最新“矿热炉全自动操作系统”说明书

1、矿热炉全自动操作系统青岛菲特测控节能科技二零一六年九月目 录1 自动化操作系统概述11.1 概 述11全自动操作系统组成21.1 系统拓扑图21.2 关键技术31.3 自动化控炉内容31.4 自动化控炉流程图41.5 全自动操作系统组成51.6 智能数据采集柜61.7 执行单元72. 全自动操作系统功能72.1 全自动操作系统软件72.2 功能及特点71 全自动操作系统概述1.1 概 述本全自动操作系统主要用于矿热炉冶炼铁合金、电石、黄磷、工业硅等产品的自动化操作，具有全电脑自动化操作、大数据管理、能耗分析等功能。解决该领域长期以来只能依靠人工及经验操作电炉带来的炉况不稳定、效率低、能耗高的问

2、题。青岛菲特测控节能科技自主研发的矿热炉全自动操作系统主要有现场测量系统，数据采集系统，综合运算控制系统组成，该系统已成功应用到硅锰炉、电石炉等矿热炉，与之前人工控炉方式相比，在同等炉料炉况条件下，电炉运行更稳定，单位电耗下降，产量提高，实现了增产节电的目的。1全自动操作系统组成1.1 系统拓扑图全自动操作系统硬件系统由现场测量设备如电磁传感器，智能数据采集柜、工业计算机和自动控制模块组成，系统拓扑图如图1所示 工业计算机通讯线 通讯线通讯线RS-485通讯 智能控制模块智能数据采集柜 采集线 现场测量设备矿热炉 图1 系统拓扑图1.2 关键技术 要实现矿热炉自动控制，最关键技术是电极入料深度

3、的准确测量。我公司采用炉外磁场法使电极入料深度测算得到彻底解决，电极工作时的大电流会在炉体外产生磁场，电极下插深度的不同，磁场强度会产生变化，通过电磁传感器测得磁场信号，将此数据上传至系统，再综合采用电极电流测量技术、操作电阻测量技术，再结合矿热炉工艺技术，最终实现矿热炉操作的全自动控制。1.3 自动化控炉内容序号控制要素控制策略控制目标1电极升降根据入炉有功、电极电流大小自动控制电极升降。使电极电流到达三相平衡，入炉有功控制在设定范围之内。2电极压放依据计算电极长度，小于设定值，那么按较短时间压放一次;大于设定值，那么按较长时间压放一次。将电极长度控制在设定范围之内。3变压器档位升降依据入炉

4、有功和电极电流自动控制变压器档位升降。入炉有功在设定范围之内；变压器不过载；电极电流不过载。1.4 自动化控炉流程图开 始 数据采集运算输出电极入料深度、电极电流、入炉有功、操作电阻等控炉参数电极是否长时间未动作是否小范围升降电极是三相电极电流是否平衡否根据带向原理调平三相电流是电极平均深度是否超出设定范围否电极总升或总降是电极电流是否超出设定范围是变压器调压电极深度三相偏差是否超出范围否图2 自动化控炉流程图1.5 全自动操作系统组成 全自动操作系统主要由数据采集、数据处理、自动控制三局部组成，原理图如以下图2示。 图3 全自动操作系统原理图1.6 智能数据采集柜 数据采集由智能数据采集柜完

5、成，该柜主要安装的设备有：一次电流电压测量单元、二次电压测量单元、二次电流测量单元、电极压放测量单元、大力缸位移智能表、电磁智能测量单元等，智能数据采集柜将数据处理成数字信号并实时上传到计算机中，智能数据采集柜实物图如以下图3所示。图4 智能数据采集柜实物图1.7 执行单元执行单元由数模转换继电器及控制柜组成，控制柜可以使用原有的控制柜。2. 全自动操作系统功能2.1 全自动操作系统软件全自动操作系统软件将数据智能采集柜上传的数据进行建模运算，得到所需的控炉参数，并输出控制开关量给执行单元。全自动操作系统软件除了实现自动化控炉外，还具有数据保存保存一年数据、能耗分析、互联网功能。软件主界面如以下图4所示：图5 软件主界面2.2 功能及特点 自动化操作电炉，包括电极自动升降、电极自动压放、变压器档位自动调节； 电炉根底数据查询 查看任一时段的电流、功率、电极深度、操作电阻等运行曲线 以动画的形式动态显示电极在炉内位置 显示三相电极功能近一段时间的运行曲