高炉粒化脱水转鼓速度控制系统及方法技术方案

技术编号:7775087 阅读:193 留言:0更新日期:2012-09-15 14:50
本发明专利技术公开了一种高炉粒化脱水转鼓速度控制系统及方法,通过液位传感器、速度传感器、变频器将控制转鼓所需的转鼓液位、转鼓速度、负载转矩信号采集到PLC中,在所述PLC中通过递推平均滤波法对所述采集信号进行滤波处理,以保证信号的可靠性;再根据速度-液位函数模型及速度-转矩函数模型,计算出转鼓所需的速度;最后采用闭环控制方法对转鼓速度进行控制。采用本发明专利技术的速度控制系统及方法,能够根据高炉出渣量的大小,自动调节转鼓速度,保证水渣的产品质量及整个控制系统的持续稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高炉渣处理技木,尤其涉及。
技术介绍
粒化脱水转鼓是广泛应用于高炉渣处理系统的水渣分离设备,转鼓要满足控制要求,即转鼓的速度必须跟高炉出渣量相匹配。若速度响应过快,炉渣的含水量较多,会影响水渣产品质量;速度响应过慢,则会导致留在转鼓内的炉渣量过多,造成转鼓堵转停机,影响闻炉生广。现有的脱水转鼓速度控制方法,主要有如下两种 I)采取固定速度的方法,根据生产人员的经验手动改变转鼓的速度,转鼓速度不能根据渣量大小自动调节,不仅对产品质量及整个渣处理控制系统的可靠稳定运行会造成影响,也不符合节能环保要求。2)采用速度自动调节的方法,但采取的是开环控制,系统稳定性差,对系统机械设备、电气设备的性能要求更高,对于那些透水性差及出铁后期渣量大的高炉渣,往往控制效果不好。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供ー种,以提高转速控制系统的稳定性及自适应能力,保证水渣的产品质量及控制系统的持续稳定运行。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的 ー种高炉粒化脱水转鼓速度控制装置,其主要包括 可编程控制器PLC,用于转鼓电机的启动及速度调节控制;上位机,用于画面监控以实现对转鼓运行状态、运行速度进行监控以及下达转鼓控制指令;所述PLC和上位机通过以太网相连接; 液位检测装置,用于测量转鼓液位,并将其转换为模拟信号输入所述PLC ; 速度检测装置,用于测量转鼓速度,并将所述转鼓速度转换成模拟信号输入所述PLC ;变频器,分别与所述PLC和转鼓电机相连,用于实现变频器与所述PLC之间的信号交接,以及根据所述PLC计算出的给定速度值调节转鼓电机的转速。其中,所述系统进ー步包括与变频器相连的就地操作箱,供检修、应急时对转鼓速度进行控制。所述变频器与所述PLC之间的信号交接的方式为向所述PLC传送所述变频器的运行、故障、电流、转矩信号,并接收所述PLC下达的指令;或,将PLC作为主站,变频器作为从站,通过现场总线方式实现所述PLC与变频器之间的信号交接。所述液位检测装置为液位计,其将转鼓液位转换成4 20mA的模拟量信号经控制电缆传入所述PLC。所述速度检测装置为速度传感器,其将转鼓速度转换成4 20mA的模拟量信号经控制电缆传入PLC。ー种高炉粒化脱水转鼓速度控制方法,包括如下步骤 A、对PLC采集到的转鼓水位、转矩及速度信号进行滤波的步骤; B、确定转鼓速度的给定值的步骤; C、确定反馈偏差e的值的步骤; D、计算PID控制器输出给变频器调节转鼓速度值的步骤; E、将所述速度偏差e作为PID控制器的输入,PID控制器经过比例、积分、微分计算,将输出值送入变频器,从而实现转鼓速度的自动调节 其中,步骤B所述确定转鼓速度的给定值的过程为根据转矩-速度曲线给出的速度与负荷转矩的关系7 =ブ(乃函数,以及液位-速度曲线给出的速度与液位的关系「= ■/“)函数,将上述两条曲线叠加,得到转鼓所需的给定值な=プの+/(ム)。步骤C中确定反馈偏差e的值的过程具体为所述给定值な与PLC采集的转鼓实际速度げ之间的偏差〃=げ。步骤D所述计算PID控制器输出给变频器调节转鼓速度值的步骤,包括 Dl :根据具体情况,设定一阈值ど>0 ; D2 :当偏差值I e I大于此阈值即N丨> ど,采用H)控制避免过大的超调; D3 :当偏差值kl小于等于此阈值,采用PID控制; D4 :采用积分分离PID控制算法,得出PID输出至变频器调节转鼓速度值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高炉粒化脱水转鼓速度控制系统,其特征在于,其主要包括 可编程控制器PLC,用于转鼓电机的启动及速度调节控制;上位机,用于画面监控以实现对转鼓运行状态、运行速度进行监控以及下达转鼓控制指令;所述PLC和上位机通过以太网相连接; 液位检测装置,用于测量转鼓液位,并将其转换为模拟信号输入所述PLC ; 速度检测装置,用于测量转鼓速度,并将所述转鼓速度转换成模拟信号输入所述PLC ; 变频器,分别与所述PLC和转鼓电机相连,用于实现变频器与所述PLC之间的信号交接,以及根据所述PLC计算出的给定速度值调节转鼓电机的转速。2.根据权利要求I所述的高炉粒化脱水转鼓速度控制系统,其特征在于,所述系统进一步包括与变频器相连的就地操作箱,供检修、应急时对转鼓速度进行控制。3.根据权利要求I所述的高炉粒化脱水转鼓速度控制系统,其特征在于,所述变频器与所述PLC之间的信号交接的方式为向所述PLC传送所述变频器的运行、故障、电流、转矩信号,并接收所述PLC下达的指令;或,将PLC作为主站,变频器作为从站,通过现场总线方式实现所述PLC与变频器之间的信号交接。4.根据权利要求I所述的高炉粒化脱水转鼓速度控制系统,其特征在于,所述液位检测装置为液位计,其将转鼓液位转换成4 20mA的模拟量信号经控制电缆传入所述PLC。5.根据权利要求I所述的高炉粒化脱水转鼓速度控制系统,其特征在于,所述速度检测装置为速度传感器,其将转鼓速度转换成4 20mA的模拟量...

【专利技术属性】
技术研发人员:时文飞苏瑞淼
申请(专利权)人:中冶南方工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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