專利名稱：Trt高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)中TRT高爐頂壓控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
TRT 是 Top Gas Pressure Recovery Turbine unit 的縮寫，被稱作高爐煤氣余壓發(fā)電裝置，它利用高爐產(chǎn)生的高溫高壓煤氣推動透平機(jī)，進(jìn)而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計，TRT可回收高爐煤氣中30%-40%的能量。與高爐傳統(tǒng)的減壓閥組相比，可更好的穩(wěn)定高爐頂壓，還極大的減小了減壓閥組帶來的噪聲污染。TRT不僅能為鋼鐵企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，同時也是節(jié)能減排的標(biāo)桿工程。典型的TRTエ藝流程如附圖I所示。 TRT在控制高爐頂壓的過程中，正常情況下只需常規(guī)PID即可較好的穩(wěn)定高爐頂壓，但是高爐在沖壓時會對高爐頂壓造成強(qiáng)烈的擾動，此時僅靠常規(guī)PID控制已不能將頂壓波動維持在一個較小的范圍，這樣勢必對高爐的正常生產(chǎn)產(chǎn)生一定的影響，但目前并沒有很好的控制方案解決沖壓過程對爐頂壓力的影響，同時由于高爐生產(chǎn)的連續(xù)性等特殊要求，如果工程師在線測試不同的控制方案，則肯定會對高爐的正常產(chǎn)生較大的影響，甚至發(fā)生各種比較危險的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供ー種TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法及系統(tǒng)，能夠在仿真系統(tǒng)中進(jìn)行調(diào)試，避免直接在生產(chǎn)線上測試造成影響。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為ー種TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法，其特征在于它包括以下步驟
1)針對TRT系統(tǒng)的各組成部分，分別建立各部件類仿真模塊，并為各部件類仿真模塊編輯和設(shè)計參數(shù)、接ロ ；
2)通過各部件類仿真模塊的接ロ將部件類仿真模塊按實(shí)際TRT系統(tǒng)進(jìn)行連接，并調(diào)節(jié)各模塊參數(shù)使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)；
3)分析實(shí)際TRT系統(tǒng)沖壓過程的特點(diǎn)和控制方法，増加2個程序類仿真模塊，分別為沖壓干擾模塊和前饋控制模塊；沖壓干擾模塊用于仿真沖壓過程對高爐頂壓的影響；前饋控制模塊用于仿真實(shí)際PLC控制器對靜葉的控制；
其中前饋控制模塊在沖壓時根據(jù)沖壓閥前后的壓差和煤氣流量系數(shù)計算出流入沖壓罐的煤氣流量，同時根據(jù)靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)該煤氣流量的開度，在沖壓時提前利用靜葉的流量特性曲線控制靜葉開度；
4)設(shè)置系統(tǒng)仿真參數(shù)，進(jìn)行仿真運(yùn)算。按上述方案，所述步驟I)中的部件類仿真模塊包括
邊界A :為第一定壓節(jié)點(diǎn)，模擬進(jìn)入高爐的熱風(fēng)的壓カ；
管道A :包括a節(jié)管道，每節(jié)管道包括ー個固定開度的閥門和ー個容器；
高爐模型包括上容器和下容器，上容器和下容器之間由第一調(diào)節(jié)閥連接；第ー調(diào)節(jié)閥的開度為固定值；
管道B :包括b節(jié)管道，每節(jié)管道包括ー個固定開度的閥門和ー個容器；
靜葉包括第二調(diào)節(jié)閥，第二調(diào)節(jié)閥的開度由所述的前饋控制模塊控制；
邊界B :為第二定壓節(jié)點(diǎn)，模擬經(jīng)過靜葉之后的管網(wǎng)煤氣壓カ；
沖壓閥沖壓閥的開關(guān)由所述的沖壓干擾模塊控制；
沖壓罐包括ー個容器；
邊界A、管道A、高爐模型、管道B、靜葉和邊界B順次連接，管道B與靜葉之間分出ー個分支與沖壓閥連接，沖壓閥的另一端與沖壓罐連接。按上述方案，所述步驟3)前饋控制模塊具體控制方案為
設(shè)沖壓閥前的管道壓カ為P ,沖壓罐內(nèi)壓カ為石，界和/!的壓差為如且Δρ =巧-召，首先根據(jù)壓差Δρ計算出流入沖壓罐的煤氣流量ろ
Ε-, = k*Jhp ,
其中i為流量系數(shù)，與沖壓閥的形式有關(guān)；
然后根據(jù)該煤氣流量ろ及靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)的開度，提前控制靜葉開度。按上述方案，它還包括步驟5)將仿真結(jié)果與預(yù)期效果比較，對系統(tǒng)仿真參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，以獲得最佳控制參數(shù)。ー種TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真系統(tǒng)，其特征在于它包括部件類模塊和程序類模塊；
其中部件類模塊包括
邊界A :為第一定壓節(jié)點(diǎn)，模擬進(jìn)入高爐的熱風(fēng)的壓カ；
管道A :包括a節(jié)管道，每節(jié)管道包括ー個固定開度的閥門和ー個容器；
高爐模型包括上容器和下容器，上容器和下容器之間由第一調(diào)節(jié)閥連接；第ー調(diào)節(jié)閥的開度為固定值；
管道B :包括b節(jié)管道，每節(jié)管道包括ー個固定開度的閥門和ー個容器；
靜葉包括第二調(diào)節(jié)閥，第二調(diào)節(jié)閥的開度由所述的前饋控制模塊控制；
邊界B :為第二定壓節(jié)點(diǎn)，模擬經(jīng)過靜葉之后的管網(wǎng)煤氣壓カ；
沖壓閥沖壓閥的開關(guān)由所述的沖壓干擾模塊控制；
沖壓罐包括ー個容器；
邊界A、管道A、高爐模型、管道B、靜葉和邊界B順次連接，管道B與靜葉之間分出ー個分支與沖壓閥連接，沖壓閥的另一端與沖壓罐連接；
程序類模塊包括
沖壓干擾模塊，用于仿真沖壓過程對高爐頂壓的影響；
前饋控制模塊用于仿真實(shí)際PLC控制器對靜葉的控制，在沖壓時根據(jù)沖壓閥前后的壓差和煤氣流量系數(shù)計算流入沖壓罐的煤氣流量，同時根據(jù)靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)該煤氣流量的開度，在沖壓時提前利用靜葉的流量特性曲線控制靜葉開度。按上述方案，它是基于Modelica語目建立的。
本發(fā)明的工作原理為由于高爐沖壓屬于可提前預(yù)知的干擾，因此理論上可以通過對沖壓過程的分析提前控制靜葉的開度以消除沖壓對高爐頂壓的影響。采用前饋控制，即是在沖壓時根據(jù)沖壓閥前后的壓差和煤氣流量系數(shù)計算流入沖壓罐的煤氣流量，同時根據(jù)靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)該煤氣流量的開度，在沖壓時提前利用該曲線控制靜葉開度，則可以很好的消除沖壓過程對爐頂壓カ的影響。本發(fā)明的有益效果為
I、通過對高爐沖壓過程建立前饋仿真系統(tǒng)和使用仿真方法，通過在仿真系統(tǒng)中進(jìn)行調(diào)試，以確定更為合理的控制方案，避免直接在線測試不同的前饋控制方案，對高爐的正常產(chǎn)生的影響。2、選用Modelica語言建立本仿真系統(tǒng)，與其他建模軟件相比，能更加方便對物理系統(tǒng)進(jìn)行建摸，且能很好的對流量、壓カ這對強(qiáng)耦合參數(shù)進(jìn)行求解，因而能夠更真實(shí)、全面的反映TRT系統(tǒng)的運(yùn)行情況。


圖I為典型TRTエ藝流程示意圖。圖2為TRT高爐頂壓控制模型圖。圖3為沖壓過程頂壓波動曲線。圖4為前饋控制時爐頂壓力設(shè)定值和過程值曲線。圖5為前饋控制時靜葉動作曲線。圖6為前饋控制流程圖。
具體實(shí)施例方式圖2為TRT高爐頂壓控制模型圖，即整個TRT簡化模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，邊界A產(chǎn)生ー個穩(wěn)定的氣體流量，經(jīng)過管道A進(jìn)入高爐，氣體在高爐內(nèi)通過料層從爐頂流出，并經(jīng)過一段長管道B流入透平機(jī)中的靜葉，最后流出到邊界B ;在靜葉前有一分支管道接至沖壓罐，靜葉與沖壓罐之間的管道上裝有沖壓閥，由于沖壓閥打開、關(guān)閉時對高爐煤氣流量有較大的影響，因此爐頂壓カ會隨著沖壓閥打開、關(guān)閉及沖壓閥打開的時間產(chǎn)生波動。本系統(tǒng)和方法正是要模擬沖壓閥的開關(guān)對高爐頂壓的影響，通過嘗試對靜葉開度的不同的控制方案，使高爐頂壓的波動最小，在本系統(tǒng)中得到驗(yàn)證后再利用至實(shí)際的生產(chǎn)線上。高爐被料層分為上下兩個空間，可等效為兩個密閉的大容器，即上容器和下容器，而料層則可等效為ー個閥門，即第一調(diào)節(jié)閥，在沖壓過程中，可認(rèn)為第一調(diào)節(jié)閥的開度為固定值。由于沖壓閥前的管道壓カ(即圖2中Q點(diǎn)的壓力)和沖壓罐內(nèi)壓カ存在壓差，故沖壓閥打開后會將爐頂高爐煤氣引入料罐造成爐頂流出的煤氣流量増大，若此時靜葉保持之前開度，則會造成爐頂壓力下降，因此需要在沖壓時控制靜葉開度，減小從靜葉處流出的高爐煤氣，使?fàn)t頂流出的煤氣流量相對平穩(wěn)。對于實(shí)際TRT而言，高爐爐頂?shù)届o葉將有幾百米的管道，因此通過靜葉調(diào)節(jié)爐頂壓カ存在一個明顯的大滯后。對于煤氣傳輸管道，由于管道較長，對整個系統(tǒng)有兩個影響，一是煤氣在管道傳輸中的壓損，ニ是由于煤氣為可壓縮氣體，長管道在整個流體系統(tǒng)中起到一個緩沖的作用。對于ー個單獨(dú)的容器，是ー個一階系統(tǒng)，而管道B并不是一根直管道，不能直接等效為ー個大容器，中間會有一些阻カ元件，本系統(tǒng)將其等效為幾個容器中間隔著阻力元件，形成一個高階系統(tǒng)。1997年，瑞典非盈利組織Modelica協(xié)會開發(fā)出ー種適用于大規(guī)模復(fù)雜異構(gòu)物理系統(tǒng)建模的面向?qū)ο笳Z言Modelica。Modelica被稱作統(tǒng)ー的面向?qū)ο笪锢硐到y(tǒng)建模語言，對來自不同領(lǐng)域的系統(tǒng)采用統(tǒng)ー的方式描述，徹底實(shí)現(xiàn)了不同領(lǐng)域模型之間的無縫集成和數(shù)據(jù)交換。Modelica仿真語言的核心是方程，它利用方程對各種物理現(xiàn)象進(jìn)行描述，工程師無需過多的關(guān)注于仿真算法，只需對需要仿真的對象進(jìn)行數(shù)學(xué)方程描述，利用Modelica的仿真工具將各個仿真對象連接起來，相關(guān)的Modelica工具能夠決定如何自動求解方程變量，無需人工干預(yù)，故最終對物理對象仿真的過程就演化為仿真工具對大型方程組求解的過程。本實(shí)施例的TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋仿真系統(tǒng)基于Modelica語言建立，它包括部件類模塊和程序類模塊。其中部件類模塊包括
邊界A :為第一定壓節(jié)點(diǎn)Pa，用于模擬進(jìn)入高爐的熱風(fēng)的壓カ；一般為恒定值，本實(shí)施例中設(shè)置PA=300kPa。管道A :包括a節(jié)管道，每節(jié)管道包括ー個固定開度的閥門和ー個容器；本實(shí)施例中 a=3。高爐模型包括上容器和下容器，上容器和下容器之間由第一調(diào)節(jié)閥連接；設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥的開度，本實(shí)施例中第一閥門的開度固定為70%。管道B :包括b節(jié)管道，每節(jié)管道包括ー個固定開度的閥門和ー個容器；本實(shí)施例中 b=2。靜葉包括第二調(diào)節(jié)閥，第二調(diào)節(jié)閥的開度由前饋控制模塊控制。邊界B :為第二定壓節(jié)點(diǎn)Pb，模擬經(jīng)過靜葉之后的管網(wǎng)煤氣壓力，該值基本為恒定值，本實(shí)施例中設(shè)置PB=100kPa。沖壓閥沖壓閥的開、關(guān)及開關(guān)時間由所述的沖壓干擾模塊控制。沖壓罐包括ー個容器。邊界A、管道A、高爐模型、管道B、靜葉和邊界B順次連接，在靜葉前有一分支管道接至沖壓罐，靜葉與沖壓罐之間的管道上裝有沖壓閥。在具體的模塊設(shè)計時，對于容器的設(shè)計
容器為圓柱形，其直徑力-,高度為^^多容器設(shè)計有兩個接ロ，ー個進(jìn)ロ ^，ー個出
ロタ,用于前后連接，每個接口內(nèi)部均包含兩個變量，流量T和壓カ發(fā)，該接ロ在與前后模塊連接時自動產(chǎn)生連接方程。容器模型內(nèi)部具有如下方程
1)進(jìn)出口壓カ相等4τ；
2)進(jìn)出口流量差等于容器內(nèi)壓カ的變化量+.ガχτΓχ〔|) xi。上式中，為進(jìn)ロ壓力，F(xiàn)_'P為出口壓力， 尤1為進(jìn)ロ流量，句為出口流量，Asfti.ガ為容器內(nèi)壓カ差。對于管道而言，之所以考慮為閥門加容器的形式來模擬管道的特性，是由于氣體具有可壓縮特性，在長管道中流動時除了有壓カ損失，長管道對氣體還有ー個緩沖的作用。因此考慮加上固定開度的閥門，用于模擬氣體在管道中流動所產(chǎn)生的壓損，壓損的簡化公
式為辦=たX ,而容器則具有緩沖的作用。JP為管道壓損，k為流量修正系數(shù)，q為流量。按上述方法，根據(jù)各部件類仿真模塊的實(shí)際尺寸和要求分別對它們進(jìn)行設(shè)計。程序類模塊包括
沖壓干擾模塊，用于仿真沖壓過程對高爐頂壓的影響，控制沖壓閥的開關(guān)。在穩(wěn)態(tài)時 加入沖壓過程的干擾(未加入前饋控制)，爐頂壓力波動如圖3所示。沖壓過程從第IOOs開始，打開沖壓閥，在第500s時關(guān)閉沖壓閥，整個過程靜葉開度保持在穩(wěn)態(tài)時的開度不變，爐頂壓カ由穩(wěn)態(tài)時的206kPa降至193kPa,下降了 13kPa。此仿真結(jié)果用于與加入PID反饋控制的仿真結(jié)果進(jìn)行比較。前饋控制模塊用于仿真實(shí)際PLC控制器對靜葉的控制，在沖壓時根據(jù)沖壓閥前后的壓差和煤氣流量系數(shù)計算流入沖壓罐的煤氣流量，同時根據(jù)靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)該煤氣流量的開度，在沖壓時提前利用靜葉的流量特性曲線控制靜葉開度。假設(shè)沖壓閥前的管道壓カ為？，沖壓罐內(nèi)壓カ為召，由于/ 和存在壓差·
(Ap = P0-P1),故沖壓閥打開后會將爐頂高爐煤氣引入料罐造成爐頂流出的煤氣流量増大，若此時靜葉保持之前開度，則會造成爐頂壓力下降，因此需要在沖壓時提前控制靜葉開度，減小從靜葉處流出的高爐煤氣，使?fàn)t頂流出的煤氣流量相對平穩(wěn)。首先根據(jù)壓差Δρ計算出流入沖壓罐的煤氣流量i 2
F2 =k*^hp ,
其中た為流量系數(shù)，與沖壓閥的形式有關(guān)；
然后根據(jù)該煤氣流量6及靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)的開度，提前控制靜葉開度。TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法包括以下步驟
I)針對TRT系統(tǒng)的各組成部分，分別建立各部件類仿真模塊，并為各部件類仿真模塊編輯和設(shè)計參數(shù)、接ロ。2)通過各部件類仿真模塊的接ロ將部件類仿真模塊按實(shí)際TRT系統(tǒng)進(jìn)行連接，并調(diào)節(jié)各模塊參數(shù)使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。3)分析實(shí)際TRT系統(tǒng)沖壓過程的特點(diǎn)和控制方法，増加2個程序類仿真模塊，分別為沖壓干擾模塊和前饋控制模塊；沖壓干擾模塊用于仿真沖壓過程對高爐頂壓的影響；前饋控制模塊用于仿真實(shí)際PLC控制器對靜葉的控制。其中前饋控制模塊的流程圖如圖6所示，在沖壓時根據(jù)沖壓閥前后的壓差和煤氣流量系數(shù)計算出流入沖壓罐的煤氣流量，同時根據(jù)靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)該煤氣流量的開度，在沖壓時提前利用靜葉的流量特性曲線控制靜葉開度。4)設(shè)置系統(tǒng)仿真參數(shù)，進(jìn)行仿真運(yùn)算。
5)將仿真結(jié)果與預(yù)期效果比較，對系統(tǒng)仿真參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，以獲得最佳控制參數(shù)，具體是比較高爐頂壓的過程值與其設(shè)定值，對前饋投入時間進(jìn)行調(diào)試，使得高爐頂壓的過程值更接近其設(shè)定值。本實(shí)施例中在第IOOs開始沖壓，前饋控制提前在80s開始減小靜葉開度(該時間可根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)調(diào)整)，而在第500s時沖壓結(jié)束，到時沖壓 閥將關(guān)閉，于是靜葉在第450s提前恢復(fù)開度(該時間可根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)調(diào)整)。調(diào)節(jié)之后的頂壓波動及靜葉動作曲線如圖4、圖5所示，整個調(diào)節(jié)過程高爐頂壓波動范圍在+0. 3/-0. 3kPa，靜葉開度范圍在289Γ50%之間。高爐頂壓誤差與未加入前饋控制相比(即圖3)，效果更好。為了能得到更好的效果，還可以重新對前饋投入時間或高爐容積等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，再將不同參數(shù)得到的仿真結(jié)果反復(fù)比較。
權(quán)利要求
1.一種TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法，其特征在于它包括以下步驟 1)針對TRT系統(tǒng)的各組成部分，分別建立各部件類仿真模塊，并為各部件類仿真模塊編輯和設(shè)計參數(shù)、接口 ； 2)通過各部件類仿真模塊的接口將部件類仿真模塊按實(shí)際TRT系統(tǒng)進(jìn)行連接，并調(diào)節(jié)各模塊參數(shù)使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)； 3)分析實(shí)際TRT系統(tǒng)沖壓過程的特點(diǎn)和控制方法，增加2個程序類仿真模塊，分別為沖壓干擾模塊和前饋控制模塊；沖壓干擾模塊用于仿真沖壓過程對高爐頂壓的影響；前饋控制模塊用于仿真實(shí)際PLC控制器對靜葉的控制； 其中前饋控制模塊在沖壓時根據(jù)沖壓閥前后的壓差和煤氣流量系數(shù)計算出流入沖壓罐的煤氣流量，同時根據(jù)靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)該煤氣流量的開度，在沖壓時提前利用靜葉的流量特性曲線控制靜葉開度； 4)設(shè)置系統(tǒng)仿真參數(shù)，進(jìn)行仿真運(yùn)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法，其特征在于所述步驟I)中的部件類仿真模塊包括 邊界A :為第一定壓節(jié)點(diǎn)，模擬進(jìn)入高爐的熱風(fēng)的壓力； 管道A :包括a節(jié)管道，每節(jié)管道包括一個固定開度的閥門和一個容器； 高爐模型包括上容器和下容器，上容器和下容器之間由第一調(diào)節(jié)閥連接；第一調(diào)節(jié)閥的開度為固定值； 管道B :包括b節(jié)管道，每節(jié)管道包括一個固定開度的閥門和一個容器； 靜葉包括第二調(diào)節(jié)閥，第二調(diào)節(jié)閥的開度由所述的前饋控制模塊控制； 邊界B :為第二定壓節(jié)點(diǎn)，模擬經(jīng)過靜葉之后的管網(wǎng)煤氣壓力； 沖壓閥沖壓閥的開關(guān)由所述的沖壓干擾模塊控制； 沖壓罐包括一個容器； 邊界A、管道A、高爐模型、管道B、靜葉和邊界B順次連接，管道B與靜葉之間分出一個分支與沖壓閥連接，沖壓閥的另一端與沖壓罐連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法，其特征在于所述步驟3)前饋控制模塊具體控制方案為 設(shè)沖壓閥前的管道壓力為I沖壓罐內(nèi)壓力為盡馬和巧的壓差為Ap且~ =巧-盡首先根據(jù)壓差如計算出流入沖壓罐的煤氣流量7 - = k* Ap, 其中I為流量系數(shù)，與沖壓閥的形式有關(guān)； 然后根據(jù)該煤氣流量A及靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)的開度，提前控制靜葉開度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法，其特征在于它還包括步驟5)將仿真結(jié)果與預(yù)期效果比較，對系統(tǒng)仿真參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，以獲得最佳控制參數(shù)。
5.一種TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真系統(tǒng)，其特征在于它包括部件類模塊和程序類模塊； 其中部件類模塊包括 邊界A :為第一定壓節(jié)點(diǎn)，模擬進(jìn)入高爐的熱風(fēng)的壓カ； 管道A :包括a節(jié)管道，每節(jié)管道包括ー個固定開度的閥門和ー個容器； 高爐模型包括上容器和下容器，上容器和下容器之間由第一調(diào)節(jié)閥連接；第ー調(diào)節(jié)閥的開度為固定值； 管道B :包括b節(jié)管道，每節(jié)管道包括ー個固定開度的閥門和ー個容器； 靜葉包括第二調(diào)節(jié)閥，第二調(diào)節(jié)閥的開度由所述的前饋控制模塊控制； 邊界B :為第二定壓節(jié)點(diǎn)，模擬經(jīng)過靜葉之后的管網(wǎng)煤氣壓カ； 沖壓閥沖壓閥的開關(guān)由所述的沖壓干擾模塊控制； 沖壓罐包括ー個容器； 邊界A、管道A、高爐模型、管道B、靜葉和邊界B順次連接，管道B與靜葉之間分出ー個分支與沖壓閥連接，沖壓閥的另一端與沖壓罐連接； 程序類模塊包括 沖壓干擾模塊，用于仿真沖壓過程對高爐頂壓的影響； 前饋控制模塊用于仿真實(shí)際PLC控制器對靜葉的控制，在沖壓時根據(jù)沖壓閥前后的壓差和煤氣流量系數(shù)計算流入沖壓罐的煤氣流量，同時根據(jù)靜葉的流量特性曲線計算出靜葉所對應(yīng)該煤氣流量的開度，在沖壓時提前利用靜葉的流量特性曲線控制靜葉開度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真系統(tǒng)，其特征在于它是基于Modelica語言建立的。
全文摘要
本發(fā)明提供TRT高爐頂壓控制沖壓過程前饋控制仿真方法，包括1)對TRT系統(tǒng)的各組成部分建立部件類仿真模塊，編輯和設(shè)計參數(shù)、接口；2)通過部件類仿真模塊的接口將部件類仿真模塊進(jìn)行連接，調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)；3)分析實(shí)際TRT系統(tǒng)沖壓過程的特點(diǎn)，增加沖壓干擾模塊和前饋控制模塊；沖壓干擾模塊用于仿真沖壓過程對高爐頂壓的影響；前饋控制模塊在沖壓時根據(jù)沖壓閥前后的壓差和流量系數(shù)計算煤氣流量，根據(jù)靜葉的流量特性曲線計算出靜葉對應(yīng)的開度，在沖壓時提前控制靜葉開度；4)設(shè)置系統(tǒng)仿真參數(shù)，進(jìn)行仿真運(yùn)算。通過此法，在仿真系統(tǒng)中進(jìn)行調(diào)試以確定更合理的控制方案，避免直接在線測試對高爐的正常產(chǎn)生的影響。
文檔編號C21B5/06GK102676716SQ20121018227
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者萬磊, 葉理德, 李清忠 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司