煤气制造智能控制系统的研究与实现

【摘要】：竖炉球团是钢铁生产的重要原料. 目前其相对落后的生产现状远远不能满足钢铁 产业的需求. 对其进行自动化改造已经迫在眉睫. 煤气作为球团生产的燃料. 其均衡 性和稳定性是球团质量提高的基础. 因此. 对煤气生产环节的控制至关重要. 本文在分析集散控制系统的系统结构. 新进展以及适用于过程工业通讯系统的 CAN 总线的基础上. 结合大冶铁矿竖炉球团厂的生产现状. 构建基于 CAN 总线的全 厂开放式集散控制系统. 克服了一般集散控制系统远程高速通信难以保证的问题. 具 体实现了大冶铁矿竖炉球团厂制气工段的智能控制. 首先针对煤气发生炉非线性. 大 滞后. 时变等特点. 采用一种改进的 Elman动态递归神经网络对煤气发生炉进行动态 系统辨识. 成功地建立了煤气发生炉的动态模型. 其次. 研究用于实现煤气制造过程 全自动控制的控制方法. 对 6 台煤气发生炉整体选用分层递阶控制系统. 在组织级设 计专家控制器. 并对每台煤气发生炉设计专家控制器作为协调级的协调器. 实现整体 任务分配和分散控制. 采用分程控制系统. 设计模糊-PID 控制器用于单台加压机的控 制. 最后. 结合制气工段现场主要生产设备的分布情况. 设计并实现了基于 RS-485 总线的煤气控制子系统. 将研究得出的控制方法编程实现. 实际运行后发现这两部分 的控制方案都能有效的改善控制效果. 有很强的鲁棒性和自识应能力. 自系统投产之 后. 煤气质量和产量都有了较大的改善. 现场实际运行情况表明本文提出的系统方案以及控制算法是可行的.