TRT高炉顶压控制冲压过程反馈控制仿真方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102676715A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102676715A(43)申请公布日2012.09.19(21)申请号201210182279.0(22)申请日2012.06.05(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人万磊李清忠叶理德(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人王丹(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)C21B5/06(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图55页(54)发明名称TRT高炉顶压控制冲压过程反馈控制仿真方法及系统(57)摘要本发明提供TRT高炉顶压控制冲压过程反馈控制仿真方法，包括步骤：1）对TRT系统的各组成部分，分别建立部件类仿真模块，并为各部件类仿真模块编辑和设计参数、接口；2）通过各部件类仿真模块的接口将其按实际TRT系统进行连接，并调节各模块参数使系统达到稳态；3）分析实际TRT系统冲压过程的特点和控制方法，增加冲压干扰模块和PID反馈控制模块，冲压干扰模块用于仿真冲压过程对高炉顶压的影响，PID反馈控制模块用于仿真实际PLC控制器对静叶的控制；4）设置系统仿真参数，进行仿真运算。通过对高炉冲压过程建立反馈仿真系统和方法，以确定更为合理的控制方案，避免直接在线测试不同的控制方案，对高炉的正常产生的影响。CN102675ACN102676715A权利要求书1/2页1.一种TRT高炉顶压控制冲压过程反馈控制仿真方法，其特征在于：它包括以下步骤：1）针对TRT系统的各组成部分，分别建立各部件类仿真模块，并为各部件类仿真模块编辑和设计参数、接口；2）通过各部件类仿真模块的接口将部件类仿真模块按实际TRT系统进行连接，并调节各模块参数使系统达到稳态；3）分析实际TRT系统冲压过程的特点和控制方法，增加2个程序类仿真模块，分别为冲压干扰模块和PID反馈控制模块，冲压干扰模块用于仿真冲压过程对高炉顶压的影响，PID反馈控制模块用于仿真实际PLC控制器对静叶的控制；其中PID反馈控制模块将顶压设定值与反馈值进行比较构成控制偏差：（1），再将控制偏差按比例、微分、积分运算后通过线性组合构成控制量u(t)：（2），式（2）中，u(t)为控制量，为比例控制增益，为积分时间常数，为微分时间常数，t为时间；4）设置系统仿真参数，进行仿真运算。2.根据权利要求1所述的TRT高炉顶压控制冲压过程反馈控制仿真方法，其特征在于：所述步骤1）中的部件类仿真模块包括：边界A：为第一定压节点，模拟进入高炉的热风的压力；管道A：包括a节管道，每节管道包括一个固定开度的阀门和一个容器；高炉模型：包括上容器和下容器，上容器和下容器之间由第一调节阀连接；第一调节阀的开度为固定值；管道B：包括b节管道，每节管道包括一个固定开度的阀门和一个容器；静叶：包括第二调节阀，第二调节阀的开度由所述的PID反馈控制模块输出的控制量u(t)控制；边界B：为第二定压节点，模拟经过静叶之后的管网煤气压力；冲压阀：冲压阀的开关由所述的冲压干扰模块控制；冲压罐：包括一个容器；边界A、管道A、高炉模型、管道B、静叶和边界B顺次连接，管道B与静叶之间分出一个分支与冲压阀连接，冲压阀的另一端与冲压罐连接；PID反馈控制模块中的顶压设定值由工艺专业确定；反馈值为实际所测得高炉顶压值，即高炉模型中上容器压力值。3.根据权利要求1或2所述的TRT高炉顶压控制冲压过程反馈控制仿真方法，其特征在于：它还包括步骤5）将仿真结果与预期效果比较，对系统仿真参数进行调试，以获得最佳控制参数。4.根据权利要求3所述的TRT高炉顶压控制冲压过程反馈控制仿真方法，其特征在于：2CN102676715A权利要求书2/2页所述步骤5）将仿真结果与预期效果比较，具体是比较高炉模型的上容器的顶部压力实际值与其设定值。5.一种TRT高炉顶压控制冲压过程反馈控制仿真系统，其特征在于：它包括部件类模块和程序类模块；其中部件类模块包括：边界A：为第一定压节点，模拟进入高炉的热风的压力；管道A：包括a节管道，每节管道包括一个固定开度的阀门和一个容器；高炉模型：包括上容器和下容器，上容器和下容器之间由第一调节阀连接；第一调节阀的开度为固定值；管道B：包括b节管道，每节管道包括一个固定开度的阀门和一个容器；静叶：包括第二调节阀；边界B：为第二定压节点，模拟经过静叶之后的管网煤气压力；冲压阀：为一个具备开关功能的阀门；冲压罐：包括一个容器；边界A、管道A、高炉模型、管道B、静叶和边界B顺次连接，管道B与静叶之间分出一个分支与冲压阀连接，冲压阀的另一端与冲压罐连接；程序类模块包括：冲压干扰模块，用于仿真冲压过程对