智能控制高炉冶炼的系统

摘要

本发明的智能控制高炉冶炼的系统，包括在高炉主控室设置的1号、2号两个优化站，它们与若干个操作站组成主控室局域网，作为工长操作平台；在炼铁厂设置服务器与各控制工序终端联网，组成炼铁厂局域网，并将其与主控室局域网联网形成炼铁过程信息实时采集、自动传送与处理的网络系统；在1号优化站设置智能控制软件模块，在2号优化站设置按冶炼程序流程自动显示智能控制图表和故障指示图表的模块；在高炉冶炼进程中，通过智能控制系统软件模块，以人机会话和简明模型图表的方式输出结果，向高炉工长提供操作，提示工长采取适当措施，可有效避免发生炉况故障，保持高炉在最佳热状态下运行，达到优化控制的目标。

主权项

1.一种智能控制高炉冶炼的系统，包括在线动态采集高炉数据的传感器，装备在高炉主控制室用于判断高炉本体工作状态、高炉热状态和高炉冶炼进程顺行状态的若干个操作站组成的微机监控系统，在高炉主控制室设置1号优化站和兼作服务器的2号优化站两台微机，该两台微机与若干个操作站组成主控室微机局域网，构成工长智能化操作的硬件平台；在炼铁厂设置服务器，与槽下配料子工序的终端，卷扬布料子工序的终端，富氧鼓风子工序的终端，喷煤子工序的终端，化验室终端，以及厂长办公室、技术科、机动科、生产统计科、调度室管理部门的终端联网，组成炼铁厂局域网，并且与主控室局域网联网，形成炼铁过程信息实时采集与自动传送的网络系统；在1号优化站设有为工长控制冶炼进程提供操作的智能控制系统软件模块，所说的智能控制系统软件模块包括：数据库模块，冷却系统设备诊断模块，炉况顺行故障诊断模块，配料优化计算模块，最佳热状态与随机最优控制计算模块，铁水含硅量与含硫量的智能控制模块，以及管理报表自动生成模块，在2号优化站设有按冶炼程序流程自动显示智能控制图表和冷却系统故障、炉况顺行故障指示图表的模块，其特征在于在高炉最佳热状态与随机最优控制模块中建立了多目标优化模型公式如下： $U\left(t\right)=\underset{t_0}{\overset{t}{\int }}{F}_1(Y,\frac{\partial Y}{\partial \tau },Z,\frac{\partial Z}{\partial \tau },X,\frac{\partial X}{\partial \tau },u\frac{\partial u}{\partial \tau })\mathrm{d\tau }\to \mathrm{Max}$ $K\left(t\right)=\underset{t_0}{\overset{t}{\int }}{F}_2(Y,\frac{\partial Y}{\partial \tau },Z,\frac{\partial Z}{\partial \tau },X,\frac{\partial X}{\partial \tau },u,\frac{\partial u}{\partial \tau })\mathrm{d\tau }\to \min$ $\left[\mathrm{Si}\right]\left(t\right)=\underset{t_0}{\overset{t}{\int }}{F}_3(Y,\frac{\partial Y}{\partial \tau },Z,\frac{\partial Z}{\partial \tau },X,\frac{\partial X}{\partial \tau },u,\frac{\partial u}{\partial \tau })\mathrm{d\tau }\in ({\left[\mathrm{Si}\right]}_0-a,{\left[\mathrm{Si}\right]}_0+a)$ $\left[S\right]\left(t\right)=\underset{t_0}{\overset{t}{\int }}{F}_4(Y,\frac{\partial Y}{\partial \tau },Z,\frac{\partial Z}{\partial \tau },X,\frac{\partial X}{\partial \tau },u,\frac{\partial u}{\partial \tau })\mathrm{d\tau }\le {\left[S\right]}_0$上述公式中，U(t)是高炉利用系数，Max表示最大化，K(t)是焦比，min表示最小化，[Si](t)是铁水含硅量，要求控制在最佳范围([Si]₀-a，[Si]₀+a)中，[Si]₀是最佳炉温，a是与方差相关的波动范围，[S]是铁水含硫量，满足炼钢的质量要求应低于限定值[S]₀；积分号下的F₁、F₂、F₃、F₄表示各自的复杂函数关联，其中Y为原燃料参数，Z为殴备参数，X为状态参数，u为控制参数，分别为它们的变化率。