高炉粒化脱水转鼓速度控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种高炉粒化脱水转鼓速度控制系统及方法，通过液位传感器、速度传感器、变频器将控制转鼓所需的转鼓液位、转鼓速度、负载转矩信号采集到PLC中，在所述PLC中通过递推平均滤波法对所述采集信号进行滤波处理，以保证信号的可靠性；再根据速度-液位函数模型及速度-转矩函数模型，计算出转鼓所需的速度；最后采用闭环控制方法对转鼓速度进行控制。采用本发明的速度控制系统及方法，能够根据高炉出渣量的大小，自动调节转鼓速度，保证水渣的产品质量及整个控制系统的持续稳定运行。

主权项

一种高炉粒化脱水转鼓速度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：A、对PLC采集到的转鼓水位、转矩及速度信号进行滤波的步骤；B、确定转鼓速度的给定值的步骤，包括：根据转矩‑速度曲线给出的速度与负荷转矩的关系V=f(T)函数，以及液位‑速度曲线给出的速度与液位的关系V=f(L)函数，将上述两条曲线叠加，得到转鼓所需的给定值Vg=f_T)+f(L)；C、确定反馈偏差e的值的步骤；所述给定值Vg与PLC采集的转鼓实际速度Vf之间的偏差e=Vg‑Vf；D、计算PID控制器输出给变频器调节转鼓速度值的步骤，包括：D1：根据具体情况，设定一阈值ε>0；D2：当偏差值|e|大于此阈值即|e|＞ε，采用PD控制避免过大的超调；D3：当偏差值|e|小于等于此阈值|e|≤ε，采用PID控制；D4：采用积分分离PID控制算法，得出PID输出至变频器调节转鼓速度值：$u\left(t\right)=k_p\{e\left(t\right)+\beta \frac{1}{T_i}{\int }_0^{t}e\left(t\right)\mathrm{dt}+\frac{T_d\mathrm{de}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\};$其中：k_p比例系数，T_i积分时间常数，T_d微分时间常数，β为积分项的开关系数$\beta =\left\{\begin{array}{c}1\left|e\right|\le ϵ\\ 0\left|e\right|>ϵ\end{array}\right.;$E、将所述速度偏差e作为PID控制器的输入，PID控制器经过比例、积分、微分计算，将输出值送入变频器，从而实现转鼓速度的自动调节。