Abstract:Aimedattheproblemsofresourcebalancingandcomprehensiveutilizationofhighheatingvaluefuelinthesteelenterprise,takingthebackgroundofreconstructiontoimplementingvariablefrequencyadjustingspeedinsomegaspressurizingstation,itisdiscussedtothepressurestability,pressurizationandassignmentofgas,andrelatedcontrolproblems,suchascontrolstrategychoosingetc.Theprojectpracticeshowsthatthekeyofenhancingtechnicalperformanceofgaspressurizingstationiscombiningfrequency-variableadjustingspeedwithautomaticcontroltechnique,choosingpropercontrolstrategyandcontrolalgorithm.Keywords:InverterMixturegasRelaypressurizingstationControlstrategyIntelligentcontrol

1引言

在鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)中，高爐、焦?fàn)t和轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的煤氣是重要的高熱值燃料，如排放至大氣，將造成嚴(yán)重的空氣污染，若將它們收集加以充分利用，作各種工業(yè)燃?xì)饧訜釥t的燃料，其經(jīng)濟效益是相當(dāng)可觀的。一般處理過程是將產(chǎn)生的各種煤氣分別收集到貯氣罐(或貯氣塔柜)再用管道傳送到中繼站經(jīng)加壓后供各用戶使用。當(dāng)從一次能源(如煤)轉(zhuǎn)換成二次能源(煤氣)時，由于一次能源燃質(zhì)不穩(wěn)，在轉(zhuǎn)換過程中必然導(dǎo)致二次能源(煤氣)燃質(zhì)也不穩(wěn)，即煤氣燃質(zhì)具有較大的不確定性。用戶要求將燃質(zhì)控制在允許范圍內(nèi)，且將燃?xì)獾膲毫?yán)格穩(wěn)定在指定范圍，以便使用。以鋼鐵企業(yè)的燃?xì)廛堜摷訜釥t為例，它要求送入的燃?xì)馊假|(zhì)和壓力穩(wěn)定，否則燃燒系統(tǒng)很難控制，直接影響軋鋼生產(chǎn)等后續(xù)自動化生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)在的煤氣加壓站有相當(dāng)部份采用電氣儀表控制系統(tǒng)，也有部份經(jīng)過改造從現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)后用PLC為主控制器對設(shè)備實施控制的，因控制比較粗造，效果并不令人滿意。由于受設(shè)備限制還談不上自動監(jiān)控、自動配氣和自動調(diào)度，基本上是處于儀表監(jiān)視、手工操作的狀態(tài)，優(yōu)化配氣和調(diào)度更無從談起，其核心問題是采用變頻器后，控制部份存在問題較多，本文就有關(guān)問題作些討論。

2對象特性分析與控制策略選取

2.1對象特性分析

混合煤氣由于來自高、焦和轉(zhuǎn)爐煤氣，由前述可知，燃?xì)馊假|(zhì)的不確定性和不確知性是其主要特性。因此既不可能直接用傳統(tǒng)的機理方法建立對象的數(shù)學(xué)模型，也不可能用系統(tǒng)辨識方法間接地導(dǎo)出控制的數(shù)學(xué)模型，對這種半結(jié)構(gòu)化(或非結(jié)構(gòu)化)的控制問題，常規(guī)控制策略顯然無能為力。煤氣加壓站存在的問題從表面上看是壓力、流量的變化，實質(zhì)上涉及管網(wǎng)特性的變化，特性的改變要求在對加壓機實施調(diào)速時必須適應(yīng)其特性的變化。不確定性和不確知性表現(xiàn)在多個方面，如系統(tǒng)參數(shù)的未知性、時變性、隨機性和分散性;系統(tǒng)時滯的未知性和時變性;系統(tǒng)嚴(yán)重的非線性;系統(tǒng)各變量間的關(guān)聯(lián)性;環(huán)境干擾的未知性等等，傳統(tǒng)控制對具有上述特性的對象是無能為力的，必須尋求有效的控制策略。

2.2控制策略選取

由于鋼鐵企業(yè)的特殊性，各分廠或車間之間在地域上的分散性突出，相距距離較遠，資源配置情況差異較大，情況又相當(dāng)復(fù)雜，籠統(tǒng)地討論是不切實際的。文中只針對特定情況討論，即將所收集的各種煤氣分別送中繼加壓站加壓，再根據(jù)需要進行配氣、調(diào)度。由于存在不確定性和不確知性，對象特性難以用嚴(yán)格的定量方法進行數(shù)學(xué)描述，因而從控制角度考慮問題，感興趣的主要目標(biāo)不應(yīng)是被控對象，而是控制器的本身。工程中往往采用的是在總結(jié)操作者豐富經(jīng)驗和操作規(guī)則的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)動態(tài)特征信息進行識別，再作直覺推理，再在線地確定控制策略的方法，即智能控制策略。它的特點是控制規(guī)則的建立及控制決策過程不是基于被控對象單純的數(shù)學(xué)解析模型，而是基于知識(包括定量和定性的知識)，體現(xiàn)了人(專家、嫻熟的操作者)的智能。其控制形式是多種多樣的，如專家控制、仿人智能控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、自學(xué)習(xí)控制等等，其中更貼近實際的是專家控制和仿人智能控制。

(1)專家控制策略

實時專家控制系統(tǒng)，實質(zhì)上是