CN215895295U - 一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于含铁金属物料加热自动化控制系统领域，尤其为一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，包括前馈+反馈式精细化智能化系统，所述前馈+反馈式精细化智能化系统包括工业级红外热成像系统、基础级PLC控制系统、自动调节系统、废钢温度预报模块，与现有技术相比，本实用新型提供了一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，具备以下有益效果：该一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，通过一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统在传统PLC基础控制的基础上，为含铁金属物料加热过程中燃烧系统的自动调节提出指导，提高了项目的自动化水平，降低了生产过程燃耗，保证了含铁金属物料加热温度的稳定。

Description

一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统

技术领域

本实用新型涉及含铁金属物料加热自动化控制系统领域，具体为一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统。

背景技术

传统含铁金属物料加热过程中，通常采用人工经验的控制方式，其控制系统通常采用基于仪表的人工控制方式或者基于PLC的基础级控制方式，预热过程中煤气流量、空燃比、各段温度设定等都需要通过长时间的生产过程进行人工摸索。

传统的控制方式自动化程度低，当废钢种类、废钢处理量等发生变化后实际各段温度设定很难做出及时调整，会造成废钢预热温度不达标、燃料消耗大等问题，为此我们提出一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，已解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括前馈+反馈式精细化智能化系统，所述前馈+反馈式精细化智能化系统包括工业级红外热成像系统、基础级PLC控制系统、自动调节系统、废钢温度预报模块，所述工业级红外热成像系统包括目标红外辐射、周围环境、光学系统、红外探测及制冷系统、电子信号处理系统、显示系统，所述基础级PLC控制系统包括基本系统软件和应用软件、HMI装置、HMI界面、设计标准、重级工作制、防尘防污、 cpu、人机接口、控制台、水冷系统画面、废钢间主控室、振动输送系统、振动输送系统画面、燃烧系统、燃烧系统监控画面，所述自动调节系统包括自学习模型、废钢温度测量、模型修正、反馈控制、炉温控制、各段煤气流量设定、前馈控制、废钢产量废钢类型、废钢温度计算数据模型、模型预测废钢过程温度、当前炉温，所述废钢温度预报模块包括温度传感器、传输线路、显示装置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述前馈+反馈式精细化智能化系统对工业级红外热成像系统、基础级PLC控制系统、自动调节系统和废钢温度预报模块所采集的数据进行处理。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述工业级红外热成像系统内设置有红外探测及制冷系统，所述工业级红外热成像系统需要对周围环境进行检测，所述工业级红外热成像系统内配备有光学系统，所述工业级红外热成像系统通过电子信号处理系统将数据进行传输，所述显示系统对工业级红外热成像系统所采集的数据进行显示。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述基础级PLC控制系统内部设置有基本系统软件和应用软件，所述基本系统软件和应用软件与HMI装置进行连接，所述HMI装置设置有HMI界面显示装置，所述基础级PLC控制系统内部设置有cpu，所述cpu的外表面设置有人机接口，所述人机接口与控制台进行连接，所述基础级PLC控制系统内制定有设计标准，所述设计标准包含有重级工作制和防尘防污规划，所述控制台外表设置有水冷系统画面，所述控制台与废钢间主控室进行连接，所述废钢间主控室包含有振动输送系统和燃烧系统，所述振动输送系统将数据传输至振动输送系统画面进行显示，所述燃烧系统将数据传输至燃烧系统监控画面进行显示。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述自动调节系统包含有自学习模型，所述自学习模型内设置有废钢温度测量，所述自学习模型内设置有模型修正，所述自学习模型内设置有反馈控制，所述反馈控制内设置有炉温控制，所述炉温控制内设置有各段煤气流量设定，所述模型修正需要对废钢温度计算数据模型进行处理，所述废钢产量废钢类型利用废钢温度计算数据模型进行统计，所述废钢温度计算数据模型需要对当前炉温进行记录，所述废钢温度计算数据模型内设置有模型预测废钢过程温度，所述模型预测废钢过程温度内部设置有前馈控制，所述前馈控制需要将数据传输至炉温控制。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述废钢温度预报模块内部设置有温度传感器，所述温度传感器通过传输线路与显示装置进行连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，具备以下有益效果：

该一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，通过一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统在传统PLC基础控制的基础上，增加了自己开发的废钢温度预报模型，同时，还增加了工业级红外热成像系统，实现前馈+反馈式精细化智能化控制，为含铁金属物料加热过程中燃烧系统的自动调节提出指导，提高了项目的自动化水平，降低了生产过程燃耗，保证了含铁金属物料加热温度的稳定。

附图说明

图1为本实用新型系统流程图；

图2为本实用新型工业级红外热成像系统流程图；

图3为本实用新型基础级PLC控制系统流程图；

图4为本实用新型自动调节系统流程图；

图5为本实用新型废钢温度预报模块流程图。

图中：1、前馈+反馈式精细化智能化系统；2、工业级红外热成像系统； 3、基础级PLC控制系统；4、自动调节系统；5、废钢温度预报模块；21、目标红外辐射；22、周围环境；23、光学系统；24、红外探测及制冷系统；25、电子信号处理系统；26、显示系统；31、基本系统软件和应用软件；32、HMI 装置；33、HMI界面；34、设计标准；35、重级工作制；36、防尘防污；37、cpu；38、人机接口；39、控制台；301、水冷系统画面；302、废钢间主控室； 303、振动输送系统；304、振动输送系统画面；305、燃烧系统；306、燃烧系统监控画面；41、自学习模型；42、废钢温度测量；43、模型修正；44、反馈控制；45、炉温控制；46、各段煤气流量设定；47、前馈控制；48、废钢产量废钢类型；49、钢温度计算数据模型；401、模型预测废钢过程温度； 402、当前炉温；51、温度传感器；52、传输线路；53、显示装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实施方案中：前馈+反馈式精细化智能化系统1包括工业级红外热成像系统2、基础级PLC控制系统3、自动调节系统4、废钢温度预报模块5，工业级红外热成像系统2包括目标红外辐射21、周围环境22、光学系统23、红外探测及制冷系统24、电子信号处理系统25、显示系统26，基础级PLC控制系统3包括基本系统软件和应用软件31、HMI装置32、HMI 界面33、设计标准34、重级工作制35、防尘防污36、cpu37、人机接口38、控制台39、水冷系统画面301、废钢间主控室302、振动输送系统303、振动输送系统画面304、燃烧系统305、燃烧系统监控画面306，自动调节系统4 包括自学习模型41、废钢温度测量42、模型修正43、反馈控制44、炉温控制45、各段煤气流量设定46、前馈控制47、废钢产量废钢类型48、废钢温度计算数据模型49、模型预测废钢过程温度401、当前炉温402，废钢温度预报模块5包括温度传感器51、传输线路52、显示装置53。

前馈+反馈式精细化智能化系统1对工业级红外热成像系统2、基础级PLC 控制系统3、自动调节系统4和废钢温度预报模块5所采集的数据进行处理，通过多组系统对数据进行分析提高设备的使用效果。

工业级红外热成像系统2内设置有红外探测及制冷系统24，工业级红外热成像系统2需要对周围环境22进行检测，工业级红外热成像系统2内配备有光学系统23，工业级红外热成像系统2通过电子信号处理系统25将数据进行传输，显示系统26对工业级红外热成像系统2采集的数据进行显示，通过工业级红外热成像系统2对设备内部和外界温度进行实时监控处理。

基础级PLC控制系统3内部设置有基本系统软件和应用软件31，基本系统软件和应用软件31与HMI装置32进行连接，HMI装置32设置有HMI界面显示33装置，基础级PLC控制系统3内部设置有cpu37，cpu37的外表面设置有人机接口38，人机接口38与控制台39进行连接，基础级PLC控制系统 3内制定有设计标准34，设计标准34包含有重级工作制35和防尘防污36规划，控制台39外表设置有水冷系统画面301，控制台39与废钢间主控室302 进行连接，废钢间主控室302包含有振动输送系统303和燃烧系统305，振动输送系统303将数据传输至振动输送系统画面304进行显示，燃烧系统305 将数据传输至燃烧系统监控画面306进行显示，通过基础级PLC控制系统3 提高设备的控制和处理能力。

自动调节系统4包含有自学习模型41，自学习模型41内设置有废钢温度测量42，自学习模型41内设置有模型修正43，自学习模型41内设置有反馈控制44，反馈控制44内设置有炉温控制45，炉温控制45内设置有各段煤气流量设定46，模型修正43需要对废钢温度计算数据模型49进行处理，废钢产量废钢类型48利用废钢温度计算数据模型49进行统计，废钢温度计算数据模型49需要对当前炉温402进行记录，废钢温度计算数据模型49内设置有模型预测废钢过程温度401，模型预测废钢过程温度401内部设置有前馈控制47，前馈控制47需要将数据传输至炉温控制45，通过自动调节系统4调高设备内部控制。

废钢温度预报模块5内部设置有温度传感器51，温度传感器51通过传输线路52与显示装置53进行连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，首先操作人员利用PLC系统完成废钢预热设备的所有数据采集、信号输出、程序控制及指示等功能，同时利用人机接口38使设备与cpu37进行连接，便于数据的收集和分析，操作台安装在废钢间主控室302内，利用操作台控制振动输送系统303和燃烧系统305 的起停，利用操作台控制振动输送系统303的手动和自动调节，同时废钢预热设备电气控制系统是一套完整的工控体系，它包括了数据的采集、数据的处理、显示、自控，所有操作控制画面可远传至控制台39，同时操作人员利用自动调节系统4对废钢内温度进行调节，利用自学习模型41内部的模型修正43对废钢温度计算数据模型49进行实时修改，利用自学习模型41对废钢温度进行测量，通过反馈控制44对炉温进行调节，同时利用模型预测废钢过程温度401进行前馈调节，进一步对炉温进行控制同时对各段煤气流量设定 46，提高设备的使用效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，包括前馈+反馈式精细化智能化系统(1)，其特征在于：所述前馈+反馈式精细化智能化系统(1)包括工业级红外热成像系统(2)、基础级PLC控制系统(3)、自动调节系统(4)、废钢温度预报模块(5)，所述工业级红外热成像系统(2)包括目标红外辐射(21)、周围环境(22)、光学系统(23)、红外探测及制冷系统(24)、电子信号处理系统(25)、显示系统(26)，所述基础级PLC控制系统(3)包括基本系统软件和应用软件(31)、HMI装置(32)、HMI界面(33)、设计标准(34)、重级工作制(35)、防尘防污(36)、cpu(37)、人机接口(38)、控制台(39)、水冷系统画面(301)、废钢间主控室(302)、振动输送系统(303)、振动输送系统画面(304)、燃烧系统(305)、燃烧系统监控画面(306)，所述自动调节系统(4)包括自学习模型(41)、废钢温度测量(42)、模型修正(43)、反馈控制(44)、炉温控制(45)、各段煤气流量设定(46)、前馈控制(47)、废钢产量废钢类型(48)、废钢温度计算数据模型(49)、模型预测废钢过程温度(401)、当前炉温(402)，所述废钢温度预报模块(5)包括温度传感器(51)、传输线路(52)、显示装置(53)。

2.根据权利要求1所述的一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，其特征在于：所述前馈+反馈式精细化智能化系统(1)对工业级红外热成像系统(2)、基础级PLC控制系统(3)、自动调节系统(4)和废钢温度预报模块(5)所采集的数据进行处理。

3.根据权利要求1所述的一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，其特征在于：所述工业级红外热成像系统(2)内设置有红外探测及制冷系统(24)，所述工业级红外热成像系统(2)需要对周围环境(22)进行检测，所述工业级红外热成像系统(2)内配备有光学系统(23)，所述工业级红外热成像系统(2)通过电子信号处理系统(25)将数据进行传输，所述显示系统(26)对工业级红外热成像系统(2)所采集的数据进行显示。

4.根据权利要求1所述的一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，其特征在于：所述基础级PLC控制系统(3)内部设置有基本系统软件和应用软件(31)，所述基本系统软件和应用软件(31)与HMI装置(32)进行连接，所述HMI装置(32)设置有HMI界面显示(33)装置，所述基础级PLC控制系统(3)内部设置有cpu(37)，所述cpu(37)的外表面设置有人机接口(38)，所述人机接口(38)与控制台(39)进行连接，所述基础级PLC控制系统(3)内制定有设计标准(34)，所述设计标准(34)包含有重级工作制(35)和防尘防污(36)规划，所述控制台(39)外表设置有水冷系统画面(301)，所述控制台(39)与废钢间主控室(302)进行连接，所述废钢间主控室(302)包含有振动输送系统(303)和燃烧系统(305)，所述振动输送系统(303)将数据传输至振动输送系统画面(304)进行显示，所述燃烧系统(305)将数据传输至燃烧系统监控画面(306)进行显示。

5.根据权利要求1所述的一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，其特征在于：所述自动调节系统(4)包含有自学习模型(41)，所述自学习模型(41)内设置有废钢温度测量(42)，所述自学习模型(41)内设置有模型修正(43)，所述自学习模型(41)内设置有反馈控制(44)，所述反馈控制(44)内设置有炉温控制(45)，所述炉温控制(45)内设置有各段煤气流量设定(46)，所述模型修正(43)需要对废钢温度计算数据模型(49)进行处理，所述废钢产量废钢类型(48)利用废钢温度计算数据模型(49)进行统计，所述废钢温度计算数据模型(49)需要对当前炉温(402)进行记录，所述废钢温度计算数据模型(49)内设置有模型预测废钢过程温度(401)，所述模型预测废钢过程温度(401)内部设置有前馈控制(47)，所述前馈控制(47)需要将数据传输至炉温控制(45)。

6.根据权利要求1所述的一种钢铁行业含铁金属物料加热自动化控制系统，其特征在于：所述废钢温度预报模块(5)内部设置有温度传感器(51)，所述温度传感器(51)通过传输线路(52)与显示装置(53)进行连接。

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