T/CISA 203-2022
鉄鋼業界の加熱炉用インテリジェント燃焼制御システムの技術要件 (英語版)

規格番号

T/CISA 203-2022

言語

中国語版, 英語で利用可能

制定年

2022

出版団体

Group Standards of the People's Republic of China

最新版

T/CISA 203-2022

範囲

システムアーキテクチャと基本要件 5.1 システムアーキテクチャ システムアーキテクチャを図 1 に示します。 図 1 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムのアーキテクチャ 図 5.2 基本要件 5.2.1 検出機器 検出機器の種類と精度は、加熱炉の炉状態と制御システムの影響を正確に反映できる必要があります。 対象となるのは、各セクションの炉内ガス温度、入口ビレット温度、各セクションの炉内ガスの残留酸素量、ガス組成、ガス発熱量、ガス圧力などです。 5.2.2 データ収集 データ収集は、複数のプロトコルを統合し、国内外の主流の自動化システム プロトコルをサポートできる必要があります。 収集されるデータには、ビレット倉庫管理データ、連続鋳造受入材料データ、ビレット計画データ、ビレット追跡データ、検出データが含まれる必要があります。 機器データ、炉ポストプロダクションデータなど5.2.3 外部通信 加熱炉のインテリジェント燃焼システムと外部システム間の通信は、加熱炉のすべての関連システムおよび機器との通信を実現するために、異種プロトコルおよびデータ交換形式と互換性がある必要があります。 5.2.4 データストレージ 加熱炉のインテリジェント燃焼システムには、さまざまなアプリケーションシナリオを満たすために、さまざまなデータストレージ方法が含まれている必要があります。 一般的に使用されるデータストレージ方法には、オープンデータベース、メモリイメージファイル、ハードディスク圧縮ファイル、XML ファイル、ini が含まれます。 ファイル、エクセルファイルなど。 6 加熱炉インテリジェント燃焼システムの機能構成 6.1 炉温度差ナレッジベースに基づく L1 レベル炉温閉ループ制御 L1 レベルは、L2 レベルまたは各炉セクションの手動設定目標炉ガス温度に基づく必要があります、炉の温度差の知識意思決定ベースに基づいて、炉の状態と各セクションの作業条件をリアルタイムで感知し、空気とガスのバルブを自動的に調整して空気とガスの流れを制御し、実際の測定値が熱電対の値は目標温度誤差範囲内で迅速に安定し、発振やオーバーシュートを回避します。 6.2 炉内圧力弁別ナレッジベースに基づく炉内圧力自動制御 炉内圧力自動制御では、炉長方向の圧力分布を含め、炉頭出銑口で微陽圧、炉尾入口でゼロ圧力の炉内圧力システムを実現する必要がある。 および炉の高さにより、時折少量の空気が漏れる場合でも、わずかな空気の吸引が可能になります。 生産状況を動的に感知し、炉圧力識別知識ベースを使用して炉圧力を自動制御する必要があります。 注: 生産ステータスとは、空の炉 -> 設置開始 -> 半分の炉 -> 満杯の炉、圧延開始 -> 低速連続 -> 高速連続 -> 障害 -> 徐々に空になることを指します。 6.3 動作パラメータの徹底的な調査に基づく空燃比の自動制御 空燃比の自動制御は、特定の炉温度システムの要件を満たし、各炉セクションの空燃比を合理的に設定および最適化する必要があります。 燃焼効率と加熱品質を向上させるために煙道ガス排気の熱損失を減らし、同時に、炉ガスの酸素含有量を調整して炉ガスの酸化と燃焼損失を減らすために空燃比を合理的に最適化する必要があります。 ビレット。 各セクションのガス/空気流量、圧力、バルブ開度、残留酸素などの動作関連パラメータを収集し、空燃比最適化のための強い相関パラメータを深く調査し、ガスバルブとエアバルブの特性曲線を調査する必要があります。 空燃比の最適な制御を達成するには、適応的に補正する必要があります。 6.4 自動煙温度制御    自動煙温度制御は、加熱炉の負荷に応じて排ガス排出量を自動的に調整できる必要があります。 排ガスの利用率を高めるために、さまざまな作業条件下で排ガス温度制御点が自動的に最適化され、排ガス温度自体と炉圧力が効果的に調整されます。 6.5 最適モデル偏差に基づくビレット温度予測機能 ビレット温度予測機能は、炉内のビレットの位置に基づいてビレット温度場をリアルタイムに計算できること 水冷ビームの熱伝導と遮蔽効果モデリング時にも考慮する必要があります。 データマイニング技術は、限られた測定データとモデルパラメータのセットの不確実性をランダムプロセスとして記述し、応答曲面を確立し、動的応答の検証測定を拡張し、不確実な条件下で最適なモデル偏差を取得してモデルを最適化するために使用されます。 モデルを改善します。 精度。 これには次の機能が必要です。 a) ブランクの熱伝導モデル。 計算領域の断面の非定常熱伝導率モデルを確立し、ビレット断面の関連方向の温度変化と、熱伝導率と水冷ビームのシールドによって引き起こされる温度不均一を調べることに焦点を当てます。 、黒いマークなど; b) 炉の熱伝達モデル。 炉内のガスの流れや輻射熱伝達などの結合要素の結果を説明します; c) 酸化モデル。 炉温最適化制御の対象項目としてビレット温度と酸化速度から酸化燃焼減量を推定する; d) ブラックボックステスト。 ビレット温度予測モデルの熱伝達係数を補正するために、ビレットのさまざまな位置に熱電対を組み込み、ビレットと炉ガスの温度をテストする実験が使用されます。 6.6 炉の状態を自動感知する炉温インテリジェント最適化機能 6.6.1 炉温インテリジェント最適化 炉温インテリジェント最適化機能を実現するには、ビレットの加熱品質、各炉セクションの許容加熱速度範囲、各炉セクションの目標温度範囲を設定します。 炉セクション、炉温度を総合的に考慮し、炉温度設定値は温度の上限と下限、生産リズム、運転エネルギー消費などの要因に基づいて動的に最適化されます。 同時に、加熱炉の運転パラメータのビッグデータをインテリジェントに分析し、炉温度をインテリジェントに最適化するためのナレッジベースを形成し、製品仕様や炉条件の変化を自動的に感知して炉温度設定を最適化する機能を備えています。 注: ビレットの加熱品質とは、炉目標温度の偏差と断面温度差を指します 6.6.2 ビレットの最適加熱曲線モデル ビレットの最適加熱曲線モデルは、炉温度各セクションの炉温度を最適化目標温度として設定し、各セクションの炉温度をフィッティングした後、ビレット生産目標を満たす理想的な炉温度プロファイルを得ることができます。 各製品仕様の生産履歴データに基づいて、さまざまなインテリジェントなアルゴリズムと組み合わせて、知識ベース内の履歴データが計算され、各製品仕様に最適な加熱曲線が構築されます。 6.6.3 必要な炉温度モデル 必要な炉温度モデルは、ビレットの最適加熱曲線とビレットの予測温度に基づいて、各セクションの目標出口温度まで加熱される各ビレットに必要な炉温度を決定する必要があります。 。 6.6.4 包括的な炉温度設定モデル 包括的な炉温度設定モデルは、各セクションの各ブランクの位置に基づいて、鋼種、位置の重量、空孔のレイアウト、目標温度、現在温度、予測出口温度などを組み合わせたものでなければなりません。 . 異なるスラブの加熱システムの重量を設定し、このセクションの総合的な加熱システムを計算し、炉温度を自動的に調整します。 加熱炉の生産運転パラメータに基づいて、炉温度相関ナレッジマップが形成され、炉の状態をインテリジェントに認識し、混合負荷条件を特定し、生産リズムを予測し、作業条件を事前制御することで炉の温度設定を動的に最適化します。 6.6.5 遅延炉温度設定モデル 遅延炉温度設定モデルは、圧延待機時、加熱待機時、故障待機時にビレット出口温度と加熱を確保するために、炉内の残り時間を合理的に割り当て、必要な炉温度を再計算できなければなりません。 品質はローリング要件を満たしています。 6.6.6 加熱戦略プロセスモデル 加熱戦略プロセスモデルは、ビッグデータによって形成されたインテリジェント燃焼エキスパートシステム戦略ライブラリに基づいて、ビレット追跡情報に基づいて現在の加熱炉の作業条件タイプを決定するために、インテリジェントな作業条件センシングモジュールを使用する必要があります。 一致する戦略コードを取得し、ビレット温度、圧延待機、リズム調整などの情報を炉からフィードバックして組み合わせる必要があり、インテリジェントな推論を通じて、各炉セクションの異なるビレットの加熱重量がインテリジェントに設定され、対応する各セクションの熱システムが確立されています。 6.7 ビレット加熱品質評価機能 ビレット加熱品質評価では、ビレット温度、位置、作業条件、設備などの膨大な同時空間ビッグデータをリアルタイムに解析し、加熱品質と加熱曲線、設備、作業との関係を分析する必要がある。 条件。 評価指標としては、主にビレット温度の均一性、ビレット温度制御の精度、ビレットの焼き過ぎの問題などが挙げられます。 6.8 加熱炉エネルギー効率評価機能 加熱炉エネルギー効率評価は、加熱炉ヒートバランス試験データ、ビレット温度ブラックボックス追跡試験データおよびリアルタイム計算された加熱炉熱効率データに基づいて、加熱炉エネルギー消費量と生産性、鋼種、仕様、燃料条件などの炉条件などの知識をベースに、加熱炉のエネルギー消費量や省エネ変革効果を客観的に評価する加熱炉エネルギー効率評価システムを構築します。 注: 熱効率とは、炉に供給される燃料とその他の熱源の化学熱の合計に対するビレットによって吸収される熱の割合を指します。 7 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムの性能要件 7.1 加熱能力 L1/L2 炉温度自動制御モードでは、各製品仕様の出力が生産ラインの標準出力要件を満たしている必要があります。 7.2 燃料消費原単位は、加熱能力を計算するために一定時間内に抜き取ったビレットの重量を使用して計算し、その時間内に消費された燃料の量を使用して燃料消費原単位を計算します。 生産ラインの要件を満たします。 7.3 酸化燃焼減量は、ビレットから高圧水で除去した酸化鉄スケールを秤量するか、式(1)に従って計算する。             …………(1) 式中:   　——炉に入る前のビレットの重量、単位はトン (t); 　——完成品の重量をトン (t) で表します。 酸化燃焼損失指数は生産ラインの要件を満たす必要があります。 7.4 断面温度差は、ブラック ボックス テストの埋め込み結合点で測定された温度に基づく必要があり、断面温度差は生産ラインの要件を満たしている必要があります。 7.5 ビレットの長さ方向の均一性は、熱間圧延や粗圧延後の温度など、加熱品質を客観的にフィードバックできる温度でなければならない。 ブランクをヘッド、ミドル、テールの 3 つのエリアに分割し、それぞれを平均し、3 つのエリア間の温度差が生産ラインの要件を満たす必要があります。 7.6 完全加熱プロセスの温度予測モデルの精度完全加熱プロセス曲線のブラック ボックス測定温度 (平均温度) とモデル計算 (平均温度) の間の偏差は、生産ラインの要件を満たす必要があります。 。 7.7 炉の平均温度の温度予測モデルの精度。 ブラック ボックスによって測定された炉の平均温度とモデルによって計算された平均温度との間の偏差は、生産ラインの要件を満たす必要があります。 7.8   各セクションの炉温インテリジェント制御比率は、手動介入なしでインテリジェント モデルによって設定されます。 炉温度インテリジェント制御率は、生産ラインの要件を満たす必要があります。 7.9 インテリジェント燃焼制御システムの機能利用率 本書の第 6 章に規定されているすべての機能を使用し、その利用率が生産ラインの要件を満たす必要があります。 7.10 インテリジェント燃焼制御システムの稼働率    稼働率は生産ラインの要件を満たす必要があり、式(2)に従って計算する必要があります。          …………(2) ここで:     : 稼働率; : 機器の通常稼働時間、単位は分 ( min );: 設備の異常動作時間、つまり合計(分(min));     : 設備の故障発生と修理にかかる時間(分(分));       : 修理までの待ち時間、単位は分(分);    : エネルギー媒体が要求を満たさないなど、機器に起因しない故障によりシステムが正常に動作しなくなる時間。 装置の通常の動作。 単位は分 (min) です。 7.11 インテリジェント燃焼制御システムの負荷率の指定された期間内の CPU の平均負荷は、生産ラインの要件を満たしている必要があります。 7.12 HMI 応答およびスイッチング時間データベース関連のクエリは時間に含めないでください。 HMI の応答性と切り替え時間は、生産ラインの要件を満たす必要があります。 注: HMI 応答時間とは、よく使用する n 個の操作画面を選択し、クリック後の各イベントの応答時間をストップウォッチで測定し、m 個の画面操作の平均応答時間をテストします。 HMI 切り替え時間は、よく使用する n 個の操作画面を選択します。 使用した操作画面とテスト m 画面切り替え操作の平均応答時間。 8 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムの試験方法 システムは生産ラインに設置・展開され、現場でのデバッグ後、オンラインで各機能が安定して動作する必要があります。 生産データは正確な統計に使用する必要があり、期間中の生産ラインの稼働率は、年間を通じて月平均生産量よりも低くなければなりません。 温度予測モデルの精度を検証し、その係数を修正するには、ブラック ボックス テストを使用する必要があります。 9 加熱炉のインテリジェント燃焼制御システムの検査規則 加熱炉のインテリジェント燃焼制御システムの検査規則は、次の要件を満たす必要があります: a) 加熱炉設備が良好な状態にあり、故障がないこと、b) 生産が継続的であり、かつ、単一の炉の停止の待ち時間が生産ラインの要件よりも短い、単一の炉の時間当たりの生産量が生産ラインの時間当たりの標準生産量を満たしている; c) 長期安定した生産。 d) ガス発熱量と圧力変動範囲が生産ラインの要件を満たしている; e) 生産計画は一般的に使用される製品を対象としている 標準であり、特別なブランクやプロセスの実験ブランクはありません。 10 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムのインストールと設定 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムのインストールと設定は、次の要件を満たす必要があります。 a) 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムは、Windows または Linux ベースの一般的な PC サーバー上に展開されます。 b) 加熱炉インテリジェント燃焼制御 システムの制御機能部分は少なくとも 1 台のサーバーに展開されます c) 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムのデータ保存部分は少なくとも 1 台のサーバーに展開されます d) HMI は Windows システムをベースとした汎用 PC 上に展開されます。 11 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムの受入 加熱炉インテリジェント燃焼制御システムの受入は、本文書の第 8 章に規定する検査規則およびシステムの性能を検証するための本文書の第 9 章に規定する実験方法に基づくものとする。 一つ一つ生産ラインの要件を満たします。 12 加熱炉のインテリジェント燃焼制御システムの運用保守 加熱炉のインテリジェント燃焼制御システムの運用保守は、次の要件を満たす必要があります。 a) 加熱炉のインテリジェント燃焼制御システムはオンラインで安定して稼働すること。 b) サーバー、HMI ターミナル、およびその他のハードウェアを定期的に清掃して、正常な動作を確保します; c) ネットワークを定期的にチェックして、隠れた危険を排除し、ネットワークが安定してスムーズであることを確認します; d) すべての測定器を定期的にチェックします熱電対、炉高温計、調整弁、流量計、ファン、炉ドア、ローラーなどの正常な動作を保証するための機器; e) 生産データを定期的にバックアップし、オンライン データをクリーンアップします。

T/CISA 203-2022 発売履歴

• 2022 T/CISA 203-2022 鉄鋼業界の加熱炉用インテリジェント燃焼制御システムの技術要件