技术领域
[0001] 本
发明涉及
生料坯加工技术领域，具体为新型炭素预焙阳极焙烧控制系统。
背景技术
[0002] 炭素预焙阳极生料坯在投入使用前需经过加
热处理，通过该加热过程后生料坯的理化参数及机械强度明显改善，方可投入实际使用。
[0003] 现阶段的炭素预焙阳极焙烧控制系统主要包括排烟工艺、燃烧工艺和补
氧工艺，操作人员在焙烧过程中需要手动控制
阀门开度来进行调节控制。
[0004] 测温测烟架可采集出口火道压
力，但是需要通过操作员手动调节火道出口阀门，导致无法及时调节阀门，致使火道出口压力变化较大；零压架可自动采集火道入口
负压，同样通过操作员手动调节火道入口阀门，导致无法及时调节阀门，致使火道入口压力变化较大；火道入口及出口压力变化较大直接导致火道内的压差变化较大，将直接导致火道内的燃烧过程变化巨大，
温度变化较大，控制系统采用常规PID
算法，导致温度调节过程超量程范围大，致使温度
波动较大，燃烧架与排烟架之间无数据交流，当火道出口负压发生变化时燃烧架无法进行相应的调整，导致系统无法正常工作，系统所采集温度、压力数据显示完成后自动丢失，挡需要进行
质量分析时缺少及时、准确的数据系统，导致质量分析较为困难。
发明内容
[0005] 针对
现有技术的不足，本发明提供了新型炭素预焙阳极焙烧控制系统，解决了焙烧系统内部没有实时数据交流的问题。
[0006] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：新型炭素预焙阳极焙烧控制系统，包括排烟工艺、燃烧工艺和补氧工艺，所述排烟工艺包括测温测压架和排烟架，所述燃烧工艺包括燃烧架，所述补氧工艺包括零压架和鼓
风架；
[0007] 包括上位监控计算机，所述上位监控计算机通过网络模
块分别与测温测压架、排烟架、燃烧架、零压架和鼓风架连接；
[0008] 包括
配电柜与控制
开关，所述配电柜的输出端与控制开关的输入端连接，所述控制开关的输出端分别与测温测压架、排烟架、燃烧架、零压架和鼓风架连接的输入端连接；
[0009] 所述测温测压架包括HMI
人机界面、
中央处理器、压力
传感器、A/D转换器和温度传感器，所述
压力传感器与温度传感器的输出端A/D转换器与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器与HMI人机界面连接；
[0010] 所述排烟架包括HMI人机界面、中央处理器、火道出口压力调节控制程式和阀门
控制器，所述HMI人机界面与中央处理器连接，所述中央处理器的输出端与火道出口压力调节控制程式的输入端连接，所述火道出口压力调节控制程式的输出端与阀门控制器的输入端连接；
[0011] 所述燃烧架包括HMI人机界面、中央处理器、火道温度调节控制程式、A/D转换器、温度传感器和燃气阀门控制器，所述HMI人机界面与中央处理器连接，所述温度传感器的输出端通过A/D转换器与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与火道温度调节控制程式的输入端连接，所述火道温度调节控制程式的输出端与燃气阀门控制器的输入端连接；
[0012] 所述零压架包括压力传感器、A/D转换器、中央处理器和鼓风机控制器，所述压力传感器的输出端通过A/D转换器与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与鼓风机控制器的输入端连接；
[0013] 所述鼓风架包括HMI人机界面、中央处理器、鼓风机、火道入口压力调节控制程式和阀门控制器，所述HMI人机界面与中央处理器连接，所述中央处理器的输出端分别与鼓风机和火道入口压力调节控制程式的输入端连接，所述火道入口压力调节控制程式的输出端与阀门控制器的输入端连接。
[0014] 优选的，所述HMI人机界面为电容触控屏，触控屏内部设置有虚拟按键，操作人员通过虚拟按键写入预设参数。
[0015] 优选的，所述上位监控计算机内部设置有存储芯片。
[0016] 优选的，所述测温测压架、排烟架、燃烧架、零压架和鼓风架之间通过总线相互连接。
[0017] 优选的，所述火道入口压力调节控制程式、火道出口压力调节控制程式和火道温度调节控制程式均为继电器。
[0018] 有益效果
[0019] 本发明提供了新型炭素预焙阳极焙烧控制系统。具备以下有益效果：
[0020] 1、该新型炭素预焙阳极焙烧控制系统，通过各工艺之间数据的相互传输，实现了焙烧系统的自动化控制，提高了焙烧工艺控制的精准度，通过自动化控制可以实时监控并作出调整，提高了系统的实用性。
[0021] 2、该新型炭素预焙阳极焙烧控制系统，通过控温算法的优化，提高控温
精度，提高产品质量。
[0022] 3、该新型炭素预焙阳极焙烧控制系统，通过工艺数据进行存储，开发历史数据分析算法，按照运行曲线方式为用户提供火道温度变化历史过程画面，为用户进行分析提供关键数据。
[0023] 4、该新型炭素预焙阳极焙烧控制系统，通过排烟工艺、补氧工艺之间实现数据通讯，实现火道内压差恒定控制。、
[0024] 当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0025] 图1为本发明新型炭素预焙阳极焙烧控制系统原理图；
[0026] 图2为本发明上位监控计算机与配电柜系统原理图；
[0027] 图3为本发明测温测压架的系统原理图；
[0028] 图4为本发明排烟架的系统原理图；
[0029] 图5为本发明燃烧架的系统原理图；
[0030] 图6为本发明零压架的系统原理图；
[0031] 图7为本发明鼓风架的系统原理图。
具体实施方式
[0032] 下面将结合本发明
实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033] 具体实施例一：
[0034] 请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：新型炭素预焙阳极焙烧控制系统，包括排烟工艺、燃烧工艺和补氧工艺；
[0035] 其中如图1所示，排烟工艺包括测温测压架和排烟架，燃烧工艺包括燃烧架，补氧工艺包括零压架和鼓风架；
[0036] 其中，测温测压架、排烟架、燃烧架、零压架和鼓风架之间通过总线相互连接；
[0037] 其中如图2所示，包括上位监控计算机，上位监控计算机通过网络模块分别与测温测压架、排烟架、燃烧架、零压架和鼓风架连接；
[0038] 其中，上位监控计算机内部设置有存储芯片；
[0039] 包括配电柜与控制开关，配电柜的输出端与控制开关的输入端连接，控制开关的输出端分别与测温测压架、排烟架、燃烧架、零压架和鼓风架连接的输入端连接；
[0040] 其中如图3-7所示，测温测压架包括HMI人机界面、中央处理器、压力传感器、A/D转换器和温度传感器，压力传感器与温度传感器的输出端A/D转换器与中央处理器的输入端连接，中央处理器与HMI人机界面连接；
[0041] 排烟架包括HMI人机界面、中央处理器、火道出口压力调节控制程式和阀门控制器，HMI人机界面与中央处理器连接，中央处理器的输出端与火道出口压力调节控制程式的输入端连接，火道出口压力调节控制程式的输出端与阀门控制器的输入端连接；
[0042] 燃烧架包括HMI人机界面、中央处理器、火道温度调节控制程式、A/D转换器、温度传感器和燃气阀门控制器，HMI人机界面与中央处理器连接，温度传感器的输出端通过A/D转换器与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与火道温度调节控制程式的输入端连接，火道温度调节控制程式的输出端与燃气阀门控制器的输入端连接；
[0043] 零压架包括压力传感器、A/D转换器、中央处理器和鼓风机控制器，压力传感器的输出端通过A/D转换器与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与鼓风机控制器的输入端连接；
[0044] 鼓风架包括HMI人机界面、中央处理器、鼓风机、火道入口压力调节控制程式和阀门控制器，HMI人机界面与中央处理器连接，中央处理器的输出端分别与鼓风机和火道入口压力调节控制程式的输入端连接，火道入口压力调节控制程式的输出端与阀门控制器的输入端连接；
[0045] 其中，HMI人机界面为电容触控屏，触控屏内部设置有虚拟按键，操作人员通过虚拟按键写入预设参数；
[0046] 其中，火道入口压力调节控制程式、火道出口压力调节控制程式和火道温度调节控制程式均为继电器。
[0047] 具体实施例二：
[0048] 闭合各配电柜进线空开，控制
开关电源接通；
[0049] 测温测压架配置中央处理器及HMI人机界面，各火道分别分别配置相应的压力传感器及温度传感器，压力传感器及温度传感器监测到的工艺数据经过A/D转换器转换后送入中央处理器，中央处理器将采集到的温度及压力数据进行转换，计算出当前火道的实际工艺参数，换算后的实时温度及压力数据通过HMI人机界面进行显示，供操作员浏览；
[0050] 排烟架各火道分别配置阀门控制器，各阀门控制器通过总线与测温测烟架中央处理器链接，接受中央处理器调节，操作员依据工艺需求在HMI人机界面上设置相应的火道出口压力，设定后相应的数据通过触控虚拟
键盘写入中央处理器内，中央处理器将当前火道的实际温度、压力值送入火道出口压力调节控制程式输入端，同时火道出口压力设定值送入火道出口压力调节控制程式，火道出口压力调节控制程式内置火道出口压力调节算法，火道出口压力调节控制程式直接控制排烟架火道阀门开度，火道出口压力调节控制程式依据火道出口压力设定值、火道实际温度、压力值调节阀门开度，使得火道出口负压按照设定的火道出口压力稳定在设定压力数值，从而实现火道出口压力的可控调节；
[0051] 零压架配置中央处理器，各火道分别分别配置相应的压力传感器，传感器监测到的工艺数据经过A/D转换器转换后送入中央处理器，中央处理器将采集到的压力数据进行转换，计算出当前火道的实际工艺参数，换算后的实时压力数据通过总线送入鼓风机控制器内，供火道入口风压调节使用；
[0052] 鼓风
机架配置中央控制器及HMI，各火道分别配置阀门控制器，各阀门控制器与中央控制器链接，接受中央控制器调节，鼓风架设置有鼓风机，为火道提供气源，操作员依据工艺需求在HMI人机界面上通过触控虚拟键盘设置相应的火道入口压力，设定后相应的数据写入中央控制器内，操作员启动鼓风机，鼓风机开始运行，为火道燃烧提供气源，中央控制器将当前火道的实际压力值送入火道入口压力调节控制程式输入端，同时火道入口压力设定值送入火道入口压力调节控制程式，火道入口压力调节控制程式内置火道入口压力调节算法，火道入口压力调节控制程式直接控制零压架火道阀门开度，火道入口压力调节控制程式依据火道入口压力设定值、火道实际压力值调节阀门开度，使得火道入口负压按照设定的火道入口压力稳定在设定压力数值，从而实现火道入口压力的可控调节；
[0053] 当火道燃烧状态发生变化后，火道入口压力产生波动，此时鼓风机中央控制器调节阀门开度，使得火道入口压力稳定在入口设定压力值处；当火道燃烧状态发生变化后，火道出口压力产生波动，此时测温测烟架中央控制器调节阀门开度，使得火道出口压力稳定在出口设定压力值处；因此当燃烧状态发生变化时火道入口及出口压力值稳定，确保火道内的压差恒定，为火道内的燃耗过程提供稳定的环境，确保焙烧过程正常进行；
[0054] 燃烧架配置中央控制器及HMI，各火道分别配置燃气阀门控制器及温度传感器，各火道温度传感器监测火道内的实际温度数据，传感器监测到的工艺数据通过A/D转换器转换后送入中央控制器，中央控制器将采集到的温度数据进行转换，计算出当前火道的实际工艺参数，换算后的实时温度数据通过HMI人机界面进行显示，供操作员浏览，各火道燃气阀门与中央控制器链接，受中央控制器调节开关状态，操作员依据工艺需求在HMI人机界面上通过触控虚拟键盘设置相应的火道焙烧工艺温度曲线，设定后相应的数据写入中央控制器内，中央控制器将当前火道的实际温度值送入火道温度调节控制程式输入端，同时火道焙烧工艺温度曲线值送入火道温度调节控制程式，火道温度调节控制程式内置火道温度调节算法，火道温度调节控制程式直接控制燃气阀门开关状态，火道温度调节控制程式依据火道焙烧工艺温度曲线设定值、火道实际温度调节燃气阀门开关状态，使得火道温度按照设定的火道焙烧工艺温度曲线变化，从而完成焙烧加热工艺过程；
[0055] 上位监控计算机通过网络与燃烧架、鼓风架、零压架、排烟架、测温测烟架进行数据通讯，获取焙烧过程实时工艺数据，按照图形化方式为操作员展示焙烧工艺过程运行画面，上位监控计算机将获取到的工艺过程数据进行存储，设置数据分析算法，为用户提供历史运行曲线，便于用户按照
可视化曲线方式观测焙烧过程温度曲线，方便用户进行质量分析，为用户提高产品质量提供决策数据；
[0056] 燃烧架、鼓风架、零压架、排烟架、测温测烟架之间通过总线进行实时数据通讯。
[0057] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0058] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。
