高炉炉顶压力智能解耦控制方法及应用

首先根据高炉炉顶压力系统的机理建立了高炉炉顶压力和高炉煤气余压透平发电装置(blast furnacetop gas recovery turbine unit,以下简称TRT)前压力的动态数学模型,然后针对高炉炉顶压力系统具有强耦合、强扰动和严重非线性的特点,提出一种融合PID控制,模糊控制和专家控制的解耦方法、用于消除顶压和TRT前压力的耦合,解决环缝和静叶开度与流量的非线性问题.在某钢铁公司2 200 m3高炉的应用表明,高炉炉顶压力波动可减少到±2 kPa以内,提出的控制方法具有很好的控制效果.

基于分层递阶融合算法的高炉料面煤气流分布软测量方法

高炉能否稳顺、高产和低耗运行与煤气流的分布密切相关,本文针对料面煤气流分布难以直接检测的问题,提出了一种基于多源信息分层递阶融合的高炉料面煤气流分布软测量方法.首先,将多源信息配准为同一时间和空间的尺度;然后,采用数据级融合分别建立能够反映煤气径向和轴向分布的高炉料面温度场模型和高炉布料模型;最后,利用模糊决策级融合算法计算出高炉料面煤气流分布状态.现场数据仿真表明本文的检测方法有效,能够准确地反映高炉料面的煤气流分布状态,为高炉操作提供必要的指导.

基于改进支持向量机的高炉一氧化碳利用率预测方法

高炉冶炼是一个具有非线性、大时滞、大噪声、分布参数等特征的高度复杂生产过程。针对目前高炉现场以焦比为能耗评价指标却无法提供实时指导的问题,研究以一氧化碳利用率为能耗评价指标,提出一种基于改进支持向量机的高炉一氧化碳利用率预测方法。首先分析高炉炼铁过程机理,结合互信息法得出影响一氧化碳利用率的相关操作因素。然后鉴于生产数据含噪高的特点,采用小波去噪方法去除数据噪声干扰,并且利用灰色相对关联度分析方法对操作参数进行时序配准,消除时滞影响,建立高炉一氧化碳利用率预测模型。在建模过程中,将自适应粒子群与支持向量机回归方法相结合,以克服模型参数选择的随机性,提高了模型预测精度。现场实际数据的预测结果表明所提出方法的有效性,能够实时精确地预测高炉一氧化碳利用率,为后续高炉的优化操作和节能减排提供了及时有效的决策支持。

高炉炉喉煤气流形态三维模型重建

高炉炉喉煤气流分布是表征高炉生产状况的重要因素且无法直接检测;本文提出一种基于炉顶摄像检测的高炉炉喉煤气流形态三维模型重建方法.首先建立检测系统的硬件结构,其次对煤气流形态图像预处理后,采用边缘检测算法提取图像特征,并提出基于方向链码的边缘跟踪算法,计算煤气流形态的图像坐标;最后结合摄像机内部参数并利用坐标系三维变化关系以及坐标映射关系,计算煤气流形态在三维空间的坐标,从而重建煤气流形态的三维模型.通过仿真对比高炉布料后煤气流形态发展的4个阶段的三维模型变化,估计气流形态的变化,从而估计高炉内部的煤气流分布状况,对指导高炉布料操作以及高炉稳顺运行奠定了基础.

基于料面温度场特征的高炉炉况诊断方法

针对高炉(BF)生产过程中炉况状态难以诊断的问题,提出一种基于料面温度场特征信息的高炉炉况最小二乘支持向量机(LS-SVM)诊断方法.根据高炉炉顶红外图像和过程检测数据,采用信息融合技术建立高炉料面温度场.提取与炉况有关的料面温度场的特征信息,将特征信息作为炉况诊断模型的输入.采用最小二乘支持向量机构造炉况诊断模型,计算高炉运行状态.现场数据验证表明,该方法充分利用了温度场和炉况的关系,具有较好的诊断效果,能够有效地帮助现场操作人员及时发现异常炉况,稳定高炉运行.

基于信息融合的高炉料面红外图像分割方法

针对高炉料面红外图像特征难以准确提取的问题,提出一种基于多源信息融合和免疫遗传算法的最大模糊熵分割方法。根据专家经验和多源过程检测信息,将高炉料面图像分为高温和低温子图像,采用免疫遗传算法和最大模糊熵分别对子图像进行分割,再将分割后的图像融合。采用国内某钢铁公司高炉炉顶摄像机拍摄的图像进行图像分割比较实验。研究结果表明:该方法有效地利用多源信息和高低温图像特征,充分发挥最大熵法分割精度高和受目标大小影响小等优点,通过免疫疫苗接种提高遗传算法搜索最佳阈值的收敛速度;该方法能高效准确地提取高炉料面温度特征,及时发现高炉异常炉况,更符合工业实际应用要求。

基于动态神经网络的高炉炉壁不完备温度检测信息软测量方法

针对高炉炉壁温度检测系统中由于传感器故障导致的检测信息不完备问题,提出一种基于动态神经网络的不完备检测信息软测量方法。首先,依据高炉结构和炉壁温度传感器位置分布建立温度传感器位置描述模型和分区域温度检测模型;其次,根据热传递学分析炉壁分区域温度检测模型中各个传感器之间存在的相关性,并采用最大互信息非参统计量方法从传感器检测序列上定量的计算分区域温度检测模型中各传感器间的相关度;最后,依据相关性分析结果,结合温度传递规律,提出炉壁不完备温度检测信息软测量模型,采用Elman神经网络对模型的结构和参数进行辨识。通过高炉冶炼现场采集的数据仿真计算表明,提出的方法具有较好的准确度与检测精度,能够满足现场的检测精度要求,具备广泛的应用价值。

基于多源信息可信度的高炉料面温度检测方法

针对高炉料面温度难以准确检测的问题,提出一种基于多源信息可信度的高炉料面温度在线检测方法.根据高炉3种异类检测信息的各自特点分别估计料面温度,采用可信度理论通过融合单一信息的估计值计算高炉料面温度.在某钢铁企业2 200m3高炉应用结果表明,所提出的方法能够准确地检测高炉料面温度,为复杂冶金过程状态检测提供了新的解决思路.

铝箔轧机网络控制系统的研制

论文设计了一种基于现场总线的网络化超薄高速连续轧制工程控制系统;系统采用Profibus总线,实现了连续轧制的可靠性及系统的综合性管理,提高了生产效率;以某1450mm铝箔轧机控制系统为例,研究基于网络技术的轧机控制系统;该系统以PLC为控制核心,主站通过Profibus—DP总线存取协议对分布式I/O进行实时控制,PLC主站之间以及PLC主站与上位监控机之间通过Profibus—FMS协议进行通信,运行结果表明该系统可以有效提高系统的可靠性、安全性、实时性及可适应性,进而提高我国铝箔轧制的自动化控制水平。

高速双端口共享存储器IDT7025及其应用

双端口共享存储器IDT7025是真正的双口存储单元,允许同一内存地址的同时存取。IDT7025为高速8K×16双口静态RAM,可用作单独的128K位双口RAM也可用作32位或者更多字系统的主从双口RAM的组合。它提供两个独立的口,这两个口可以单独控制、有独自的地址和I/O引脚,从而实现了对内存任何地址的独立的、异步的存取(读写)。

基于料面温度场的高炉煤气流分布识别方法

针对高炉内部环境复杂、煤气流分布实时检测困难的问题,提出了一种基于料面温度场的高炉煤气流分布的识别方法.首先,充分利用高炉生产过程检测信息建立料面温度场.其次,对高炉中心和边缘煤气流发展水平进行提取,采用模糊C均值聚类方法对高炉煤气流分布模式进行识别.实验表明:该方法能有效反映高炉煤气流分布状态,有利于指导高炉的料面操作.

基于网络技术的铝箔轧机控制系统

介绍了1450 mm铝箔轧机控制系统,以PLC为核心的主站通过Profibus-DP总线存取协议对分布式I/O进行实时控制,主站之间以及主站与上位监控机之间通过Ethernet协议进行通信,上位机进行铝箔轧制的工艺参数优化控制,可提高铝箔轧制的自动化控制水平。

涟钢3万m^3/h制氧机组的控制系统

以FOXBRO集散控制系统(DCS)在涟钢3万m3/h制氧机组中的应用为例,介绍了集散控制系统在制氧工艺流程中的应用及其先进性,重点针对利用集散控制系统实现的制氧机组空压机防喘振控制、分子筛切换的顺序控制、氧压机3种停车方式的顺序控制及防喘振控制,同时对一些常见的控制过程中的问题,作了简单的介绍。

单片机课程模块化教学模式研究

单片机课程是测控技术与仪器专业中一门重要的专业基础课,在课程体系中起着承上启下的作用。本文针对传统教学模式的缺点,研究了基于模块化思想的教学模式,将课程分为4个模块,以模块为单位编排教学内容,实施教学和考核。实践结果表明,新的教学模式可有效改善教学效果,提高培养质量,对于其他专业课程的教学改革有较好的借鉴意义。

基于专家评估和信息融合的高炉料面温度场智能建模

高炉料面温度分布对于高炉操作有着重要的指导意义。本文针对高炉目前无法准确全面了解料面温度分布的情况,挖掘现场已有数据,依据可信度理论,建立红外图像可信度评估的专家规则;根据评估结果,分别采用依靠红外图像的机理模型信息融合方法和不依靠红外图像的神经网络信息融合方法,建立基于专家评估和多源信息的高炉料面温度场模型。在某钢铁企业2 200 m^3高炉应用结果表明,该模型可以更为准确,直观地反映料面温度分布,实现了对料面温度分布的实时检测,为复杂冶金过程控制和监控提供了有效的解决方法。

基于网络技术的铝箔轧机控制系统的研制

以某1450mm铝箔轧机控制系统为例,研究基于网络技术的轧机控制系统.该系统以PLC为控制核心,主站通过Profibus-DP总线存取协议对分布式I/O进行实时控制,PLC主站之间以及PLC主站与上位监控机之间通过Profibus-FMS协议进行通信,上位机控制系统实现铝箔轧制的工艺参数优化控制,并且研究了现场总线的实时性.运行结构表明该系统可以有效提高系统的可靠性、安全性、实时性及可适应性.进而提高我国铝箔轧制的自动化控制水平.

基于主客观证据融合的高炉悬料预测方法

针对高炉关键异常炉况悬料难以预测的问题,基于D-S证据理论,提出一种综合模糊专家推理和后验概率最小二乘支持向量机的悬料预测方法.首先,结合高炉生产过程和悬料现象,分析悬料形成的内在机理;其次,通过模糊专家推理提取基于专家规则的主观证据,再通过建立后验概率最小二乘支持向量机模型提取基于数据内在客观规律的客观证据;最后,基于D-S证据理论完成主客观证据融合,实现悬料预测.该方法充分利用专家经验和最小二乘支持向量机的自学习能力,能够提高预测精度.仿真结果表明本文提出的方法有效、准确.

基于混沌理论的高炉一氧化碳利用率的预测研究

以一氧化碳利用率为能耗评估指标,在高炉一氧化碳利用率混沌特性的基础上,提出了一种基于混沌理论高炉一氧化碳利用率的预测方法.首先以两座具有代表性的中高型高炉的一氧化碳利用率时序为样本,采用混沌相空间重构技术,对其进行相空间重构.其次利用自相关方法和G-P方法计算其重构空间的参数（时滞时间和嵌入维数）.最后基于已获的混沌重构相空间参数,采用混沌加权一阶多步预测方法,建立高炉一氧化碳利用率的混沌预测模型,对其进行多步预测.现场实际数据的预测结果表明了所提出方法的有效性和预测模型的精准性.