套筒窑全自动的模型的控制技术.doc

技 术 秘 密 全 文 技术秘密名称 套筒窑全自动的模型控制技术 股份公司原有技术 套筒窑自动控制原有技术中最有代表性是梅山分公司套筒窑自动控制系统，其功能主要是通过PLC对关键设备实施开关、顺序、连锁、但在活性石灰的整个生产过程中最关键的煅烧控制其控制参数没有采用自动控制技术。因此其套筒窑焙烧系统的温度、压力、流量等参数控制需人工调节，不能有效确保关键工艺参数的控制，导致生产的石灰石活性度在300ml，质量一般。 原有技术（没有采用全自动控制技术）控制系统具体层次结构如下：?? 第一层：远程I/O从站，I/O网，其通讯速度为1.54M波特率，通讯距离可达4.5公里。通过的主/从站接口通讯处理器与PLC相进行通讯，完成数据的采集及设备控制。第二层：过程控制系统，主要是将PLC和HMI（人机接面）通过基于TCP/IP协议的10MB工业以太网相，组成以TCP/IP协议为通讯基础的工业控制以太网，完成数据采集及设备运行状态的监视和控制。满足过程监视、控制及管理自动化的要求。 a、全自动套筒窑自动控制模型 a.1套筒窑热能算法 PLC将根据石灰窑的产量、具体热耗和燃气的最低热值，利用下列公式来算总的燃气流量： TPD (石灰t/天) HC (Kvcal/每千克石灰) G.F（Nm3 gas/h）＝ × 24小时/天 PCI (燃气Kvcal/Nm3) 注释： G.F（Nm3 gas/h） － 燃气消耗 TPD（石灰t/天） － 石灰窑产量 HC （Kcal/每千克石灰） － 具体热耗 PCI (燃气Kvcal/Nm3) － 最低热值 操作人员输入下列参数： TPD（石灰t/天） － 石灰窑产量（卸料周期以秒计） HC （Kcal/每千克石灰） － 具体热耗 PCI (燃气Kvcal/Nm3) － 最低热值 燃气的百分比 － 由下燃烧室燃气流量－上燃烧室燃气流量控制燃气分配的百分比 石灰石/石灰 的比率＝ 1.74 PLC将根据信号石灰石/石灰的比率参数计算实际的石灰产量。 PLC将估算出总的燃气流量并在控制器下燃烧室燃气流量－上燃烧室燃气流量进行流量分配。 以上的流量，PLC要通过燃气的压力和燃气温度进行校正。 考虑燃气的最低热值，在自动或手动模式下计算燃气的流量。 在手动模式下的PCI 由操作人员输入最低热值自动计算出燃气流量。 燃气流量同样要根据燃气压力、温度进行补正。 在自动模式下的PCI PLC将使用由燃气热值分析仪AT401提供最低热值进行控制。 燃气流量同样要根据燃气压力、温度进行补正。 当燃气热值分析仪故障时或在自动标定期间（测量值不在输入的预设值范围内），PLC将对PCI由自动控制模式切换到手动控制模式，这时将使用人工输入的值进行控制。 a.2 控制供热的PID控制c（S）=0.005（1+） （式 2） 式中： 0.005——PID调节器的增益系数； 10——PID调节器的积分时间常数，单位：秒。 其中，FIC410的设定值： FIC410_SP=GF*PERC410 （式 3） 式中： PERC410——下燃烧器煤气流量分配百分比； GF——每小时煤气消耗量，单位：Nm3/h。 对于GF，有以下公式： GF=TPD*1000*HC/（24*PCI） （式 4） 式中： TPD——每日石灰产量，单位：吨/天； HC——每公斤石灰消耗热量，单位：kcal/kg； PCI——煤气热值，单位：kcal/Nm3。 a.3套筒窑助燃空气算法 至下燃烧室燃烧空气流量算法： 下烧嘴的理论助燃空气量Nm3×0.4 ： 燃气Nm3 至上燃烧室燃烧空气流量算法： 上烧嘴的理论助燃空气量Nm3×0.5 燃气Nm3 理论助燃空气量Nm3/燃气Nm3＝1.73通过参数页输入。 套筒窑冷风总进量算法： 冷却空气Nm3 ＝ 大约0.5 石灰kg PLC将考虑附加的助燃空气，即来自驱动风机M501－M502的驱动空气，这将通过风机的速度来计算。 a.4套筒窑负压和循环气体温度经验数值 PIC611 － 下烧嘴内的负压 正常设置在―10/―20mmH2O范围内（即―0.1/―