一种矿粉生产细度在线智能监控系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿粉生产细度在线智能监控系统及其控制方法，包括APC服务器、工厂控制网络、以太网交换机、现场控制网络和矿渣生产DCS系统，APC服务器外接网络通过工厂控制网络分别与工程师站、操作员站和在线细度分析仪操作站连接，矿渣生产DCS系统中连有控制器输入输出模块的现场设备与现场控制网络连接，工厂控制网络和现场控制网络通过以太网交换机网络相连，还包括通过工厂控制网络与在线细度分析仪操作站连接的激光在线细度分析系统，由激光光束穿过待测样品产生的散射光转换为散射光能量分布图计算得到样品细度分布。本发明专利技术可实时检测矿粉比表面积，结合智能调节选粉机对矿粉比表面积进行闭环控制，精确控制矿粉成品质量。品质量。品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种矿粉生产细度在线智能监控系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于智能控制系统领域，具体涉及一种矿粉生产细度在线智能监控系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]矿渣粉磨生产过程是一个高度关联且工况复杂的工艺工程，矿粉比表面积是成品的重要质量指标，将其控制在工艺要求范围内至关重要。现有技术中，一般通过现场人工化验的方式进行测量，但是会导致矿粉比表面积测量存在很大的滞后性，不能及时指导并调节选粉机转速。在线细度分析仪可以实现矿粉比表面积的在线检测，可将其与先进控制系统整合在一起实现矿粉比表面积的在线检测，同时解决矿渣立磨复杂的工艺控制问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提供一种矿粉生产细度在线智能监控系统，通过激光在线细度分析系统实时检测矿粉比表面积的同时结合智能调节选粉机转速对矿粉比表面积进行闭环控制，精确控制过程变量来提高矿粉成品质量。
[0004]本专利技术的另一目的是提供上述矿粉生产细度在线智能监控系统的控制方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供的矿粉生产细度在线智能监控系统，包括APC服务器、工厂控制网络、以太网交换机、现场控制网络和矿渣生产DCS系统，所述APC服务器外接网络，并通过所述工厂控制网络分别与工程师站、操作员站和在线细度分析仪操作站连接，所述矿渣生产DCS系统包含连接有控制器输入输出模块的现场设备与所述现场控制网络连接，所述工厂控制网络和现场控制网络通过以太网交换机网络相连实现双向数据通讯；
[0007]所述APC服务器上还配置有OPC客户端，连接位于所述工程师站上的OPC Server，可以获取分布在所述现场设备上的实时采集信息，并在所述操作员站的管理下操作所述现场设备上的控制器输入输出模块；
[0008]还包括激光在线细度分析系统，通过所述工厂控制网络与所述在线细度分析仪操作站连接；其中，所述激光在线细度分析系统包括粉料自动取样器、在线细度分析仪和电控箱，所述粉料自动取样器与所述电控箱连接，所述在线细度分析仪包括激光光源、样品池和表面设有圆环掩膜板的电荷耦合光电探测器，通过所述激光光源发射的激光光束穿过待测样品后产生的散射光转换为散射光能量分布图并计算得到所述待测样品的细度分布。
[0009]作为优选的技术方案，所述以太网交换机采用星型网络拓扑结构，以100Mbps TCP/IP的以太网作为信息传递和数据传输的媒体。
[0010]作为优选的技术方案，所述在线细度分析仪与所述电控箱连接，所述电控箱与所述在线细度分析仪操作站通过所述工厂控制网络连接，可将实时测量的矿粉比表面积数据传输到所述电控箱并通过所述在线细度分析仪操作站进行生产控制。
[0011]作为优选的技术方案，所述电控箱位于所述现场设备内，与所述在线细度分析仪
相距不大于5m。
[0012]作为优选的技术方案，所述粉料自动取样器含有一个取样孔和两个回料孔，且孔径均为40mm，其取样点位于工厂出料自动取样点下方的管道中心处。
[0013]作为优选的技术方案，所述在线细度分析仪位于矿渣生产出磨矿粉入库斗提处，用于实时检测矿粉比表面积，通过选粉机转速实现矿粉比表面积的稳定控制，同时防止过粉磨现象。
[0014]本专利技术提供上述矿粉生产细度在线智能监控系统的控制方法，包括以下步骤：
[0015](1)安装包含在线细度分析仪的激光在线细度分析系统，并进行矿粉比表面积数据传输；
[0016](2)与生产人员沟通导致矿粉比表面积变化的因素，细化操作细节，并梳理为计算机模型语言，分析矿粉比表面积和影响比表面积相关变量的数据，根据现场实际情况制作多变量预测模型，构建上述矿粉生产细度在线智能监控系统；
[0017](3)采用基于多变量预测模型预测控制MPC和专家控制系统的结合方式，实现生产线的智能控制和稳定生产运行，同时通过矿渣生产过程的在线智能控制即专家控制系统识别生产工况，自动切换控制策略，实时优化调节，稳定关键控制变量，在线细度分析仪实时调节选粉机控制矿渣质量稳定。
[0018]作为优选的技术方案，步骤(3)中，所述多变量预测模型预测控制MPC和专家控制系统结合控制过程包括：
[0019](3
‑
1)在矿渣生产DCS系统上添加矿粉质量控制器的逻辑接口，打通OPC Server的网络通讯，实现工厂控制网络和现场控制网络数据交互；
[0020](3
‑
2)针对矿渣粉磨生产过程采集矿渣生产DCS系统的实时生产数据，结合化验室的质量数据，利用包含多变量预测模型控制的先进控制技术实现生产线的智能控制和稳定生产运行；
[0021](3
‑
3)在成品收尘斜槽垂直处安装在线细度分析仪实时检测矿渣成品细度分布，计算矿渣成品细度，提高化验室对矿渣质量的控制水平；同时通过矿渣生产过程的在线智能控制即专家控制系统识别生产工况，自动切换控制策略，实时优化调节，稳定关键控制变量；然后通过在线细度分析仪实时调节选粉机来控制矿渣质量稳定。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的矿粉生产细度在线智能监控系统可以实现矿粉比表面积测量与智能控制系统的无缝衔接，使矿渣粉磨能根据工况变化自动调节选粉机转速、研磨压力及喂料量等，不仅能控制过程变量稳定，还能确保过程变量在最优状况下运行，实现对矿粉质量的优化精确控制。
附图说明
[0023]附图作为本申请的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图，在附图中：
[0024]图1是实施例中矿粉生产细度在线智能监控系统的结构示意图；
[0025]图2是实施例中粉料自动取样器的结构示意图；
[0026]附图标记如下：1
–
APC服务器、2
–
工厂控制网络、3
–
以太网交换机、4
–
现场控制网络、5
–
矿渣生产DCS系统、6
–
工程师站、7
–
操作员站、8
–
在线细度分析仪操作站、9
–
OPC客户端、10
–
激光在线细度分析系统、11
‑
现场设备、12
‑
控制器输入输出模块、13
‑1–
取样孔、13
‑2–
回料孔、14
–
第一执行机构、15
–
第二执行机构、16
–
储料容器、17
–
连接软管、18
–
电控箱、19
–
粉料自动取样器、20
–
在线细度分析仪。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿粉生产细度在线智能监控系统，其特征在于，包括APC服务器、工厂控制网络、以太网交换机、现场控制网络和矿渣生产DCS系统，所述APC服务器外接网络，并通过所述工厂控制网络分别与工程师站、操作员站和在线细度分析仪操作站连接，所述矿渣生产DCS系统包含连接有控制器输入输出模块的现场设备与所述现场控制网络连接，所述工厂控制网络和现场控制网络通过以太网交换机网络相连实现双向数据通讯；所述APC服务器上还配置有OPC客户端，连接位于所述工程师站上的OPC Server，可以获取分布在所述现场设备上的实时采集信息，并在所述操作员站的管理下操作所述现场设备上的控制器输入输出模块；还包括激光在线细度分析系统，通过所述工厂控制网络与所述在线细度分析仪操作站连接；其中，所述激光在线细度分析系统包括粉料自动取样器、在线细度分析仪和电控箱，所述粉料自动取样器与所述电控箱连接，所述在线细度分析仪包括激光光源、样品池和表面设有圆环掩膜板的电荷耦合光电探测器，通过所述激光光源发射的激光光束穿过待测样品后产生的散射光转换为散射光能量分布图并计算得到所述待测样品的细度分布。2.根据权利要求1所述的矿粉生产细度在线智能监控系统，其特征在于，所述以太网交换机采用星型网络拓扑结构，以100Mbps TCP/IP的以太网作为信息传递和数据传输的媒体。3.根据权利要求1所述的矿粉生产细度在线智能监控系统，其特征在于，所述在线细度分析仪与所述电控箱连接，所述电控箱与所述在线细度分析仪操作站通过所述工厂控制网络连接，可将实时测量的矿粉比表面积数据传输到所述电控箱并通过所述在线细度分析仪操作站进行生产控制。4.根据权利要求1所述的矿粉生产细度在线智能监控系统，其特征在于，所述粉料自动取样器含有一个取样孔和两个回料孔，且孔径均为40mm，其取样点位于工厂出料自动取样点下方的管道中心处。5.根据权利要求1所述的矿粉生产细度在线智能监控系统，其特征在于，所述电控箱位于所述现场设...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾粤，须晓华，奚建华，陈天余，刘祺，何晓宇，盛春，施云丹，
申请(专利权)人：上海宝田新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：