[发明专利]全自动高炉除尘风机变频节能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制及节能技术领域，具体地说就是一种全自动高炉除尘风机变频节能控制系统，从而实现工业节能以及延长除尘风机的使用寿命。

背景技术

目前中小炼铁厂出铁口及罐口的除尘大部分采用人工手动操作的方式，因而不能实现整个系统的同步控制。这种手动操作方式一方面在炼铁厂这样的工作环境恶劣、工作强度极大的状况下，出于安全考虑，操作工人对除尘系统不进行干预，造成出铁口主风门及罐口风门每天24小时都处于全开状态，除尘风机每天24小时满负荷工作；另一方面，即使对除尘系统进行干预，也只能控制各门电磁阀的开关状态，而除尘风机的电机亦处于每天24小时满负荷的运行状态。操作工人打开或关闭某风门的电磁阀时，只是引起了其它风门处负压的变化，而在每个风门的负压已经满足除尘要求时，额外增加负压造成了不必要的浪费。同时，由于炼铁厂所采用的除尘风机的电机都为高电压大功率电机，每天24小时满负荷运行所造成的电能损耗非常巨大。在提倡低碳经济的时代，迫切需要采用现代控制技术对当前炼铁厂的这种落后的操作方式进行改造。

现代先进的控制方式包括智能控制、非线性控制、自适应控制、模糊控制、鲁棒控制等等。炼铁厂的电磁环境复杂，同时监控对象又具有时变性、非线性、随机性的特性，但都难以建立精确的数学模型。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。工业中使用的电机大部分均为感应式交流电机(简称为电机)，电机的转速n可表示为电机的极数p和电源的频率f的函数：n＝60f/p。电机的工作原理和结构决定了电机的极数为2的整数倍，当电机结构确定后，其极数随之确定。因此不能通过改变级数值来调整电机的速度，相反而应该通过调整电机驱动电源的频率来随意调整电机的转速。以控制频率为目的的变频器，是作为电机调速设备的优选设备。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种全自动高炉除尘风机变频节能控制系统，实现对高炉除尘风机的节能控制。

本发明采取的技术方案如下：

该系统包括：工控机；连接于工控机和除尘风机之间的变频控制系统，控机通过变频控制系统调节除尘风机的转速；布置在出铁区的温度传感器，温度传感器采集出铁区的温度信号并将其传送给工控机；布置在出铁区的摄像头，摄像头采集出铁区的图像信号并将其传送给工控机；布置在各罐口风门的温度传感器，温度传感器采集各罐口风门处的温度信号并将其传送给工控机；工控机还与主风门和各罐口风门的电磁阀相连接，控制其开启和关闭，同时电磁阀也将主风门和各罐口风门的位置信号传送给工控机；与工控机相连接的控制箱，控制箱能够通过工控机控制主风门和各罐口风门的电磁阀的开启和关闭。

相对于现有技术而言，基于多传感采集和模糊控制理论的变频控制技术和全自动排风控制系统能够实现对高炉除尘风机的节能控制功能。

附图说明

图1为节能控制系统整体结构示意图；

图2为节能控制系统另一种实施例示意图；

图3为操作台控制箱示意图。

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，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明由用于实时现场监测的多路传感器、视频和控制点，用于对实时信号进行采集处理的中心处理器和各个执行单元(包括变频器、电磁阀等)构成，其具体结构如图1所示，包括：工控机；连接于工控机和除尘风机之间的变频控制系统，控机通过变频控制系统调节除尘风机的转速；布置在出铁区的温度传感器，温度传感器采集出铁区的温度信号并将其传送给工控机；布置在出铁区的摄像头，摄像头采集出铁区的图像信号并将其传送给工控机；布置在各罐口风门的温度传感器，温度传感器采集各罐口风门处的温度信号并将其传送给工控机；工控机还与主风门和各罐口风门的电磁阀相连接，控制其开启和关闭，同时电磁阀也将主风门和各罐口风门的位置信号传送给工控机；与工控机相连接的控制箱，控制箱能够通过工控机控制主风门和各罐口风门的电磁阀的开启和关闭。