最新矿热炉全自动操作系统说明书.docx

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最新矿热炉全自动操作系统说明书

矿热炉

全自动操作系统

青岛菲特测控节能科技有限公司

二零一六年九月

1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、能耗高的问题。

青岛菲特测控节能科技有限公司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

RS-485通讯

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。

使电极电流达到三相平衡，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，则按较短时间压放一次;大于设定值，则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

是

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、自动控制三部分组成，原理图如下图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。

软件主界面如下图4所示：

图5软件主界面

2.2功能及特点

①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；

②电炉基础数据查询

③查看任一时段的电流、功率、电极深度、操作电阻等运行曲线

④以动画的形式动态显示电极在炉内位置

⑤显示三相电极功能近一段时间的运行曲线

⑥显示电极深度近一段时间曲线

⑦能耗分析：

可以分析每天每班的用电量、吨电耗以及对应的控炉参数，从中找出最佳的控炉参数。

图6单根电极运行曲线

图7三根电极深度运行曲线