銅加工生產過程在線控制系統的開發與應用

楊柳

摘要：本文以連鑄連軋精密銅管生產線為研究對象，考慮到銅加工的時候，會發生很多復雜的物理和化學反應，并且結合基于Visual Basic 6.0平臺研究Minitab軟件的二次開發技術和調用。全文討論了利用Minitab進行數據統計分析可視化操作系統，采用在線控制的系統研究其銅加工生產過程在線控制系統可以解決燃料消耗較大問題。在實際的生產的過程中，一些重要的影響變量只依靠工作人員的經驗來控制銅加工生產線，達不到技術的要求，同時銅加工生產線是不容易達到預期效果的，且使得產量數量越來越少，就此，針對在銅加工生產過程中結合應用在線控制系統，提出了在線控制系統的硬件與軟件設計，來進行冶金原材料提煉銅。

關鍵詞：銅加工生產;線控制系統;開發與應用;線定位控制系統

銅在全球的生產中有著重要的地位，他的生產作為現代化工業生產的三大支柱之一。在生產的過程中會消耗大量的能源，導致其在銅加工生產總成本中所占比例也在逐漸增大。在大規模銅加工企業生產中，產品質量是企業賴以生存的關鍵因素，為了提升產品質量，高爐煉銅過程中結合在線控制系統以及計算機網絡技術將有效提高銅成品的質量。本文主要介紹了銅加工生產過程在線控制系統的工作原理、提出了在線控制系統的硬件與軟件設計、并對所設計的在線控制系統進行檢測應用、注意信號傳輸、自動控制與技術進步的需要，基于此開發出連鑄連軋精密銅管生產線在線質量控制系統”。

1銅加工生產過程在線控制系統需要體現的相關內容

加工銅的企業需要考慮的不僅是技術優勢和經濟實力的競爭，還需要考慮的是檢驗、測量和試驗設備配備導則以及配備滿足預期使用的目的要求的檢驗。銅加工生產過程在線控制系統需要體現的相關內容包括：第一、在線控制系統屬于在線控制系統的計算模型，在線控制的系統需要進行計算機輸入模型，進而智能優化生產系統，最終研究成功屬于自己的銅加工檢測系統模型;第二、輸出參數的分配與設定是用來區分閃速熔煉和熔池熔煉，系統設置可以攻克了流程型材料加工實時在線質量控制的困難，并且結合銅加工生產過程中的工藝流程特點，可以實現在線控制系統的開發利用;第三、任何生產流程中的改變都需要調用這一計算系統，在實際的設計的線控制系統流程圖控制事件包括：設定參數變化、配料數量改變、原材料性質等。第四、所設計的在線控制系統進行檢測應用，要使生產過程中任何參數的改變都有特定的處理方法與對策。在銅的提取的過程中提供充足的氧氣，保證氧化反應的完全進行，在最后的程序的設計中還需要再進行計算機輸入模型，使得在線系統可以將改變的參數及時反饋給銅加工企業工作人員;第五、任何生產流程中的改變都需要調用這一計算系統即需要調用天然氣耗能、氧濃度的升高與下降等一系列的相關物質，給定的是提高生產質量水平、安全生產、降低成本的總系統的設計，實現操作人員、工廠、計算機系統的連用。

2銅加工生產過程在線控制系統的硬件設計

銅加工生產過程在線控制系統的硬件設計是確保提高計量檢測能力的基礎。國外的銅加工企業已經開始在生產過程中應用在線控制系統，為了進一步提高了精密銅管生產線在線質量控制效率，我國研究人員積極研究自己的銅加工檢測系統模型。這種研發不僅是管理水平的競爭，尤其是質量管理的提升。為銅加工企業開發出一套安全、可靠、穩定的實時在線控制系統是目前研究的熱點以及關鍵之處。銅加工生產過程在線控制系統的硬件設計包括的是：第一、進行計算機輸入模型，通過為銅加工生產工作人員提供離線輔導，培養程序人員的智能優化生產系統的技能;第二、重要參數計算結果是銅加工生產過程在線控制系統的核心部分，在線控制參數周期不是很長的情況下，可用差分方程替代系統的計算模型，可以使得延伸率達到45%的晶粒度檢測結果;第三、銅加工過程所需要的溫度控制也是重要部分，同時在銅加工過程中容易出現較多雜質，針對這些相關問題，設計人員需要做出相對應的控制處理，并記錄這些參數作為后續計算模型;使生產過程中任何參數的改變都有特定的處理方法與對策。

2.1 自動配料控制

配料秤采用電子皮帶秤，其稱重傳感器的4～20mA信號直接引入Quantum的模擬量輸入模塊，由PLC系統完成稱重信號與流量信號的轉換及皮帶秤的校驗工作。自動配料有兩種控制方式：本地控制與遠程控制，本地控制方式是操作工根據生產要求直接從上位機輸入設定配料量;遠程方式是通過配料模型計算出各種料的配料量。設定配料量與皮帶秤的測量值經PID運算后，通過PIC輸出4～20mA信號給現場變頻器，由變頻器調整圓盤給料機的轉速，從而改變下料量。固體物料受環境條件、溫度、進貨渠道等客觀條件的影響，其粘度、比重、粒度也相應地發生變化，不象流體量易調節、波動大。因此，對采集的信號進行濾波處理，小信號切除，延長采樣周期，并采用累積量調節等方法，取得了滿意的調節效果。其控制精度在1%之內。

2.2 混合料水分的自動控制

通過實時跟蹤混合料中各種原料的重量，計算其干重和濕重。根據物料平衡原理調整混合料中的水含量。在上位機輸入各種原料的含水量及一混、二混、三混內的目標水分，系統即可根據流量自動調節混合料的含水量。一混、二混、三混內自動給水系統構成相同，由電磁流量計、電動調節閥、快中子水分計等檢測設備組成，與PIC一起實現混合料加水系統的前饋控制與反饋控制及串級控制相結合的控制方法。實現加水流量的閉環控制，控制混合料的含水量。

2.3點火溫度自動控制

點火器溫度的穩定是保證燒結礦產品質量的重要因素，利用PLC對點火溫度進行實時控制，對提高生產率和燒結礦質量、節約能源有著積極的意義。把熱電偶檢測到4～20 mA標準信號送入模擬量輸入模塊，在CPU內部，將此次采樣值作為過程值與設定值進行比較計算，通過模擬量輸出模塊輸出4～20mA信號，控制執行機構動作，改變煤氣流量，達到控制溫度的目的。同時，為保證燃燒的經濟性，煤氣量與空氣量必須按一定比例混合，本系統采用比值控制系統，通過控制煤氣、空氣的流量，使點火溫度保持在一定范圍內。

結束語

隨著社會的不斷進步，能源消耗不斷增加。因此當今社會，燃料成本在不斷增長，為銅加工企業開發出一套安全、可靠、穩定的實時在線控制系統勢在必行。與在線系統的連用會使這種繁重的工作變得容易，提高了工作效率。同時會逐步提高計量檢測能力發揮了重要作用。軟件系統方面調用Minitab軟件后的散點分析結果，分析結果顯示，利用計算機模型，按照指定條件對數據進行篩選，使得我國的銅產量成為全球總體銅生產技術水平的一個新的提高。軟件設計復制原材料閃速爐內發生的物化發應，并且可以提升抗拉強度與對應序號線性相關并顯著，連接測量和試驗設備的選擇配備，并提供驗證與評價的依據，進一步為閃速爐銅冶煉技術推向一個更高的水平。

參考文獻：

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