郭正刚[1]2003年在《焦炉机械控制与管理系统的开发》文中认为焦炉机械是炼焦生产的重要设备，它们负责煤和焦炭的物流及开关炉门等动作，但国内很多炼焦厂由于焦炉机械的自动化管理程度低使得炼焦生产率低，事故频发并且工人劳动强度大。论文提出了在原有设备的基础上安装测控系统提高其自动化管理程度的解决方案，对于提高炼焦生产率，降低事故发生率，减轻工人劳动强度有很大的帮助。 系统由位于主控室内的主控计算机和安装在各个焦炉机械上的焦车子站组成。主控计算机负责综合分析各个焦车子站上传的现场状态，并形成控制命令发布给焦车子站执行。焦车子站负责采集焦炉机械的现场工作状态和具体的执行主控计算机发布的命令。主控计算机和焦车子站之间通过无线通讯网络进行通讯。论文分别对工作现场信号的生成和采集，焦炉机械动作的控制，通讯网络的实现，主控机组态软件的编制等方面进行了论述。在焦车子站硬件实现部分引入了CPLD(Complex Programmable Logic Device复杂可编程逻辑器件)，自制了一片ASIC(Application Specific Integrated Circuit专用集成电路)。将CPLD引入系统是一个创新点。 系统的信号采集方案，通讯方案，组态软件，焦车子站的软硬件的实验结果良好。为最终的安装调试打下了良好的基础。
孙元华[2]2010年在《焦炉机械设备控制系统的设计与研究》文中提出近几年来,多层网络技术发展的非常迅速,广泛应用于冶金、纸业、电力等不同的行业。企业现代化建设的衡量标准之一,就是企业信息化体系的良好构建。因而以多层网络为硬件设计理念,实现工业过程数据自动采集、存储及实时传输,以及各项计划特别是生产计划的自动下达与执行；实现企业产、供、销及管控一体化,已成为焦炉机械系统控制技术的最新亮点。另外焦炉机械系统控制过程中的模糊PID、多电机负荷平衡、自动对位多项核心技术,作为构成系统控制策略的关键因素,将对设备的生产效率、环保、安全、精度等性能,起到积极的促进作用。本文以首钢7.63米焦炉机械系统为例,围绕如何构建焦炉机械自动化控制管理系统,使它可以实现现场控制层与基础、过程和生产管理控制层之间的无缝隙结合而展开的。同时还包括多项控制策略的的研究及论证,最后设计出监控管理人机界面系统等。本文主要做了以下几方面的工作：首先,从焦炉机械系统控制的开放性、互操作性、可靠性、全数字化及生产工艺要求特点出发,将各个分散的测量、控制设备以网络节点的方式互相连接在一起,构建了多层网络硬件结构。因焦炉机械系统控制对象复杂、分散、响应快、集中管理、网络化发展需求等原因,系统设计中充分体现出网络系统的快速性、扩展性及开放性的优势。针对上述特点,本文选定现场总线、基础自动化级、过程自动化级、生产控制级网络相融合的多层网络控制结构,通过现场总线、以太网有线及无线传输和过程控制计算机(简称L2)的网络搭建手段,实现了生产联锁管理、生产计划管理、数据采集以及设备的远程设定及控制功能。其次,焦炉机械业是一个特殊的行业,现场环境恶劣、作业频繁、操作安全性及可靠性要求高,同时为响应国家产业政策对焦炉机械设备的节能、减排标准控制要求,在焦炉机械控制系统中用于烟尘排放控制的电液比例系统、用于生产效率提高的自动对位系统、用于电机运行特性优化的负荷平衡等多项控制策略成为了系统控制的核心技术。针对上述系统控制要求,本文运用电液比例阀及模糊PID控制策略,实现了油缸推进速度的实时控制,从而保证了取门台车进退、提门、倾斜动作的快速及平稳无冲击运行,不仅很好地缓解了设备冲击,尤其对炉门、炉框起到了良好的密封作用；运用SIMOLINK环网及变频矢量控制技术建立了多电机驱动负荷平衡控制系统,较好地解决了焦炉机械因负荷分配不均而导致电流偏差大的实际问题,并使走行机构多电机的负荷实现了自动、实时均匀分布,不仅很好地从控制角度解决了钢结构的扭曲变形及跑偏问题,尤其可实现设备的高速平稳运行,从而提高了生产效率；运用编码识别技术的自动对位系统,能够按照程序设置的s速度曲线将车辆设备精确定位在目标位置处,不仅满足了定位误差≤±5mm的控制要求,而且运行控制效果平稳,尤其对设备的安全联锁操作起到了至关重要的控制作用。最后,从焦炉机械设备结构紧凑可视性差、控制对象多、安全操作要求高、生产集中管理等工艺要求特点出发,将监控管理系统融入到系统控制中,实现了对控制系统操作和运行参数的在线检测、实时诊断、趋势分析、及时发现和预报异常运行情况并提供故障处理信息的控制功能。本文所设计的监控系统,不仅可指导运行人员合理操作,保障了系统运行的安全性,尤其对综合生产管理水平的提高,提供了良好的界面功能。2008年8月,基于本文所设计的网络结构、控制策略、监控管理系统的首钢7.63米焦炉机械项目成功投入生产运营。
秦将[3]2011年在《推焦过程监测管理系统设计与应用研究》文中指出推焦车是炼焦生产过程中最重要的设备之一,除了完成推焦、装煤的任务外,还引导除尘车、拦焦车以及熄焦车协调工作。推焦过程四大车的对位以及推焦计划的执行情况在炼焦诸多生产工艺控制指标中影响最大,直接关系到焦化煤气系统的负荷稳定,同时对炼焦生产的安全运行也至关重要。测定推焦车、除尘车和拦焦车运行位置,判断各车对位及掌握推焦计划的执行情况,是目前焦化行业普遍采用的推焦过程监测管理方法。采用红外线技术和磁感应技术的焦车位置监测装置,由于大中型焦化企业焦炉炭化室数量为几十至上百个,造成表征炉号信息的编码标志繁多。此外由于焦化生产现场条件恶劣,造成日常对编码标志的维护量很大,仍然难免受到各种因素干扰而影响识别的准确性。甚至会发生编码标志被损坏而产生错误信息,结果必然导致无法按照推焦计划正常工作,严重时还会造成生产事故。因此需要研制一套简单可靠、抗干扰能力强、可实时运行的炭化室炉号自动识别装置,应用于推焦过程焦车的自动对位和连锁保护,实现对推焦过程的监测管理。本文将MATLAB图像处理技术引入到炼焦生产过程中,针对推焦车运行过程设计开发了一套智能炉号识别系统。该系统的硬件主要由自动照拍装置、工业控制机(IPC)等部分组成。自动照拍装置在接收到炉门打开信号后,采集焦炉炭化室的号数,并将照片送入工业控制机。工业控制机中的智能炉号识别软件可以对照片中的炉号值进行准确识别。MATLAB的图像处理技术包括对图片进行变换处理、字符分割以及特征提取,通过这些技术手段可以将炉号值识别出来,并显示在用户界面上该智能炉号识别系统的用户界面程序采用MATLAB与Visual Basic 6.0的混合编程技术。MATLAB自带的编译器可以将写好的识别算法的源代码(即.M文件)编译成VB可读的动态链接库文件(.DLL文件)。编写用户程序时需要对动态链接库文件进行添加与定义,当定义完成后,便可以在相应的VB控件中对MATLAB的识别算法进行调用了。本文介绍智能炉号识别系统应用在推焦车、除尘车、拦焦车的叁车连锁管理系统中。炭化室门被打开时智能系统启动并识别炉号,并将炉号值与推焦计划比照,结果一致时不报警并将炉号数值通过无线技术送到除尘车与拦截车。除尘车、和拦焦车上的单片机无线通信系统接收到该无线信息后,通过液晶屏显示来提醒焦车司机工作,除尘车、拦焦车就位时返回信息到工业控制机中,叁车对位正确,系统提示可以推焦。推焦过程监测管理系统为炼焦生产过程自动化的实现提供了条件。
刘文斌[4]2009年在《炼焦生产过程无线网络控制系统设计及应用研究》文中研究说明焦炭是钢铁冶炼的主要能源,提高焦炭质量和产量对钢铁冶金具有重大的意义。然而炼焦生产工艺复杂,生产环境恶劣,这使得我国炼焦生产自动化水平不高,一系列自动化技术难以实现。由于无线通信技术具有组网灵活,安装、维护与使用方便的优点,且能提供高带宽的无线数据链路和进行数据传输。因此,将无线通信技术应用于炼焦生产过程已经引起了工业界和学术界的广泛关注。本文针对我国某钢铁企业焦化厂综合生产管理系统可靠性低,焦炉作业系统自动化水平不高等问题,提出一种炼焦生产过程无线网络控制系统设计方法,开发炼焦生产过程无线网络控制系统试验平台。本文进行的主要工作在以下几个方面。(1)通过对系统的功能需求分析,提出系统的基本实现方案,设计系统的网络结构和数据流程,在此基础上确定系统选用的无线数传模块;(2)基于异步时分复用的思想,提出将点对多点的星型系统转换为若干个点对点通信的方法,设计系统的通信协议,主站和从站软件控制流程以及主站轮询方法;(3)提出在主站建立本地OPC服务器的思想,开发基于KEPware的OPC服务器KEPware.KEPServerEx.V4,通过利用OPC Client将无线数传模块接收的数据写入KEPware.KEPServerEx.V4中;(4)开发试验平台,利用VC++6.0开发串口通信程序、OPC Client程序以及异步时分复用通信控制程序。通过对试验平台进行点对多点数据传输的试验和误码率分析,运行结果表明本系统能够实现点对多点的无线通信,建立的系统稳定可靠,且误码率较低。
Ismo, Piirainen, Olaus, Ritamki, Juha, Rasanen, 刘述临[5]2001年在《罗塔罗基研究开发的炼焦过程控制和管理系统》文中认为本文提及罗塔罗基一种先进的炼焦过程控制和管理系统的开发。炼焦过程管理系统（CPMS）90年代在罗塔罗基得到有力发展,它涉及炼焦机械作业排序,特别是焦炉的加热控制。第叁代系统包括模糊逻辑控制,它由前馈和反馈控制统计加热模型得到。 焦炉机械的数字定位系统（RaDiPosi）与CPMS平行开发。系统提供快速、可靠和准确定位并对焦炉机械（推焦、装料、导焦及焦车）连锁。系统包括接入PLC的信息连接并以无线电实现。
李昊[6]2015年在《6.25m捣固装煤推焦一体机装煤装置的开发》文中研究指明6.25m捣固装煤推焦一体机(Stamping Charging Pushing Machine简称SCP一体机)是应用于冶金焦化领域的重型机械设备,更是当今世界上最先进的捣固炼焦设备。6.25mSCP一体机的装煤装置是6.25m捣固焦炉机械设备的核心技术,其主要功能是保证煤饼成型稳定性和能够将已成型的煤饼稳定、顺利的装入焦炉炭化室内。该装置具有集成度高、自动化程度高、操作周期短、环保节能等特点。SCP一体机及其装煤装置的设计及制造技术一直为德国科赫公司垄断,使SCP一体机价格居高不下。所以,开发具有自主知识产权的6.25mSCP一体机装煤装置可以替代进口,并节省与国外技术合作费用,具有重要的实际意义。另外,随着国家对环保重视程度的提高、优质焦煤资源的减少以及焦化企业对大型化、自动化焦炉机械需求增多,未来6.25mSCP一体机发展前景广阔,因此本课题应用价值较大。本文以某焦化企业设计开发的6.25米SCP一体机为研究对象,开展本课题的研究工作。通过消化吸收德国公司先进技术,同时融合以往设计焦炉机械的成功经验,大胆创新,最终获得拥有自主知识产权的装煤装置设计技术。通过研究捣固炼焦的特点和煤饼成型的机理来确保本次设计的煤饼能够稳定成型,同时根据积累的捣固炼焦经验,给用户提供最佳的配煤参数指导值。通过利用Solidedge ST3软件建模和ANSYS有限元软件对捣固煤箱支撑钢结构进行分析计算,对比原有5.5米捣固煤箱支撑钢结构和新式捣固煤箱支撑钢结构的强度和刚度,进行改进设计,提高结构材料的利用率,降低结构重量,降低生产成本。通过对装煤装置煤壁开启方式、前挡板开启方式、后挡板锁紧方式、装煤电机精确选取、装煤驱动形式和链条张紧装置等进行改进,提升煤饼在送入炭化室过程中的运行稳定性。通过走访用户现场收集装煤过程中烟气产生的原因和分析现有装煤密封结构的缺点,对装煤密封装置进行改进,防止装煤过程中烟气从沿煤饼四周向外散逸,污染环境。通过本课题的研究,将国内的捣固装煤装置技术提升至世界先进水平,打破国外技术壁垒,推动国内大型化捣固焦炉机械设备的发展。
甘健侯[7]2016年在《基于本体与物联网的冶金炼焦过程语义化及建模应用研究》文中研究说明炼焦是钢铁冶金生产中的重要过程,其产出的焦炭质量好坏直接影响后续炼铁工艺的效能和质量。而炼焦生产过程的稳定运行及优化管理则是决定焦化产品质量和工艺能耗等重要指标的关键因素。研究炼焦生产过程的语义化及其相关建模应用研究,对促进冶金工业生产的信息化和智能化建设具有重要意义。冶金炼焦过程是一个典型的复杂系统,其过程机理复杂且具有强非线性、大惯性、强耦合、慢时变等特征,因此建立精确的工业对象数学模型十分困难,从而导致难以根据数学模型进行有效管理与控制,同时,传统或单一的管理控制方法也很难达到预期效果。因此,本论文着眼于炼焦全流程,围绕数据如何获取、信息如何表征、知识如何应用叁个科学问题,基于语义本体和描述逻辑,引入物联网等技术,研究炼焦生产过程现场数据采集及语义化处理、炼焦过程知识的形式化描述、领域本体知识库构建、炼焦过程知识的语义推理方法,最后从炼焦过程实际出发,在炼焦过程的基础数据管理、多源异构资源处理、海量知识处理以及耗热量影响因素优化等方面进行了语义化应用研究,并针对叁家大型钢铁企业炼焦生产的实际数据进行了实验验证。本文主要研究内容及结论如下：(1)基于扩展描述逻辑的炼焦过程语义化研究炼焦过程涉及很多事物,它们具有不同的属性状态,并且存在一些变换过程,为了更好地对炼焦过程进行形式化描述,在描述逻辑ALC (Attribute Language Complement)的基础上,引入类物元和可拓变换,添加反关系构造器提出了扩展描述逻辑DL-MCP (Description Logics extended for Metallurgy Coking Process)系统,构建描述逻辑DL-MCP的语法、语义以及公理体系,提取语义化要素,并对炼焦过程所涉及的知识进行形式化描述。实例证明所构建的DL-MCP系统具有可靠性、可行性和有效性。所提出的扩展描述逻辑DL-MCP及炼焦过程形式化描述为炼焦过程语义化管理、推理及应用提供逻辑基础。(2)基于物联网的炼焦过程数据采集及语义化处理针对焦炉加热燃烧过程、集气管集气过程、推熄焦过程以及煤气管路管理、蓄热室管理等各个子过程,抽取监测指标和属性及参数管理的联动性特征,建立炼焦过程主要影响因子关联模型,提出了炼焦全流程数据采集与管理系统模型架构以及相应过程的监测网络部署策略和模型；针对该网络中的组网和通信问题,提出基于ZigBee的网状分簇组网结构及基于改进AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector Routing)协议的数据路由与传输算法；提出炼焦过程传感器网络及感知数据的语义化描述与表示方法,并构建炼焦过程传感器网络本体和感知数据本体。通过构建基于物联网的炼焦过程数据采集网络,获得全面、准确、实时的语义化数据,为炼焦过程语义化管理及应用提供自动化、智能化数据采集模型与方法。(3)炼焦过程信息语义化管理基于对叁家大型钢铁企业的实地调研,提炼归纳出炼焦过程的基本数据及其相关性,设计了炼焦过程数据库；提取炼焦过程相关概念、概念间关系及实例,基于本体技术构建炼焦过程本体库,采用OWL (Web Ontology Language)方式对炼焦过程本体进行存储。为了便于炼焦过程数据、信息、知识的统一语义化管理,提出炼焦过程数据库到炼焦过程本体库的转换过程及转换规则。另外,为了解决炼焦过程本体库本体异构问题,提出了一个多方法综合的本体映射模型,通过计算不同本体实体间的相似度,对本体映射结果的查全率和查准率进行评估,实验结果表明该本体映射模型能有效寻找本体之间的关联点,为跨本体的信息推理打下基础。因此,建立炼焦过程本体知识库、以OWL方式存储炼焦过程本体、通过本体映射解决炼焦过程本体异构问题,进而实现了对炼焦过程信息的语义化管理,为基于本体的炼焦过程语义推理和检索服务奠定基础。(4)基于本体的炼焦过程语义推理与检索服务研究基于炼焦过程本体知识库和炼焦过程数据库,构建了基于本体的炼焦过程知识推理模型,并借助Jena推理机,依据一定的推理规则进行知识实例推理；提出了炼焦过程知识的RDF(Resource Description Framework)语义表示与转换方法,采用SPARQL(Simple Protocol and RDF Query Language)查询检测了炼焦过程叁元组的一致性,并给出了本体库和数据库相融合的炼焦过程知识检索服务模型及算法,实验验证表明所提出的基于本体的炼焦过程的语义推理模型、检索方法具有合理性,为后续的炼焦过程语义化应用提供有效的机制和方法。(5)基于本体的炼焦过程语义化应用在炼焦过程语义推理基础上,针对炼焦过程实际存在的几个关键问题进行了应用研究和实验验证,主要包括：①基于数据库和本体技术在炼焦过程基础数据管理方面的应用；②炼焦过程语义融合技术在多源异构信息资源处理中的应用；③基于RDF图语义推理方法在炼焦过程海量知识处理中的应用；④基于语义推理的炼焦过程耗热量影响因素优化计算等四个方面。实验验证结果证明了基于本体的炼焦过程语义化应用的有效性和可行性。通过以上四方面的语义化应用,分别解决了①炼焦过程基础数据管理不规范、不统一；②炼焦过程数据、信息来源多,形式不统一；③炼焦过程中形成的数据量大难于高效分析推理；④影响炼焦过程耗热量因素较多难于智能化管理等问题。论文基于本体、物联网等技术,研究了炼焦过程的数据采集、信息语义化管理、知识语义推理与检索服务、语义化应用。首先,基于本体技术建立了面向炼焦过程的扩展描述逻辑及其形式化描述,构建炼焦过程本体知识库,具有一定的理论创新；其次,基于物联网技术设计并构建了炼焦生产过程现场数据采集智能化网络,突破有线网络技术产生的局限性,实现现有网络的扩展与结合,解决因现场环境恶劣、人员难于到达、硬件设备受限等因素导致的数据监测精确度低、实时性差等问题,具有一定的方法创新；最后,以炼焦全过程的信息语义化管理与语义化应用为切入点,研究并提出了炼焦过程的知识语义化表示与语义推理机制和算法,为冶金炼焦过程的语义化、智能化提供基础和依据。该研究具有较强的普适性,可以推广到冶金行业的其他生产过程中,为冶金行业其他生产过程的语义化、智能化应用提供一种借鉴,促进冶金过程管理的自动化和智能化发展。
聂凤军[8]2012年在《焦炉机械设备控制系统关键技术的研究》文中研究表明提高炼焦行业焦炉机械设备的自动化控制水平对安全可靠的生产有重要意义。主要的运动机械设备包括四大机车(推焦车、拦焦车、熄焦车和装煤车),它们相互间的通信、定位、连锁,自动走行以及计算机的管控协调等一系列技术问题有待深入研究。由于生产现场环境恶劣,高温、多尘、多干扰以及车辆的频繁移动和工艺上要求的精确定位等因素,凸显了对自动化技术的迫切需求。本文对焦炉机械设备控制系统中四大机车的定位和连锁控制两大关键技术进行了研讨。采用西门子触摸屏作为上位机,应用WinCC Flexible软件设计上位机监控管理界面,易于查看、记录、控制、管理等操作；采用西门子S7-400PLC作为下位机,基于Profibus-DP现场总线搭建系统。程序设计上实现了四大车之间的相互连锁,体现了系统的智能性。借助无线通讯手段,解决多运动物体间以及与上位机管理系统的信息交互问题,实现了机车的安全连锁。采用读码系统和编码器进行机车的定位设计,有效提高了机车的定位精度。实践表明,定位的准确和机车的连锁控制保证了系统在实际运行中的可操作性和可靠性。它能够实现四大机车的定位与连锁控制,在满足工艺要求的基础上,既提高了生产效率,又消除了安全生产中的事故隐患,取得较好的应用效果。
于振东, 张长青, 朱郁[9]2013年在《7m顶装焦炉技术与装备》文中研究指明介绍了7m顶装焦炉的特点及其所采用的废气循环与多段加热组合燃烧技术、焦炉炉体结构、焦炉机械、工艺设备、智能化控制技术、环境保护,7m顶装焦炉工艺设备先进,环保水平高,所产焦炭能够满足大型高炉的需要。
佚名[10]1997年在《劳塔鲁基OY钢厂焦炉过程管理系统的开发》文中指出劳塔鲁基ＯＹ钢厂焦炉过程管理系统的开发［芬兰］ＪｕｋｋａＳｗａｎｌｊｕｎｇ１前言芬兰的焦炭生产主要依靠拉赫钢厂内的焦炉设备。第一炉组于１９８７年１０月投入运行，第二炉组于１９９２年１１月投入运行。除了氨回收工艺是由斯蒂尔·奥托设计的外，整个设备都是采...
参考文献：
[1]. 焦炉机械控制与管理系统的开发[D]. 郭正刚. 大连理工大学. 2003
[2]. 焦炉机械设备控制系统的设计与研究[D]. 孙元华. 大连海事大学. 2010
[3]. 推焦过程监测管理系统设计与应用研究[D]. 秦将. 太原理工大学. 2011
[4]. 炼焦生产过程无线网络控制系统设计及应用研究[D]. 刘文斌. 中南大学. 2009
[5]. 罗塔罗基研究开发的炼焦过程控制和管理系统[C]. Ismo, Piirainen, Olaus, Ritamki, Juha, Rasanen, 刘述临. 2001中国钢铁年会论文集（上卷）. 2001
[6]. 6.25m捣固装煤推焦一体机装煤装置的开发[D]. 李昊. 大连理工大学. 2015
[7]. 基于本体与物联网的冶金炼焦过程语义化及建模应用研究[D]. 甘健侯. 昆明理工大学. 2016
[8]. 焦炉机械设备控制系统关键技术的研究[D]. 聂凤军. 大连海事大学. 2012
[9]. 7m顶装焦炉技术与装备[J]. 于振东, 张长青, 朱郁. 燃料与化工. 2013
[10]. 劳塔鲁基OY钢厂焦炉过程管理系统的开发[J]. 佚名. 武钢技术. 1997