基于METSIM軟件的豎爐過程控制仿真系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、豎爐還原焙燒過程是磁鐵礦選礦過程中的關(guān)鍵工序,豎爐焙燒質(zhì)量直接影響后續(xù)的磨礦和磁選工序的工藝指標(biāo):金屬回收率和精礦品位,因此必須嚴(yán)格控制其生產(chǎn)指標(biāo):磁選管回收率。但該過程中不確定性因素多,如多變量間耦合嚴(yán)重、大滯后,關(guān)鍵工藝參數(shù)難以在線檢測或?qū)崟r測量,從而導(dǎo)致這些變量難以控制,對豎爐生產(chǎn)過程運(yùn)行品質(zhì)的影響難以定性或定量進(jìn)行評估,一般通過運(yùn)行優(yōu)化控制可以實(shí)現(xiàn)對磁選管回收率的控制。運(yùn)行優(yōu)化控制的投資需要進(jìn)行大量工業(yè)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),成本高、風(fēng)險大。

2、為了降低現(xiàn)場調(diào)試的風(fēng)險和成本,如何建立豎爐焙燒過程的實(shí)驗(yàn)仿真平臺成為了重要的研究課題。
  現(xiàn)有仿真軟件大多用于穩(wěn)態(tài)模擬,缺乏豎爐模型單元;而且,仿真軟件無法與控制系統(tǒng)連接;針對特定工藝對象開發(fā)的學(xué)術(shù)模型缺乏熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫支撐,無法解決由礦石組分變化引起的熱力學(xué)參數(shù)改變問題。針對以上問題,本文依托東北大學(xué)流程工業(yè)綜合自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“973”項(xiàng)目《復(fù)雜生產(chǎn)制造過程一體化控制系統(tǒng)理論和技術(shù)基礎(chǔ)研究》的子課題“具有安全性、協(xié)同性、易

3、用性的一體化控制系統(tǒng)的若干技術(shù)基礎(chǔ)與半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺的研究”,采用冶金過程模擬軟件METSIM搭建了豎爐過程半實(shí)物仿真系統(tǒng),利用METSIM軟件的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫、物性數(shù)據(jù)庫和基本單元搭建了豎爐過程動態(tài)模型,自主開發(fā)數(shù)據(jù)通信接口軟件,實(shí)現(xiàn)了仿真對象與PLC過程控制系統(tǒng)的連接,為豎爐運(yùn)行優(yōu)化控制方法提供了仿真實(shí)驗(yàn)的平臺。
  本文的主要研究內(nèi)容如下:
  (1)設(shè)計并開發(fā)了基于METSIM軟件的豎爐焙燒過程的動態(tài)工藝模型。利用M

4、ETSIM軟件豐富的物性數(shù)據(jù)庫,搭建了豎爐過程的METSIM模型,同時根據(jù)PLC控制回路層的要求,配置了模型的DDE動態(tài)數(shù)據(jù)交互接口,實(shí)現(xiàn)了豎爐焙燒過程的動態(tài)仿真。
  (2)設(shè)計并開發(fā)了對基于EXCEL VBA的數(shù)據(jù)通信接口軟件的遠(yuǎn)程訪問功能?;贒DE-OPC數(shù)據(jù)通信機(jī)制,實(shí)現(xiàn)豎爐焙燒過程仿真對象與控制系統(tǒng)的連接。
  (3)設(shè)計并開發(fā)了基于羅克韋爾軟件的豎爐焙燒過程基礎(chǔ)回路控制系統(tǒng)。針對豎爐焙燒過程的燃燒室溫度、加熱煤

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