DE102005010114A1 - Method and system for the experience-based control and / or regulation of an operating process of a coke oven operating device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur erfahrensbasierten Steuerung und/oder Regelung eines Betriebsvorgangs einer Koksofenbedienungseinrichtung, wobei die Koksofenbedienungseinrichtung zur Bedienung einer Mehrzahl von Ofenkammern (3) eines Koksofens ausgebildet ist und bei dem Betriebsvorgang der Koksofenbedienungseinrichtung eine Ofenkammer (3) bedient wird, vorzugsweise zur Steuerung und/oder Regelung eines Befüllvorgangs wenigstens einer Befülleinrichtung (2) eines Füllwagens zur Befüllung der Ofenkammern (3). Um den Betriebsvorgang einer Koksofenbedienungseinrichtung in einfacher Weise steuern und/oder regeln zu können und zu optimieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß wenigstens ein Betriebsparameter (7) eines vorangegangenen Betriebsvorgangs der Koksofenbedienungseinrichtung zur Bedienung der Ofenkammer und wenigstens ein Ergebnisparameter (8) des dem Betriebsvorgang der Koksofenbedienungseinrichtung zugeordneten vorangegangenen Verkokungsvorgangs von Kohle in der Ofenkammer (3) korreliert werden und daß in Abhängigkeit von der Korrelation eine Sollwert-Vorgabe (6) für wenigstens einen Betriebsparameter (10) eines nachfolgenden Betriebsvorgangs zur Bedienung der Ofenkammer (3) ermittelt wird.The present invention relates to a method for process-based control and / or regulation of an operation of a coke oven operation device, wherein the coke oven operation means for operating a plurality of furnace chambers (3) of a coke oven is formed and in the operation of the coke oven operation means a furnace chamber (3) is operated, preferably for Control and / or regulation of a filling operation of at least one filling device (2) of a filling carriage for filling the furnace chambers (3). In order to be able to control and / or regulate the operation of a coke oven operating device in a simple manner, it is provided that at least one operating parameter (7) of a preceding operation of the coke oven operating device for operating the furnace chamber and at least one result parameter (8) of the operating process of Coke oven operating means associated with the previous coking process of coal in the furnace chamber (3) are correlated and that depending on the correlation, a setpoint specification (6) for at least one operating parameter (10) of a subsequent operation for operating the oven chamber (3) is determined.
Description
Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren und andererseits ein System jeweils zur erfahrensbasierten Steuerung und/oder Regelung eines Betriebsvorgangs einer Koksofenbedienungseinrichtung, wobei die Koksofenbedienungseinrichtung zur Bedienung einer Mehrzahl von Ofenkammern eines Koksofens ausgebildet ist und bei dem Betriebsvorgang der Koksofenbedienungseinrichtung eine Ofenkammer bedient wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verkokungssystem mit wenigstens einer Koksofenbedienungseinrichtung eines eine Vielzahl von Ofenkammern aufweisenden Koksofens und mit wenigstens einem System der zuvor genannten Art.The The invention relates on the one hand to a method and, on the other hand, to a System for process-based control and / or regulation an operation of a coke oven operation device, wherein the coke oven operating device for operating a plurality of Furnace chambers of a coke oven is formed and during the operation the coke oven operating device is operated a furnace chamber. About that In addition, the present invention relates to a coking system with at least one coke oven operation device of a plurality furnace chambers having coke oven and at least one System of the kind mentioned above.
Der Verkokungsprozeß von Kohle in einem eine Mehrzahl von Ofenkammern aufweisenden Koksofen setzt ein intensives und enges Zusammenspiel aller am Verkokungsprozeß beteiligten Koksofenbedienungseinrichtungen voraus. Bei einer Koksofenbedienungseinrichtung kann es sich um die betreffende Koksofenbedienungsmaschine als solche, wie um einen Füllwagen, eine Koksausdrückmaschine, eine Koksüberleitmaschine, eine Heißkoks-Transporteinrichtung, beispielsweise um ein Kokslöschfahrzeug, oder aber um Teile der vorgenannten Einrichtungen bzw. Maschinen handeln.Of the Coking process of Coal in a coke oven having a plurality of furnace chambers sets an intense and close interaction of all involved in the coking process Coke oven control devices ahead. In a coke oven operation device This may be the relevant coke oven operating machine as such, such as to a filling car, a coke blowing machine, a coke transfer machine, a hot coke transport device, for example, a coke-fire vehicle, or parts of the aforementioned devices or machines act.
Der Füllwagen ermöglicht ein schnelles, kontrolliertes und gasdichtes, emissionsfreies Befüllen der Ofenkammern, wobei als Koksofenbedienungseinrichtungen beispielsweise Reinigungseinrichtungen der Füllochdeckel und – rahmen, eine Ofendeckenabsaugung, eine Steigrohrbetätigung und -reinigung sowie eine Deckelvergießeinrichtung vorgesehen sein können. Zur Befüllung der Ofenkammern ist darüber hinaus eine Befülleinrichtung vorgesehen.Of the charging car allows a fast, controlled and gas-tight, emission-free filling of the Oven chambers, wherein as Koksofenbedienungseinrichtungen example Cleaning devices of the fill hole cover and frames, a furnace ceiling extraction, a riser operation and cleaning as well a Deckelvergießeinrichtung can be provided. For filling the oven chambers is above in addition a filling device intended.
Die Koksausdrückmaschine weist Einrichtungen zum Ausdrücken des Kokses aus der Ofenkammer, für das notwendige Öffnen und Schließen der Türen (Türausheber) sowie für das Planieren der vom Füllwagen in den Ofen eingefüllten Kohle (Planiereinrichtung) auf. Ferner weisen Koksausdrückmaschinen in der Regel Reinigungseinrichtungen für die Ofentüren und -rahmen, Einrichtungen zum Auffangen überschüssiger Planierkohle und Schlabberkoks, zur Meistergangreinigung und zur Absaugung für Teeremissionen auf.The coke pushing has facilities for expressions of the coke from the oven chamber, for the necessary opening and closing the Doors (door release) also for the leveling of the stuffing car filled in the oven Coal (leveling device) on. Furthermore, have Koksausdrückmaschinen usually cleaning equipment for the oven doors and frames, facilities for collecting excess leveling coal and Schlabberkoks, for Meisterergangreinigung and exhaust for tar emissions on.
Der von der Koksausdrückmaschine aus dem Ofen gedrückte Koks wird durch die auf der Maschine integrierte Kuchenführung in das jeweilige Kokslöschfahrzeug geleitet. Das erforderliche Öffnen und Schließen der Ofentüren wird von einem Türausheber der Koksüberleitmaschine durchgeführt. Zusätzlich zu Reinigungseinrichtungen für die Ofentüren und -rahmen sowie des Meisterganges werden Koksüberleitmaschinen in der Regel mit einem Absaug-Haubensystem versehen, das alle bei der Ofenbedienung anfallenden Emissionen erfaßt. Diese werden dann von einer stationären Schlauchfilteranlage abgesaugt.Of the from the coke blowing machine pushed out of the oven Coke is in through the integrated on the machine cake guide in the respective coke fire truck directed. The required opening and Shut down the oven doors is from a door release the coke transfer machine carried out. additionally to cleaning equipment for the oven doors and frames, as well as the master gear, are typically coke transfer machines with a suction hood system provided all the emissions incurred during oven operation detected. These are then sucked off a stationary bag filter system.
Der aus dem Ofen ausgedrückte glühende Koks wird zur entsprechenden Lösch- bzw. Trockenanlage transportiert. Hierzu werden beispielsweise Kokslöschwagen eingesetzt.Of the expressed from the oven glowing coke is added to the corresponding deletion or drier transported. For this purpose, for example, coke quenching cars used.
Von Nachteil ist, daß die Steuerung des gesamten Verkokungsprozesses und insbesondere der Koksofenbedienungseinrichtungen schwierig und arbeits- und kostenintensiv ist. Bei Fehlbedienungen kann es leicht zu Beschädigungen der Koksofenbedienungseinrichtungen und/oder des Koksofens bzw. einzelner Kammern kommen.From Disadvantage is that the Control of the entire coking process and in particular the coke oven service facilities difficult and labor-and is expensive. Incorrect operation can easily cause damage the coke oven service facilities and / or the coke oven or individual Chambers are coming.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein System und ein Verkokungssystem jeweils der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit denen es möglich ist, einen Betriebsvorgang einer Koksofenbedienungseinrichtung in einfacher Weise steuern und/oder regeln zu können und zu optimieren.task The present invention is a method, a system and a coking system each of the type mentioned above available make it possible with that is an operation of a coke oven operation device in easy to control and / or regulate and optimize.
Die vorgenannte Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß wenigstens ein Betriebsparameter wenigstens eines vorangegangenen Betriebsvorgangs der Koksofenbedienungseinrichtung zur Bedienung der Ofenkammer und wenigstens ein Ergebnisparameter des dem vorangegangenen Betriebsvorgang der Koksofenbedienungsseinrichtung zugeordneten vorangegangenen Verkokungsvorgangs von Kohle in der Ofenkammer korreliert werden und daß in Abhängigkeit von der Korrelation eine Sollwert-Vorgabe für wenigstens einen Betriebsparameter eines nachfolgenden Betriebsvorgangs zur Bedienung der Ofenkammer ermittelt wird.The The aforementioned object is in a method of the aforementioned Art solved by at least an operating parameter of at least one previous operation the coke oven operation device for operating the furnace chamber and at least one result parameter of the previous operation the coke oven operating device associated with previous Coke process of coal in the furnace chamber are correlated and that in dependence from the correlation, a setpoint specification for at least one operating parameter a subsequent operation for operating the oven chamber is determined.
Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, einen nachfolgenden Betriebsvorgang einer Koksofenbedienungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Verkokungsergebnis und wenigstens einem Betriebsparameter des zu dem Verkokungsergebnis gehörenden vorangegangenen Betriebsvorgangs der Koksofenbedienungseinrichtung zu steuern und/oder zu regeln. Die Korrelation dient als Grundlage für die Generierung einer Sollwert-Vorgabe, wobei es die Korrelation zuläßt, darüber zu entscheiden, ob die Steuerung und/oder Regelung eines vorangegangenen Betriebsvorgangs zufriedenstellend bzw. optimal abgelaufen ist. Ist dies nicht der Fall, muß die Sollwert-Vorgabe für den nachfolgenden Betriebsvorgangs entsprechend so geändert werden, daß ein nachfolgender Betriebsvorgang zu einem besseren Verkokungsergebnis führt. Um den Zusammenhang zwischen dem Betriebsparameter eines vorangegangenen Betriebsvorgangs und dem dabei erzielten Verkokungsergebnis ermitteln zu können, wird der Betriebsparameter des vorangegangenen Betriebsvorgangs mit einem das Verkokungsergebnis charakterisierenden Ergebnisparameter korreliert. Dadurch ist es möglich, in einem interaktiven Prozeß die Güte eines nachfolgenden Betriebsvorgangs im Hinblick auf das Verkokungsergebnis zu verbessern und den Betriebsvorgang schrittweise zu optimieren.The invention is based on the basic idea of controlling and / or regulating a subsequent operating process of a coke oven operating device as a function of the coking result and at least one operating parameter of the preceding operating process of the coke oven operating device belonging to the coking result. The correlation serves as the basis for the generation of a target value specification, wherein it allows the correlation to decide whether the control and / or regulation of a preceding operating procedure has been satisfactorily or optimally completed. If this is not the case, the setpoint specification for the following Betriebsvor must be changed accordingly so that a subsequent operation leads to a better coking result. In order to be able to determine the relationship between the operating parameter of a previous operating procedure and the coking result achieved thereby, the operating parameter of the preceding operating procedure is correlated with a result parameter characterizing the coking result. This makes it possible to improve the quality of a subsequent operation with respect to the coking result in an interactive process and to optimize the operation step by step.
Im Ergebnis werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Betriebsdaten aus dem laufenden Betrieb der Koksofenbedienungseinrichtung in Relation gesetzt zum Verkokungsergebnis, welches erst Stunden nach dem Befüllvorgang vorliegt. Dadurch ist es möglich, einen nachfolgenden Betriebsvorgang in Abhängigkeit von gespeicherten Sollwert-Vorgaben älterer Betriebsvorgänge als "historische" Informationen zu steuern und/oder zu regeln, und dabei auf Erfahrungswissen für die Steuerung und/oder Regelung zurückgreifen zu können, das aus vorangegangenen Betriebsvorgängen der Koksofenbedienungseinrichtung in Abhängigkeit von dem jeweils erzielten Verkokungsergebnis gewonnen werden konnte.in the The result in the method according to the invention is operating data from the current operation of the coke oven operation device in relation set to the coking result, which only hours after the filling process is present. This makes it possible a subsequent operation depending on stored Setpoint specifications older operations as "historical" information too control and / or to regulate, and thereby on experience knowledge for the control and / or regulation to be able to that from previous operations of the coke oven operation device dependent on could be obtained from the coking result achieved in each case.
Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß ein System vorgeschlagen, das wenigstens eine Datenbank- und Analyseeinrichtung aufweist. Die Datenbank- und Analyseeinrichtung ist derart ausgebildet, daß zum einen eine Korrelation bzw. eine Sollwert-Vorgabe automatisch ermittelbar ist, wobei es sich bei der Korrelation um einen funktionalen Zusammenhang zwischen dem Verkokungsergebnis und wenigstens einem Betriebsparameter des zugehörigen Betriebsvorgangs der Koksofenbedienungseinrichtung handeln kann. Darüber hinaus weist das Datenbank- und Analysesystem einen Speicher auf, in dem die Sollwert-Vorgaben vorausgegangener Betriebsvorgänge gespeichert werden können. Beispielsweise kann das Verkokungsergebnis im Hinblick auf ausgewählte Ergebnisparameter qualitativ und/oder quantitativ bewertet werden, wobei diese Bewertung bzw. die Ergebnisparameter in Beziehung zu Betriebsparametern des zugehörigen Betriebsvorgangs gesetzt werden können. Weichen die Ergebnisparameter von definierten Zielvorgaben ab, können die Sollwert-Vorgaben für Betriebsparameter nachfolgender Betriebsvorgänge entsprechend geändert werden, wobei beim anschließenden Betriebsvorgang der Betrieb auf der Grundlage der geänderten Sollwert-Vorgaben erfolgt. Anschließend wird wiederum das so erhaltene Verkokungsergebnis mit den bereits geänderten Betriebsparametern korreliert, was gegebenenfalls zu einer erneuten Änderung der Sollwert-Vorgaben Anlaß geben kann. Die Veränderung der Sollwert-Vorgaben in Abhängigkeit von dem Verkokungsergebnis kann nach vorgegebenen Regeln oder Algorithmen oder zufallsgesteuert oder manuell bewirkt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Steuerung und/oder Regelung des Betriebsvorgangs einer Koksofenbedienungseinrichtung deutlich vereinfacht, wobei ein automatischer Eingriff in die Steuerung und eine Optimierung des Betriebsvorgangs möglich ist.to execution of the method, a system is proposed according to the invention, which has at least one database and analysis device. The database and analysis device is designed such that on the one hand a Correlation or setpoint specification can be determined automatically, where the correlation is a functional relationship between the coking result and at least one operating parameter of the associated Operation of the coke oven operation device can act. About that In addition, the database and analysis system has a memory, in which the setpoint specifications of previous operations stored can be. For example, the coking result may be qualitative with respect to selected outcome parameters and / or quantitatively, whereby this evaluation or the result parameters in relation to operating parameters of the associated operation can be set. If the result parameters deviate from defined targets, the Setpoint specifications for Operating parameters of subsequent operations are changed accordingly, during the subsequent operation the operation is based on the changed setpoint specifications. Subsequently, will again the coking result thus obtained with the already changed Operating parameters correlated, which may require a further change give the setpoint specifications cause can. The change the setpoint specifications as a function of The coking result can be determined according to predetermined rules or algorithms or randomly or manually. By the method according to the invention the control and / or regulation of the operation of a Coke oven operating device significantly simplified, with an automatic Intervention in the control and optimization of the operation possible is.
Handelt es sich bei dem zu steuernden und/oder zu regelnden und zu optimierenden Betriebsvorgang um einen Befüllvorgang einer Befülleinrichtung eines Füllwagens zur Befüllung der Ofenkammern, so kann als Betriebsparameter des Befüllvorgangs beispielsweise das Gewicht der in die Ofenkammer eingefüllten Kohle und/oder der Füllmengenstrom und/oder die Füllzeit ermittelt werden. Diese Betriebsdaten werden anschließend mit dem Verkokungsergebnis bzw. dem oder den das Verkokungsergebnis kennzeichnenden Ergebnisparameter(n) korreliert, um eine Sollwert-Vorgabe für Betriebsparameter des nachfolgenden Befüllvorgangs ermitteln zu können. Der Ergebnisparameter muß dabei geeignet sein, daß Verkokungsergebnis im Hinblick auf die Betriebsparameter des zugehörigen Befüllvorgangs der Befülleinrichtung be werten zu können. Der Ergebnisparameter muß in Verbindung mit dem Betriebsparameter eine Aussage darüber zulassen, ob eine weitere Optimierung des Befüllvorgangs notwendig ist, was durch eine Veränderung der Sollwert-Vorgabe für wenigstens einen Betriebsparameter des nachfolgenden Befüllvorgangs erfolgen kann.These it is in the to be controlled and / or regulated and optimized Operating process to a filling process a filling device a filler car for filling the furnace chambers, so may as operating parameters of the filling For example, the weight of the filled into the furnace chamber coal and / or the volume flow and / or the filling time be determined. These operating data are then sent with the coking result or the coking result characteristic result parameter (s) correlates to a setpoint specification for operating parameters of the subsequent filling process to be able to. The result parameter must be be suitable that coking result with regard to the operating parameters of the associated filling operation of the filling device be able to value. The result parameter must be in Connection with the operating parameter to allow a statement about whether further optimization of the filling process is necessary, what through a change in the Setpoint input for at least an operating parameter of the subsequent filling process can take place.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß Betriebsdaten aus dem laufenden Betrieb der Koksofenbedienungseinrichtung in Relation gesetzt werden zum Ergebnis des Betriebsvorgangs als solchem. Beispielsweise ist es möglich, einen Befüllvorgang dadurch zu steuern und/oder zu regeln und zu optimieren, daß Betriebsparameter eines vorangegangenen Befüllvorgangs mit Ergebnisparametern dieses Befüllvorgangs korreliert werden, um wenigstens eine Sollwert-Vorgabe für wenigstens einen Betriebsparameter eines nachfolgenden Befüllvorgangs zu ermitteln. Bei dem Ergebnisparameter eines Befüllvorgangs kann es sich beispielsweise um die Füllhöhe und/oder den Schüttungsverlauf von in die Ofenkammer eingefüllter Kohle handeln. Selbstverständlich sind auch andere Ergebnisparameter vorstellbar. Auch ist es möglich, eine Sollwert-Vorgabe eines Betriebsparameters für den nachfolgenden Betriebsvorgang auf Grundlage von korrelierten Betriebsparametern eines vorangegangenen Betriebsvorgangs, Ergebnisparametern des Betriebsvorgangs und Ergebnisparametern des zugehörigen Verkokungsvorgangs zu ermitteln.at an alternative embodiment The invention provides that operating data from the current Operation of the coke oven operation device are set in relation to the result of the operation as such. For example it is possible a filling process by controlling and / or regulating and optimizing that operating parameters a previous filling process be correlated with result parameters of this filling process, by at least one setpoint specification for at least one operating parameter a subsequent filling process to investigate. In the result parameter of a filling process can For example, it is the filling level and / or the bedding course from filled into the oven chamber Act coal. Of course they are also other result parameters conceivable. Also it is possible to have one Setpoint specification of an operating parameter for the subsequent operation based on correlated operating parameters of a previous one Operating procedure, result parameters of the operating procedure and result parameters of the associated Coking process to determine.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Sollwert-Vorgabe mit wenigstens einem Prozeßparameter des nachfolgenden Betriebsvorgangs korreliert wird, um den Betriebsparameter zu ermitteln, beispielsweise einen Betriebsparameter einer speicherprogrammierbaren Steuerung der Koksofenbedienungsmaschine. Bei den Prozeßparametern des Befüllvorgangs kann es sich beispielsweise um die Kohlefeuchte, die Kohleschüttdichte und/oder die Körnung der Kohle handeln, die in die Ofenkammer eingefüllt werden soll. Dadurch ist es möglich, auf die aktuellen Momentanwerte, die auf den Betriebsvorgang Einfluß nehmen, entsprechend zu reagieren.A preferred embodiment the method according to the invention provides that the Setpoint specification with at least one process parameter of the following Operation is correlated to determine the operating parameter, For example, an operating parameter of a programmable logic Control of coke oven operating machine. At the process parameters the filling process For example, it can be the coal moisture content, the carbon dioxide density and / or the grain act the coal to be filled in the oven chamber. This is it is possible to the current instantaneous values which influence the operation, react accordingly.
Zur weiteren Optimierung der Steuerung und/oder Regelung des Betriebsvorgangs kann vorgesehen sein, daß der Betriebsparameter des nachfolgenden Betriebsvorgangs in Abhängigkeit von der Sollwert-Vorgabe eines unmittelbar vorangegangenen Betriebsvorgangs bzw. Verkokungsvorgangs und wenigstens einer weiteren Sollwert-Vorgabe eines weiteren vorangegangenen Betriebsvorgangs bzw. Verkokungsvorgangs ermittelt wird. Der zuvor beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt der Grundgedanke zugrunde, die Sollwert-Vorgabe für einen Betriebsparameter für einen nachfolgenden Betriebsvorgang in Abhängigkeit von mehreren vorangegangenen Betriebsvorgängen und den dabei erzielten Betriebs- bzw. Verkokungsergebnissen zu ermitteln. Verfahrensgemäß wird dabei auf gespeicherte Betriebsparameter und/oder Ergebnisparameter und/oder daraus abgeleitete "historische" Sollwert-Vorgaben zurückgegriffen. Dadurch ist es möglich, Erfahrungswissen aus einer Mehrzahl von vorangegangenen Betriebsvorgängen in entsprechender Weise zur Steuerung und/oder Regelung eines nachfolgenden Betriebsvorgangs und zur Optimierung zu nutzen.to further optimization of the control and / or regulation of the operating process can be provided that the Operating parameters of the subsequent operation in dependence from the setpoint specification of an immediately preceding operation or coking process and at least one further setpoint specification another previous operation or coking process is determined. The previously described embodiment of the method according to the invention is based on the basic idea, the setpoint specification for a Operating parameters for a subsequent operation depending on several previous ones operations and the resulting operation or coking results determine. According to the method is doing stored operating parameters and / or result parameters and / or derived "historical" setpoint specifications resorted. This makes it possible Experience knowledge from a plurality of previous operations in corresponding manner for controlling and / or regulating a subsequent Operating process and to use for optimization.
Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, daß Sollwert-Vorgaben gewichtet, insbesondere unterschiedlich gewichtet werden und die Wichtung bei der Ermittlung des Betriebsparameters des nachfolgenden Betriebsvorgangs berücksichtigt wird. Beispielsweise kann die Sollwert-Vorgabe, die auf Betriebs- und Ergebnisparameter eines unmittelbar vorangegangenen Betriebsvorgangs und/oder Verkokungsvorgangs zurückzuführen ist, am stärksten gewichtet werden, während ältere Sollwert-Vorgaben entsprechend weniger stark gewichtet werden können. Wird die Optimierung des Betriebsvorgangs kontinuierlich fortgesetzt, weist der zuletzt durchgeführte Betriebsvorgang in der Regel die stärkste Annäherung an einen optimalen Betriebsvorgang auf. Daher ist es vorzugsweise vorgesehen, die zuletzt ermittelte Sollwert-Vorgabe in besonders hohem Maße zu berücksichtigen. Durch die Wichtung können Betriebsstörungen und zufällige oder unvorhersehbare Abweichungen des Verkokungs- und/oder Betriebsergebnisses eines Betriebsvorgangs von den erwarteten Ergebnissen berücksichtigt werden.Preferably is provided in this context that setpoint specifications weighted, in particular different weighting and weighting in determining the operating parameter of the subsequent operation is taken into account. For example can the setpoint specification, the operating and result parameters of an immediately preceding one Operation and / or coking process is most heavily weighted while older setpoint specifications can be weighted accordingly less. Will the optimization the operation continues continuously, the last one points conducted Operation is usually the closest approach to optimal operation on. Therefore, it is preferably provided, the last determined Setpoint specification must be taken into account to a particularly high degree. By weighting can malfunctions and random or unpredictable deviations in the coking and / or operating results of an operation from the expected results become.
Zur weiteren Optimierung des Betriebsvorgangs der Koksofenbedienungseinrichtung kann daher vorgesehen sein, daß ein Störzustand während eines vorangegangenen Betriebsvorgangs bei der Wichtung automatisch berücksichtigt wird. Beispielsweise kann ein Betriebsvorgang, bei dem ein Störzustand aufgetreten ist oder der aufgrund des Störzustandes zu einem vergleichsweise schlechten Verkokungsergebnis und/oder Betriebsergebnis geführt hat, bei der Ermittlung einer Sollwert-Vorgabe für nachfolgende Betriebsvorgänge entsprechend weniger stark oder auch gar nicht berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang kann beim Auftreten eines Störzustandes die Koksofenbedienungseinrichtung automatisch den Betriebsvorgang erneut ausführen, vorzugsweise mit leicht verschobenen Sollwert-Vorgaben für die entsprechenden Betriebsparameter. Es ist grundsätzlich jedoch auch möglich, daß im Fall eines Störzustandes die Sollwert-Vorgabe für einen Betriebsparameter eines nachfolgenden Betriebsvorgangs zumindest unter Mitwirkung eines Bedieners der Koksofenbedienungseinrichtung manuell vorgegeben wird. Um das Erfahrungswissen eines Bedieners berücksichtigen zu können, kann erfindungsgemäß darüber hinaus vorgesehen sein, daß die Sollwert-Vorgabe, die aus einer Korrelation wenigstens eines Betriebsparameters und wenigstens eines Ergebnisparameters eines manuell gesteuerten vorangegangenen Betriebsvorgangs erhältlich ist, am stärksten gewichtet wird.to further optimization of the operation of the coke oven operation device can therefore be provided that a fault condition during one previous operation during weighting becomes. For example, an operation may be an abnormal state occurred or due to the fault condition to a comparatively bad Coking result and / or operating result has resulted in the determination a setpoint specification for subsequent operations correspondingly less or not at all taken into account become. In this context, when a fault condition occurs the coke oven operation device automatically controls the operation rerun, preferably with slightly shifted setpoint specifications for the corresponding Operating parameters. It is basically but also possible that in the Case of a fault condition the setpoint specification for one Operating parameters of a subsequent operation at least with the assistance of an operator of the coke oven operating device is manually specified. To the experience of an operator consider to be able to can according to the invention beyond be provided that the Setpoint specification, which consists of a correlation of at least one operating parameter and at least one result parameter of a manually controlled one previous operation is most heavily weighted becomes.
Um Informationen aus vorangegangenen Betriebsvorgängen der Koksofenbedienungseinrichtung in gewichteter und selbstlernender Form bei der Steuerung und/oder Regelung nachfolgender Betriebsvorgänge entsprechend berücksichtigen zu können, kann die Ermittlung der Sollwert-Vorgabe für einen Betriebsparameter des nachfolgenden Betriebsvorgangs auf Grundlage eines Verfahrens der künstlichen Intelligenz und/oder auf Grundlage eines selbstlernenden Algorithmus und/oder auf der Grundlage von Fuzzy-Logic durchgeführt werden. Damit ist es möglich, den Zusammenhang zwischen einem Ergebnisparameter und einem Betriebsparameter und die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Sollwert-Vorgabe eines Betriebsparameters des nachfolgenden Betriebsvorgangs in einfacher Weise und "selbstlernend" zu ermitteln. Das erleichtert eine weitere Optimierung des Betriebsvorgangs.Around Information from previous operations of the coke oven operation device in weighted and self-learning form in the control and / or Regulate accordingly control of subsequent operations to be able to can determine the setpoint specification for an operating parameter of subsequent operation based on a method of artificial Intelligence and / or based on a self-learning algorithm and / or based on fuzzy logic. In order to Is it possible, the relationship between a result parameter and an operating parameter and the resulting effects on the setpoint specification an operating parameter of the subsequent operation in a simple manner and "self-learning" to determine. The facilitates further optimization of the operation process.
Der Ergebnisparameter eines Verkokungsvorgangs kann das Oberflächenprofil und/oder den Oberflächenverlauf eines beim Verkokungsvorgang hergestellten Kokskuchens betreffen. Dazu ist es vorzugsweise vorgesehen, die Oberfläche des Kokskuchens nach dem Ausdrücken aus der Ofenkammer abzutasten und vorzugsweise gleichzeitig die Position einer Ausdrückstange der Koksausdrückmaschine zu ermitteln, jeweils vorzugsweise in Echtzeit. Die Abtastwerte und Positionswerte können dazu dienen, das Oberflächenprofil und/oder den Oberflächenverlauf des Kokskuchens in der Ofenkammer darzustellen bzw. zu reproduzieren. Das erfindungsgemäße Steuerungssystem weist dazu vorrichtungsgemäß wenigstens eine Meßeinrichtung auf, mit der die Oberfläche des Kokskuchens abgetastet und/oder die Position der Ausdrückstange ermittelt werden kann. Vorrichtungsgemäß kann das erfindungsgemäße Steuerungssystem eine entsprechend ausgebildete Abtasteinrichtung und/oder Positionsmeßeinrichtung aufweisen, die mit der Datenbank- und Analyseeinrichtung gekoppelt sind. Im Ergebnis wird aus dem so ermittelten früheren Verlauf der Oberfläche des Kokskuchens in der Ofenkammer unter Berücksichtigung der Betriebsparameter des zugehörigen Betriebsvorgangs der Koksofenbedienungsseinrichtung der anschließende Betriebsvorgang der Koksofenbedienungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt und entsprechend optimiert. Bei dem Ergebnisparameter des Verkokungsvorgangs bzw. dem Verkokungsergebnis kann es sich somit um eine Information und/oder um einen Meßwert handeln, der den fertigen Kokskuchen betrifft bzw. der aus der Vermessung des Kokskuchens ermittelbar ist.The result parameter of a coking process may relate to the surface profile and / or the surface profile of a coke cake produced during the coking process. For this purpose, it is preferably provided to scan the surface of the coke cake after being pressed out of the oven chamber and preferably at the same time the positi to determine on a Ausdrückstange the Koksausdrückmaschine, each preferably in real time. The samples and position values can serve to represent or reproduce the surface profile and / or the surface course of the coke cake in the oven chamber. The control system according to the invention has to device according to at least one measuring device with which the surface of the coke cake scanned and / or the position of the Ausdrückstange can be determined. According to the invention, the control system according to the invention can have a correspondingly designed scanning device and / or position measuring device, which are coupled to the database and analysis device. As a result, the subsequent operation of the coke oven operating device is controlled and / or regulated from the thus determined previous course of the surface of the coke cake in the furnace chamber taking into account the operating parameters of the associated operation of the coke oven operating device and optimized accordingly. The result parameter of the coking process or the coking result can thus be information and / or a measured value which relates to the finished coke cake or which can be determined from the measurement of the coke cake.
Darüber hinaus kann ein Ergebnisparameter auch abgeleitet werden aus dem Gewicht des Kokskuchens und/oder dem Gewicht von Koks, vorzugsweise vor dem Löschen des Kokses. Vorrichtungsgemäß ist eine entsprechend ausgebildete Gewichts-Meßeinrichtung mit der Datenbank- und Analyseeinrichtung gekoppelt. Darüber hinaus kann zur Ermittlung einer Sollwert-Vorgabe für einen Betriebsparameter eines nachfolgenden Befüllvorgangs vorgesehen werden, das Gewicht der in die Ofenkammer beim vorangegangenen Befüllvorgang eingefüllten Kohle mit dem Gewicht des im vorangegangenen zugehörigen Verkokungsvorgang hergestellten ungelöschten Kokses zu vergleichen bzw. die Gewichtsdaten zu korrelieren. Aus dieser Korrelation können Rückschlüsse auf das Ergebnis des Verkokungsvorgangs in Abhängigkeit von den gewählten Betriebsparametern des zugehörigen vorangegangenen Befüllvorgangs abgeleitet werden. Erfüllt das Verkokungsergebnis nicht die Vorgaben, so kann eine Änderung eines oder mehrerer Sollwert-Vorgaben für Betriebsparameter des Befüllvorgangs vorgesehen werden.Furthermore a result parameter can also be derived from the weight coke cake and / or the weight of coke, preferably before the deletion of the coke. Device is a appropriately designed weight measuring device with the database and analysis device coupled. In addition, for investigation a setpoint specification for an operating parameter of a subsequent filling operation is provided, the weight of the in the oven chamber during the previous filling filled Coal with the weight of the previous coking process prepared undeleted To compare cokes or to correlate the weight data. Out This correlation can draw conclusions the result of the coking process as a function of the selected operating parameters of the associated previous filling process be derived. Fulfills the coking result does not meet the specifications, so may a change one or more setpoint specifications for operating parameters of the filling process be provided.
Darüber hinaus können bei der Ermittlung der Sollwert-Vorgabe individuelle Daten einer Ofenkammer berücksichtigt werden. Sämtliche Öfen können aufgrund der Baugröße der Anlage und der Betriebstemperaturen im Laufe der Lebensdauer der Anlage starke individuelle Abweichungen aufweisen. Da diese Veränderungen langsam im laufenden Betrieb stattfinden, können steuerungstechnische und regelungstechnische Eingriffe vorzugsweise auch in Abhängigkeit des individuellen Ofens erfolgen. Aufgrund der starken Abweichungen zwischen den Ofenkammern eines Koksofens ist darüber hinaus vorzugsweise vorgesehen, daß für jede Ofenkammer des Koksofens individuell eine Sollwert-Vorgabe ermittelt wird.Furthermore can in determining the setpoint specification individual data of a Furnace chamber considered become. All ovens can be due the size of the system and operating temperatures over the life of the equipment show strong individual deviations. Because these changes can take place slowly during operation, can control and regulatory technical Intervention preferably also depending on the individual Furnace done. Due to the strong deviations between the oven chambers a coke oven is above it In addition, it is preferably provided that for each furnace chamber of the coke oven individually a setpoint specification is determined.
Die Sollwert-Vorgabe für einen Betriebsparameter eines nachfolgenden Betriebsvorgangs kann in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter des Verkokungsvorgangs ermittelt werden. Dies trägt zur weiteren Optimierung des Betriebsvorgangs bei und ermöglicht die direkte Korrelation zwischen den Betriebsdaten der Koksofenbedienungseinrichtung und den Betriebsdaten der Ofenkammern bzw. des Verkokungsofens.The Setpoint specification for an operating parameter of a subsequent operation can be found in dependence determined by at least one operating parameter of the coking process become. This carries to further optimize the operation and allows the direct correlation between the operating data of the coke oven operating device and the operating data of the furnace chambers and the coking furnace.
Soll der Betriebsparameter eines Befüllvorgangs ermittelt werden, so kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Füllhöhe und/oder der Schüttungsverlauf einer Kohleschüttung in der Ofenkammer ermittelt werden. Der nachfolgende Befüllvorgang wird dann unter anderem in Abhängigkeit von der Füllhöhe und/oder dem Schüttungsverlauf gesteuert und/oder geregelt. Vorzugsweise kann die Füllhöhe und der Schüttungsverlauf der Kohle in der Ofenkammer kontinuierlich während des Befüllvorgangs gemessen und entsprechend bei der Steuerung und/oder Regelung des aktuellen Befüllvorgangs berücksichtig werden. Vorrichtungsgemäß weist das erfindungsgemäße Steuerungssystem entsprechend ausgebildete Meßeinrichtungen auf, auf die nachfolgend noch eingegangen wird.Should the operating parameters of a filling process be determined, it can be inventively provided that the filling level and / or the bedding course a coal bed be determined in the oven chamber. The subsequent filling process will then depend, inter alia, on the filling level and / or Controlled the bulk flow and / or regulated. Preferably, the fill level and the bed shape the coal in the furnace chamber continuously during the filling process measured and accordingly in the control and / or regulation of current filling process considered become. Device according points the control system according to the invention appropriately trained measuring devices which will be discussed below.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise auch für eine Positioniereinrichtung, z.B. einen Türausheber, und/oder zur Feinpositionierung der Koksofenbedienungsmaschine bzw. -einrichtung eingesetzt werden. Die Positionierung der Positioniereinrichtung und/oder der Gesamtmaschine kann dabei auf der Grundlage des Positionierungserfolges einer Reihe von vorangegangenen Positioniervorgängen erfolgen. Vorzugsweise werden dabei die jeweils jüngsten Positionierergebnisse zusammen mit den entsprechenden Betriebsparametern der jüngsten Positioniervorgänge am stärksten gewichtet und bei der Ermittlung der Betriebsparameter für einen nachfolgenden Posi tionierungsvorgang am stärksten berücksichtigt. Tritt ein Positionierfehler auf, so kann die Positioniereinrichtung und/oder die Koksofenbedienungsmaschine beispielsweise durch Zufallswerte gesteuert eine automatische Neupositionierung mit geringfügig geänderten Betriebsparametern ausführen und/oder die Assistenz durch einen Bediener anfordern. Der Bediener kann dann eine manuelle Neupositionierung der Positioniereinrichtung und/oder Koksofenbedienungsmaschine durchführen, welche am stärksten gewichtet wird. Dadurch ist es möglich, das Erfahrungswissen des Bedieners in besonders hohem Maße bei der Ermittlung des Betriebsparameters für einen nachfolgenden Positionierungsvorgang der Positionierungseinrichtung zu berücksichtigen. Die vorgenannten Aussagen lassen sich selbstverständlich auch auf andere Koksofenbedienungseinrichtungen übertragen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß im laufenden Betrieb eine dynamische Anpassung der Positionierungen der Koksofenbedienungseinrichtungen und/oder der Koksofenbedienungsmaschinen an die Veränderungen des Koksofens nahezu automatisch, vorzugsweise selbstlernend und auf der Grundlage von gespeichertem Erfahrungswissen für jede Ofenkammer des Koksofens individuell durchgeführt werden kann.The method according to the invention can also be advantageously used for a positioning device, eg a door release, and / or for fine positioning of the coke oven operating machine or device. The positioning of the positioning device and / or the overall machine can be carried out on the basis of the positioning success of a series of preceding positioning operations. Preferably, the most recent positioning results, together with the corresponding operating parameters of the most recent positioning operations, are most heavily weighted and most strongly taken into account in determining the operating parameters for a subsequent positioning operation. If a positioning error occurs, then the positioning device and / or the coke oven operating machine can execute, for example by random values, an automatic repositioning with slightly changed operating parameters and / or request assistance from an operator. The operator may then perform manual repositioning of the positioning device and / or coke oven operator, which is most heavily weighted. This makes it possible to experience tion knowledge of the operator in a particularly high degree in the determination of the operating parameter for a subsequent positioning operation of the positioning device to be considered. The aforementioned statements can of course be transferred to other coke oven control devices. The method according to the invention has the advantage that during operation a dynamic adaptation of the positioning of the coke oven operating devices and / or the coke oven operating machines to the changes in the coke oven can be carried out almost automatically, preferably self-learning and individually on the basis of stored empirical knowledge for each furnace chamber of the coke oven.
Darüber hinaus kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß auf der Grundlage der Betriebsparameter und/oder der Ergebnisparameter und/oder der Korrelationen ein Auswertungsprotokoll der vorangegangenen Betriebs- und/oder Verkokungsvorgänge erstellt wird. Dieses Auswertungsprotokoll kann ofenspezifisch erstellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, Auswertungsprotokolle in ein Datennetz zu übertragen, über das ein Austausch der Auswertungsprotokolle vorzugsweise in Form von XML-Daten vorgesehen sein kann. Insbesondere können Rechnereinrichtungen der Koksofenbedienungsmaschinen miteinander über geeignete Datenbanksysteme vernetzt werden, so daß der Betreiber einer Kokerei in der Lage ist, die in den Auswertungsprotokollen enthaltenen Daten mit einer Ofensteuerung des Koksofens zu verknüpfen, um weitere Optimierungseffekte im Betrieb zu erzielen.Furthermore can be provided according to the invention be that up the basis of the operating parameters and / or the result parameters and / or correlations an evaluation protocol of the preceding Operating and / or coking operations is created. This evaluation protocol can be created furnace specific. In addition, it is possible to evaluate logs into a data network via the an exchange of the evaluation protocols, preferably in the form of XML data can be provided. In particular, computer facilities of the Coke oven control machines with each other via suitable database systems be networked, so that the Operator of a coking plant is capable of carrying out the evaluation protocols To link associated data with a furnace control of the coke oven to to achieve further optimization effects during operation.
Jedes der vorgenannten Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch eine entsprechende konstruktive Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuerungssystems ausgeführt werden, ohne daß dies im einzelnen erläutert worden ist. Dazu weist das Steuerungssystem entsprechende Einrichtungen auf, die gegenständlich durch das jeweilige Verfahrensmerkmal definierbar sind.each the aforementioned features of the method according to the invention can by a corresponding structural design of the control system according to the invention accomplished be without this explained in detail has been. For this purpose, the control system has corresponding facilities, the representational can be defined by the respective process feature.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung exemplarisch beschrieben, ohne die Erfindung dadurch auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform zu beschränken.The Invention is described below by way of example with reference to the drawing, without the invention thereby on the embodiment shown in the drawing to restrict.
In
der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes System
In
dem erfindungsgemäßen System
Die
Datenbank- und Analyseeinrichtung
Darüber hinaus
können
bei der Korrelation des Ergebnisparameters
Die
zur Ermittlung der Sollwert-Vorgabe
Die
Sollwert-Vorgaben
Zur
weiteren Optimierung des Befüllvorgangs
kann vorgesehen sein, daß vorzugsweise während des
Befüllvorgangs
die Füllhöhe und/oder der
Schüttungsverlauf
einer Kohleschüttung
in der Ofenkammer
Die
erfindungsgemäß vorgesehene
erfahrensbasierte Steuerung ermöglicht
ein kontrolliertes Nachfüllen
der Ofenkammer
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