一种烧结自动控制加水系统的制作方法

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种烧结自动控制加水系统。

背景技术：

混合料加水量，对烧结矿的品质、烧结终点等其他环节的正常运行影响较大。

原先在一混和二混采用人工看管加水，没有在线水分检测设备，由于采用人工手动调整，存在一定的盲目性，甚至加水、停水不及时，经常发生跑干料和稀泥现象，对混合工序水分控制造成很大的影响，直接影响主机效率。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种烧结自动控制加水系统，其适宜稳定的水分利于混匀制粒、改善料层的透气性、减少气体阻力、改善烧结料的换热条件，可直接改善烧结工艺的生产质量等一系列技术经济指标，如垂直烧结速度、结块率、燃料消耗、表层质量、转鼓强度、feo含量等，能降低返矿量、燃料，减少水源的浪费，节约能源、增加收益，促进生产过程的良性循环，对于烧结矿产、质量的提高和消耗下降起了很重要的作用，使企业投资回报得以提升，减少岗位工人劳动强度，避免因人为因素引起的原料浪费和工艺设备损坏，自动化水平提高，可直接反应出生产工艺的不足之处，能更有效提高管理与规范生产。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种烧结自动控制加水系统，包括pid1和pid2，所述pid1电连接有现场水份测量仪、水分给定仪和量化模块，所述现场水份测量仪用于混后水分测量，且作为反馈与工艺目标水分(给定值)相结合作为细调，所述水分给定仪用于炉内给水，所述量化模块用于炉内加水量的控制；

所述现场水份测量仪电连接有第一运算模块和第二运算模块，所述第一运算模块与第二运算模块电连接，所述第一运算模块用于现场水分比例的运算，第二运算模块用于现场物料的运算，所述第一运算模块电连接有水分给定仪和料重模块，所述料重模块用于现场物料分量的测量，所述料重模块与第二运算模块电连接，所述料重模块电连接有现场快速切断模块，所述现场快速切断模块用于控制现场电路的通断，所述现场快速切断模块电连接有第一混合机、皮带启停模块，所述第一混合机、皮带启停模块用于自动控制混合机、皮带的开启或关闭；

所述第二运算模块电连接有滤量模块，所述滤量模块用于物料与水之间的过滤，所述第二运算模块电连接有第三运算模块，所述第三运算模块与所述pid2电连接，所述pid2电连接有第二混合机、皮带启停模块，所述第二混合机、皮带启停模块用于手动控制混合机、皮带开启与关闭；

所述第三运算模块通过运算可得第一生石灰干扰量、第二生石灰干扰量、返矿干扰量、除尘干扰量和其他干扰量；

所述pid2还电连接有身份信息注册模块和供水机构。

优选地，所述身份证信息注册模块包括面部识别模块、指纹识别模块和身份证读取模块，所述身份证读取模块用于识别用户信息，对服务器或存储卡中尚未登记的员工信息进行注册，并存储于服务器和/或存储卡中。

优选地，所述指纹识别模块包括装指纹图像处理芯片，用于采集来宾指纹信息并与并与存储卡或服务器内的指纹信息比对，获取相应身份信息及服务信息，并发送相应指令至相关执行机构。

优选地，所述面部识别模块，包括静态、动态图像采集装置及数据处理单元，用于捕捉静态或动态人面部图像并与存储卡或服务器内存储的图像信息比对，获取相应身份信息及服务信息，并发送相应指令至相关执行机构。

优选地，所述供水机构包括水泵和烧结炉，所述水泵的输出端通过管道与烧结炉连接，所述管道上沿水平方向依次安装有压力变选器、流量计、第一手动阀、智能调节阀、电动切断阀和第二手动阀。

优选地，所述烧结炉的两个进口处分别设有总料量皮带秤和混合机出料口微波水分仪。

优选地，所述管道位于流量计与第一手动阀之间的部分与管道位于第二手动阀与烧结炉之间的部分通过连通管连通，且连通管上安装有劳陆手动阀。

优选地，所述面部识别模块为外置摄像头。

本发明具有以下有益效果：

1、通过pid1水分控制——用一混后水分测量作为反馈与工艺目标水分(给定值)相结合作为细调，在整个控制系统中占控制部分40％或更少。这样能及时根据真实水分增减水量，达到加水量达到最佳范围；

2、通过pid2衡量控制——用目标水分、一混前水分测量值、料量计算实际需要加水量作为前馈、流量作为反馈四者共同调节，作为整个系统预调节。在整个控制系统中占60％或更大比例。这样可以满足生产工艺最基本的水量，实现生产加水快速稳定；

3、通过生石灰、返矿、除尘灰等对水分干扰比较大的因素，根据实际情况一并纳入系统数据库，建立模型后可单独操作水量直接输出到控制器上，如生产有特殊情况，可直接在系统中操作，实现系统快速、稳定、准确调节；

4、通过如压力有变化，压力变送器监测管网，与流量共同参与控制。如水压波动大的时候pid2会迅速调节，系统达到新的平衡。压力无变化不需要压力参与控制；

5、通过料量、混合机启停、皮带启停与切断阀连锁，如生产需要急停、顺起顺停无需岗位关阀，系统会自动判断切断加水；

6、通过料量、生石灰量、返矿量、除尘灰量在混合机急停、顺起顺停时全部采用特殊延时(延时时间根据生产工艺具体测量得出)，系统自动识别增加或减少加水时间。使料头、料尾尽可能有效利用生产，减少浪费。

附图说明

图1为本发明提出的一种烧结自动控制加水系统的系统框图；

图2为本发明提出的一种烧结自动控制加水系统的结构示意图；

图3为本发明提出的一种烧结自动控制加水系统身份证信息注册模块的系统框图。

图中：1水泵、2压力变选器、3流量计、4第一手动阀、5智能调节阀、6电动切断阀、7第二手动阀、8劳陆手动阀、9混合机出料口微波水分仪、10烧结炉、11总料量皮带秤。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1-3，一种烧结自动控制加水系统，包括pid1和pid2，其特征在于，pid1电连接有现场水份测量仪、水分给定仪和量化模块，现场水份测量仪用于混后水分测量，且作为反馈与工艺目标水分(给定值)相结合作为细调，水分给定仪用于炉内给水，量化模块用于炉内加水量的控制；pid即比例-积分-微分控制器；

现场水份测量仪电连接有第一运算模块和第二运算模块，第一运算模块与第二运算模块电连接，第一运算模块用于现场水分比例的运算，第二运算模块用于现场物料的运算，第一运算模块电连接有水分给定仪和料重模块，料重模块用于现场物料分量的测量，料重模块与第二运算模块电连接，料重模块电连接有现场快速切断模块，现场快速切断模块用于控制现场电路的通断，现场快速切断模块电连接有第一混合机、皮带启停模块，第一混合机、皮带启停模块用于自动控制混合机、皮带的开启或关闭；

第二运算模块电连接有滤量模块，滤量模块用于物料与水之间的过滤，第二运算模块电连接有第三运算模块，第三运算模块与pid2电连接，pid2电连接有第二混合机、皮带启停模块，第二混合机、皮带启停模块用于手动控制混合机、皮带开启与关闭；

第三运算模块通过运算可得第一生石灰干扰量、第二生石灰干扰量、返矿干扰量、除尘干扰量和其他干扰量；

pid2还电连接有身份信息注册模块和供水机构，身份证信息注册模块包括面部识别模块、指纹识别模块和身份证读取模块，身份证读取模块用于识别用户信息，对服务器或存储卡中尚未登记的员工信息进行注册，并存储于服务器和/或存储卡中。

指纹识别模块包括装指纹图像处理芯片，用于采集来宾指纹信息并与并与存储卡或服务器内的指纹信息比对，获取相应身份信息及服务信息，并发送相应指令至相关执行机构。

面部识别模块，包括静态、动态图像采集装置及数据处理单元，用于捕捉静态或动态人面部图像并与存储卡或服务器内存储的图像信息比对，获取相应身份信息及服务信息，并发送相应指令至相关执行机构，面部识别模块为外置摄像头。

供水机构包括水泵1和烧结炉10，水泵1的输出端通过管道与烧结炉10连接，管道上沿水平方向依次安装有压力变选器2、流量计3、第一手动阀4、智能调节阀5、电动切断阀6和第二手动阀7，烧结炉10的两个进口处分别设有总料量皮带秤11和混合机出料口微波水分仪9，管道位于流量计3与第一手动阀4之间的部分与管道位于第二手动阀7与烧结炉10之间的部分通过连通管连通，且连通管上安装有劳陆手动阀8。

需要说明的是，微波水分仪测量原理：微波水分仪采用2.40ghz低频微波(可穿透高密度及宽皮带)，该波透射被测介质时产生的衰减、相位改变主要由介质的介电常数、介质损耗角正切值决定。水是一种极性分子，水的介电常数和介质损耗角正切值都远高于一般介质。通常情况，含水介质的介电常数和损耗角正切值的大小主要由它的水分含量决定。微波从位于输送带下方的微波发射探头发射能量，透过皮带及物料后被皮带上端微波接收探头接收剩余的微波能量。根据微波功率的衰减和相位移的改变，以及超声波质量补偿探头计算瞬时总质量，利用损失的总能量和总质量的百分比含量，计算出物料的含水率。

由于微波完全穿透被测物料，所以所有的物理性水份都能被测定。这不仅

适用于表面的水份，而且也适于内部的水份！该技术保证了很高的测量准确性和精度，物料的颜色和表面结构，水蒸气和粉尘都不会影响测量结果。

本发明中，通过pid1水分控制——用一混后水分测量作为反馈与工艺目标水分(给定值)相结合作为细调，在整个控制系统中占控制部分40％或更少。这样能及时根据真实水分增减水量，达到加水量达到最佳范围；通过pid2衡量控制——用目标水分、一混前水分测量值、料量计算实际需要加水量作为前馈、流量作为反馈四者共同调节，作为整个系统预调节。在整个控制系统中占60％或更大比例。这样可以满足生产工艺最基本的水量，实现生产加水快速稳定；通过生石灰、返矿、除尘灰等对水分干扰比较大的因素，根据实际情况一并纳入系统数据库，建立模型后可单独操作水量直接输出到控制器上，如生产有特殊情况，可直接在系统中操作，实现系统快速、稳定、准确调节；通过如压力有变化，压力变送器监测管网，与流量共同参与控制。如水压波动大的时候pid2会迅速调节，系统达到新的平衡。压力无变化不需要压力参与控制；通过料量、混合机启停、皮带启停与切断阀连锁，如生产需要急停、顺起顺停无需岗位关阀，系统会自动判断切断加水；通过料量、生石灰量、返矿量、除尘灰量在混合机急停、顺起顺停时全部采用特殊延时(延时时间根据生产工艺具体测量得出)，系统自动识别增加或减少加水时间。使料头、料尾尽可能有效利用生产，减少浪费。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。