分控 制造 成 很 大 的影 响 ， 接 影 响 主机 效 率。 直 为解决这一难题 ， 炼铁厂 自动 控制小组 在充分 研究 、
关键 词 ： 混合料 Ｓ Ｃ０ Ｄ ４Ｂ调节器 组态王 通讯 寄存器
Ａｕ ｏ ａ ｉ ａ ｅ ｎｔ ｏ ｙ ｔｍ ｆＳ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｍ ｉ ｔ ｒ ｔ ｍ ｔｃ Ｗ ｔ ｒ Ｃｏ ｒ ｌＳ ｓｅ ｏ ｉ ｔ ｒ ｎ ｘ ｕ ｅ
Ｃｈ ｎ Ｃａｘａ Ｗ ａ ｇ Ｊａ ｄ ｎ ｅ ｉｉ ｎ ｉｎ ｏ ｇ
通过大量资料 查询 ， 山武 一霍尼威 尔标准 Ｒ ｓ一 ４ ５通讯协 议 ， 合 Ｐ ８ 适 ｃ机 现 有组 态 软 件 与 Ｓ Ｃ一 Ｄ ４ Ｂ系列智 能数 字调 节器 之 间 的通 讯 ， 此协 议采 ０ 且 用 串行通讯 ， 使用 计算 机中的串行 口。
由于 Ｓ Ｃ系列智 能数字 调节器采用 Ｒ ４ ５通 Ｄ Ｓ一 ８