一種焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及焦?fàn)t技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]焦?fàn)t是一種通常由耐火磚和耐火砌塊砌成的爐子，用于使煤炭化以生產(chǎn)焦炭，用煤煉制焦炭的窯爐，是煉焦的主要熱工設(shè)備。現(xiàn)代焦?fàn)t是指以生產(chǎn)冶金焦為主要目的、可以回收煉焦化學(xué)產(chǎn)品的水平室式焦?fàn)t，由爐體和附屬設(shè)備構(gòu)成。焦?fàn)t爐體由爐頂、燃燒室和炭化室、斜道區(qū)、蓄熱室等部分，并通過煙道和煙囪相連。整座焦?fàn)t砌筑在混凝土基礎(chǔ)上。現(xiàn)代焦?fàn)t基本結(jié)構(gòu)大體相同，但由于裝煤方式、供熱方式和使用的燃料不盡相同，又可以分成許多類型。
[0003]焦?fàn)t分煙道的開度控制是調(diào)整煤氣燃燒狀態(tài)、調(diào)整廢氣排放量的重要手段?，F(xiàn)有的焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)主要側(cè)重于邏輯判斷控制，控制靈活性低，控制精度低，通用性低，另外所采用的數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確度低，系數(shù)修改頻繁，操作不便，對工藝和人工經(jīng)驗依賴性強。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)，包括監(jiān)控操作端、服務(wù)器、PLC、PID調(diào)節(jié)器、電動執(zhí)行單元、廢氣分析儀、熱值儀和流量計；所述服務(wù)器內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和模糊控制模塊；所述廢氣分析儀、熱值儀和流量計分別采集實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)、煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)，并發(fā)送給PLC，PLC連接服務(wù)器，PLC將獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和模糊控制模塊，監(jiān)控操作端連接服務(wù)器，并將標(biāo)準(zhǔn)空氣過剩系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和模糊控制模塊相互配合對獲得的數(shù)據(jù)進行處理獲得分煙道吸力調(diào)整值，并將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PLC，PLC連接PID調(diào)節(jié)器，并將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器控制連接電動執(zhí)行單元，并根據(jù)分煙道吸力調(diào)整值對電動執(zhí)行單元的開度進行調(diào)整。
[0007]作為本實用新型進一步的方案:所述PLC將煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)發(fā)送給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊，將實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給模糊控制模塊。
[0008]作為本實用新型再進一步的方案:所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊對煤氣熱值數(shù)據(jù)、煤氣流量數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)空氣過剩系數(shù)數(shù)據(jù)進行處理得到分煙道吸力設(shè)定值，同時模糊控制模塊對實際過剩空氣系數(shù)數(shù)據(jù)進行處理獲得分煙道吸力調(diào)整值。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:該焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)解決焦?fàn)t多變量非線性關(guān)系難以確定問題，提高系統(tǒng)控制靈活性、響應(yīng)速度、收斂速度、操作方便性、通用性和準(zhǔn)確性，減少對工藝和人工經(jīng)驗的依賴。
【附圖說明】
[0010]圖1為焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和模糊控制模塊的示意圖。
[0012]圖3為系數(shù)自校正模糊控制算法的流程圖。
[0013]圖中:1-監(jiān)控操作端、2-服務(wù)器、3-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊、4-模糊控制模塊、5-PLC、6-PID調(diào)節(jié)器、7-電動執(zhí)行單元、8-廢氣分析儀、9-熱值儀、10-流量計。
【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0015]請參閱圖1?2，本實用新型實施例中，一種焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)，包括監(jiān)控操作端1、服務(wù)器2、PLC 5,PID調(diào)節(jié)器6、電動執(zhí)行單元7、廢氣分析儀8、熱值儀9和流量計10 ;所述服務(wù)器2內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊3和模糊控制模塊4 ;所述廢氣分析儀8、熱值儀9和流量計10分別采集實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)、煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)，并發(fā)送給PLC 5，PLC 5連接服務(wù)器2，PLC 5將煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)發(fā)送給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊3，將實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給模糊控制模塊4，監(jiān)控操作端I連接服務(wù)器2，并將標(biāo)準(zhǔn)空氣過剩系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器2的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊3，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊3對煤氣熱值數(shù)據(jù)、煤氣流量數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)空氣過剩系數(shù)數(shù)據(jù)進行處理得到分煙道吸力設(shè)定值，同時模糊控制模塊4對實際過剩空氣系數(shù)數(shù)據(jù)進行處理獲得分煙道吸力調(diào)整值，并將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PLC 5，PLC 5連接PID調(diào)節(jié)器6，并將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PID調(diào)節(jié)器6，PID調(diào)節(jié)器6控制連接電動執(zhí)行單元7，并根據(jù)分煙道吸力調(diào)整值對電動執(zhí)行單元7的開度進行調(diào)整，從而完成分煙道的控制調(diào)節(jié)。
[0016]所述模糊控制模塊4采用系數(shù)自校正模糊控制算法，輸入值為實際過剩空氣系數(shù)與其標(biāo)準(zhǔn)值偏差和偏差變化率，輸出值為分煙道吸力調(diào)整值。該方法使空氣量隨著煤氣量和煤氣熱值的變化實時變化達到最佳燃燒比，結(jié)合實際過?？諝庀禂?shù)實時反饋調(diào)節(jié)，既讓煤氣充分燃燒，又能減少廢氣排放。
[0017]圖3為系數(shù)自校正模糊控制算法的流程圖，輸入實際過?？諝庀禂?shù)與標(biāo)準(zhǔn)過?？諝庀禂?shù)的偏差和偏差變化率，輸出分煙道吸力的調(diào)整值。模糊算法的輸入語言變量論域均為[_7°C，7°C ]，輸出變量的論域均為[_7，7]，論域依據(jù)不同的現(xiàn)場可靈活調(diào)整。算法系數(shù)自校正滿足了不同控制階段的不同控制策略，即大誤差時，加大控制量調(diào)節(jié)范圍，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，小誤差時減少控制量調(diào)節(jié)范圍，避免超調(diào)，提高系統(tǒng)精度。
[0018]分煙道吸力的計算公式如下:
[O。19] Press分煙道吸力=BP (GasV煤氣流量，AirRate標(biāo)準(zhǔn)過?？諝庀禂?shù)，CorI煤氣熱值)+Fuzzy (0E過?？諝庀禂?shù)偏差，過?？諝庀禂?shù)偏差變化率)
[0020]本實用新型的工作原理是:所述廢氣分析儀8、熱值儀9和流量計10分別采集實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)、煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)，并發(fā)送給PLC 5，PLC 5連接服務(wù)器2，PLC 5將煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)發(fā)送給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊3，將實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給模糊控制模塊4，監(jiān)控操作端I連接服務(wù)器2，并將標(biāo)準(zhǔn)空氣過剩系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器2的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊3，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊3對煤氣熱值數(shù)據(jù)、煤氣流量數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)空氣過剩系數(shù)數(shù)據(jù)進行處理得到分煙道吸力設(shè)定值，同時模糊控制模塊4對實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)進行處理獲得分煙道吸力調(diào)整值，并將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PLC 5，PLC 5連接PID調(diào)節(jié)器6，并將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PID調(diào)節(jié)器6，PID調(diào)節(jié)器6控制連接電動執(zhí)行單元7，并根據(jù)分煙道吸力調(diào)整值對電動執(zhí)行單元7的開度進行調(diào)整，從而完成分煙道的控制調(diào)節(jié)。
[0021]所述焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)解決焦?fàn)t多變量非線性關(guān)系難以確定問題，提高系統(tǒng)控制靈活性、響應(yīng)速度、收斂速度、操作方便性、通用性和準(zhǔn)確性，減少對工藝和人工經(jīng)驗的依賴。
[0022]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0023]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1.一種焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)控操作端(I)、服務(wù)器(2)、PLC(5)、PID調(diào)節(jié)器(6)、電動執(zhí)行單元(7)、廢氣分析儀⑶、熱值儀(9)和流量計(10);所述服務(wù)器(2)內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(3)和模糊控制模塊⑷；所述廢氣分析儀⑶、熱值儀(9)和流量計(10)分別采集實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)、煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)，并發(fā)送給PLC(5)，PLC(5)連接服務(wù)器(2)，PLC(5)將獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(3)和模糊控制模塊(4)，監(jiān)控操作端(I)連接服務(wù)器(2)，并將標(biāo)準(zhǔn)空氣過剩系數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器(2)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(3)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(3)和模糊控制模塊(4)相互配合對獲得的數(shù)據(jù)進行處理獲得分煙道吸力調(diào)整值，并將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PLC (5)，PLC (5)連接PID調(diào)節(jié)器(6)，并將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PID調(diào)節(jié)器出)，PID調(diào)節(jié)器(6)控制連接電動執(zhí)行單元(7)，并根據(jù)分煙道吸力調(diào)整值對電動執(zhí)行單元(7)的開度進行調(diào)整。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC(5)將煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)發(fā)送給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(3)，將實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給模糊控制豐旲塊⑷O3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)，其特征在于，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(3)對煤氣熱值數(shù)據(jù)、煤氣流量數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)空氣過剩系數(shù)數(shù)據(jù)進行處理得到分煙道吸力設(shè)定值，同時模糊控制模塊(4)對實際過?？諝庀禂?shù)數(shù)據(jù)進行處理獲得分煙道吸力調(diào)整值。
【專利摘要】本實用新型公開了一種焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)，包括監(jiān)控操作端、服務(wù)器、PLC、PID調(diào)節(jié)器、電動執(zhí)行單元、廢氣分析儀、熱值儀和流量計；所述服務(wù)器內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和模糊控制模塊；所述廢氣分析儀、熱值儀和流量計分別采集實際過剩空氣系數(shù)數(shù)據(jù)、煤氣熱值數(shù)據(jù)和煤氣流量數(shù)據(jù)，并發(fā)送給PLC，PLC連接服務(wù)器，監(jiān)控操作端連接服務(wù)器，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和模糊控制模塊配合獲得分煙道吸力調(diào)整值，并發(fā)送給PLC，PLC將分煙道吸力調(diào)整值發(fā)送給PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器控制連接電動執(zhí)行單元，并根據(jù)分煙道吸力調(diào)整值對電動執(zhí)行單元的開度進行調(diào)整；該焦?fàn)t分煙道控制系統(tǒng)靈活性高，響應(yīng)速度快，操作方便，通用性強，減少對工藝和人工經(jīng)驗的依賴。
【IPC分類】G05B13/02, G05B11/42, G05B19/05
【公開號】CN204832906
【申請?zhí)枴緾N201520533419
【發(fā)明人】盛榮芬, 陳勇波, 柳佳, 陳龍
【申請人】岳陽千盟電子有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月23日