[NI技术]中钢使用NIPXI与LabVIEW搭建烧结台车的漏气检测系统.doc

[NI技术]中钢使用NI PXI与 LabVIEW搭建 烧结台车的漏气检测 系统 我们的解决方案能 够明显有效地提高人 员安全保障、节约能 源、减少二氧化碳排 放量，并增加产 量。 - Dr. Wang Chih- Chung, The Challenge: 为了提高烧结工厂的 产能，我们需要采用 一种有效的漏气检测 方式，以探测漏气量 以及漏气来源，并分 析漏气数据，作为烧 结台车定期检修更换 的依据。 The Solution: 采用声压麦克风，在 空气噪音学和NI软 硬件的基础上，开发 检测系统，快速检测 台车的漏气情况，达 到节能、减碳、增产 以及提升品质的目 标。 中钢使用NI产品， 将对环境的影响最小 化，增加产能、降低 成本。 Author (s): Dr. Wang Chih- Chung - 王 智中 - 中國 鋼鐵股份有限公司 炼铁厂主要提供炼钢 时所需的铁水和原材 料，而炼焦炉与烧结 工厂分别供应高炉炼 铁所需的炼铁原料， 焦碳和烧结矿。 烧 结工厂主要生产烧结 矿，它是高炉炼铁的 原料。 其主要制作 过程是将各种铁矿石 (Iron Ore)、助熔剂 (Flux如石灰 石)、焦碳屑 (Coke Breeze)等原 料按规定比例混合， 经勻拌滚筒加水搅拌 造粒后，送至烧结厂 进行煅烧。 烧结完 成的烧结矿经轧碎筛 选后，5~50mm 合格粒度的烧结矿会 送至高炉作为炼铁的 主要原料。 烧结厂面临的困难 烧结过程中一项重要 的检测烧结状况好坏 的指标是烧结透气性 （JPU）。 生成 过程中透气性的好 坏，则是取决于排气 系统的通风量。 烧 结机是排气系统中最 直接与原料接触且最 容易发生漏气的部 位。 烧结机结构由多个烧 结台车组成，每部台 车前后的密封装置与 台车横梁底部和风箱 侧边坚硬的金属材质 平板接触。为了防止 与锋利的烧结料摩 擦，进而产生刮痕和 漏气，烧结过程中需 留有一定的膨胀空 间。 一旦烧结机台 车发生漏气，将导致 通风量减少，直接造 成粒子难以形成，降 低烧结矿的产量。 完好的烧结台车没有 漏气状况，排气系统 的风扇负担较低，用 电量较少。 对于发 生漏气的烧结台车， 风扇必须以较高的转 速来维持一定的通风 量，此时驱动风扇的 马达会提供较高的驱 动电流，因而消耗较 多的电量。 为了提 高烧结工厂的产能， 我们需要采用一种有 效的漏气检测方式， 以探测漏气量以及漏 气来源，并分析漏气 数据，作为烧结台车 定期检修更换的依 据。 以往的漏气检测方法 以往我们依靠人力在 烧结机操作过程中进 行检测，人员必须长 时间暴露在高粉尘及 高噪音（约90- 110分贝）的环境 下，利用自己的眼 力、听力作出判 断。 然而，漏气来 源可能是料面或台车 本身等各个不同的部 位，人力难以追踪漏 气发生的地方。 以往我们依靠人力在 烧结机操作过程中进 行检测，人员必须长 时间暴露在高粉尘及 高噪音（约90- 110分贝）的环境 下，利用自己的眼 力、听力作出判 断。 然而，漏气来 源可能是料面或台车 本身等各个不同的部 位，人力难以追踪漏 气发生的地方。 以往我们依靠人力在 烧结机操作过程中进 行检测，人员必须长 时间暴露在高粉尘及 高噪音（约90- 110分贝）的环境 下，利用自己的眼 力、听力作出判 断。 然而，漏气来 源可能是料面或台车 本身等各个不同的部 位，人力难以追踪漏 气发生的地方。 为何选用NI产品 IT的价值在于能将 分析问题予以定性和 定量，达到将问题视 觉化呈现的目的。 在搭建烧结台车漏气 时，我们必须知道如 何识别漏气现象，如 何识别不同的漏气形 态并量化其影响程 度，且基于计算性维 护及工作能力考量， 如何选择最需要维护 的台车。 在选择信号采集和分 析仪器平台上，我们 则需要考虑平台编程 语言的方便性、计算 能力、硬件沟通性及 长期使用下的可靠性 等因素。 NI针对 各种不同测量需求推 出各种可靠的模组化 硬件，搭配与各种函数工具箱， 可以快速开发灵活、 高整合度的自定制系 统，能够完全满足以 上考量需求。 该系 统结合声音阵列、 RFID技术与 NI-PXI平台， 为自动化漏气测试系 统提供了一个良好的 解决方案。 解决方案介绍 我们采用声压麦克 风，在空气噪音学的 基础上，开发最佳检 测法则，以检测台车 的漏气情况。 同时 利用阵列架构，全方 位检测台车每个部位 的漏气情况，再搭配 NI PXI机箱、 PXI-8106嵌 入式控制器和 来进行数据采 集。 我们将 LabVIEW作为 开发平台，加速检测 及验证方法的可行 性，并检测系统的稳 定性。 提供即时台 车漏气信息，通过适 当的维护，达到节 能、减碳、增产及提 升品质的目标。 测试结果 我们将开发完毕的自 动化测试系统置