一、結(jié)識高威
成都高威節(jié)能科技有限公司，由著名節(jié)能權(quán)威專家崔存生先生創(chuàng)建，專業(yè)從事礦熱爐和電弧爐過程優(yōu)化控制節(jié)能技術(shù)和設(shè)備研究開發(fā)。
崔先生具有數(shù)十年礦熱爐和電弧爐綜合節(jié)電豐富經(jīng)驗，曾在專業(yè)權(quán)威刊物發(fā)表數(shù)篇節(jié)能論文?；诘V熱爐過程優(yōu)化和控制及其節(jié)電方面獨到的研究成果，高威節(jié)能最 新推出獨創(chuàng)和國際領(lǐng)先的GV--IV型礦熱爐增產(chǎn)節(jié)電專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)擁有授權(quán)發(fā)明專利（礦熱爐電極升降自動控制的方法，專利 號：ZL200610035949.0）和多項已受理發(fā)明專利。
這些專利解決了礦熱爐現(xiàn)存的關(guān)鍵技術(shù)問題，能大幅度降低各種產(chǎn)品礦熱爐的冶煉電單耗，節(jié)電幅度達(dá)到2%～10%。專家系統(tǒng)使礦熱爐的自動化控制實現(xiàn)了跨世 紀(jì)進(jìn)步，達(dá)到21世紀(jì)先進(jìn)水平，實現(xiàn)了真正的自動化,達(dá)到了增產(chǎn)、節(jié)電的雙重目的。該系統(tǒng)已通過四川省科技廳主持的省級技術(shù)鑒定，被國家工信部列為導(dǎo)向目 錄排名第一的推薦技術(shù)。
同時，GV專家系統(tǒng)還集成了上料、變壓器檔位控制、爐壓控制、電極壓放控制、液壓系統(tǒng)控制的功能。GV專家系統(tǒng)不再采用PLC上下位機(jī)的傳統(tǒng)控制模式，全部采用工控機(jī)直接控制模式，具有強(qiáng)大的智能化控制功能，系統(tǒng)驅(qū)動能力強(qiáng)，可靠性高，運(yùn)行平穩(wěn)、安全。
二、行業(yè)現(xiàn)狀
目前，黃磷爐自動控制技術(shù)，仍然處于較低水平。眾多企業(yè)停留在人工操作或半自動狀態(tài)，處于人工看電表操作電極升降、人工目視測量電極長度、人工調(diào)整爐料配比調(diào)節(jié)電極做功點位置的水平。
低水平的自動化應(yīng)用狀況，導(dǎo)致了黃磷爐運(yùn)行狀況波動較大，產(chǎn)量、質(zhì)量、爐況經(jīng)常處于大范圍波動中。只有應(yīng)用智能化的計算機(jī)控制系統(tǒng)，才有可能解決這些難題。成都高威公司專門針對六電極黃磷爐成功研發(fā)的GV-IV型礦熱爐節(jié)電專家系統(tǒng)，能夠擔(dān)此重任，順利解除上述困擾。
三、高威的能力和服務(wù)
成都高威節(jié)能科技有限公司，主營世界領(lǐng)先的GV-IV型礦熱爐節(jié)電專家系統(tǒng)和相關(guān)電石爐、黃磷爐、鐵合金爐整體配套控制技術(shù)，開發(fā)先進(jìn)實用和冶煉工藝相結(jié)合的智能化控制技術(shù)。高威節(jié)能在中國礦熱爐自動控制領(lǐng)域，已經(jīng)逐步建立起領(lǐng)導(dǎo)地位。
高威節(jié)能關(guān)切用戶切身利益，對所有礦熱爐自動控制和節(jié)能項目認(rèn)真負(fù)責(zé)，服務(wù)到家，確保控制可靠、平穩(wěn)、安全運(yùn)行并達(dá)到國內(nèi)最好的節(jié)能效果，確保高威節(jié)能提供的礦熱爐全套自動控制系統(tǒng)能為企業(yè)帶來可靠、長久的效益。
四、高威的營銷政策
1、已有黃磷爐節(jié)能技術(shù)改造：EMC合同能源管理。
2、新建黃磷爐項目：復(fù)合付款模式。
五、GV系統(tǒng)設(shè)備功能模塊圖：
六、GV系統(tǒng)設(shè)備功能模塊詳細(xì)介紹
1、電極升降自動控制模塊
（1）電極升降自動控制：六電極黃磷爐電 極升降自動控制的難點，在于三相功率平衡和電極動作頻度之間的矛盾難以統(tǒng)一。如果控制系統(tǒng)追求三相功率平衡度高，則電極升降動作必然頻繁，對爐內(nèi)反應(yīng)坩堝 區(qū)造成破壞；反之，如果追求電極升降動作能夠滿足黃磷爐冶煉要求，則一定無法兼顧三相功率平衡的要求。三相功率平衡度低，則電極做功點位置偏差較大，爐內(nèi) 溫度場集中度低，爐況波動會較大。結(jié)果造成產(chǎn)量低、電耗高、電極經(jīng)常偏斜的不良結(jié)果。
圖—2 所示，是成都高威公司研發(fā)成功的GV系統(tǒng)的硬件原理圖。系統(tǒng)采樣信號有：低壓電流互感器給出的電流信號，AC 0~5A模擬信號，經(jīng)過系統(tǒng)配置的隔離傳感器變換為DC0~5V信號，再經(jīng)A/D板進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號給計算機(jī)計算；變壓器低壓側(cè)電極電壓信 號，AC0~500V，經(jīng)過系統(tǒng)配置的隔離傳感器變換為DC0~5V信號，再經(jīng)A/D板進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號給計算機(jī)計算；電極懸掛鏈拉力傳感器給出電極狀 態(tài)拉力信號，DC0~5V，經(jīng)A/D板進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號給計算機(jī)計算。
針對黃磷爐內(nèi)存在的兩個等效電回路，而電氣測量回路只有一個的特點，運(yùn)用特殊獨到的工程處理方法，創(chuàng)造性地提出運(yùn)用電流變化率控制電極 升降理論（見高威公司發(fā)明專利《礦熱爐電極升降自動控制的方法》），成功解決了黃磷爐三相功率平衡和電極動作頻度之間的矛盾。已經(jīng)投入運(yùn)行的多套系統(tǒng)實踐 效果表明，在三相電極功率偏差小于2%的前提下，電極升降動作頻度完全滿足黃磷爐冶煉要求，電極狀態(tài)好、偏斜少，爐況平穩(wěn)，產(chǎn)量高、電耗低。
電極升降控制基本算法：
當(dāng)電流的增長率⊿I大于設(shè)定值時，電極上升一定距離并保持一定時間，直到實際電流進(jìn)入死區(qū)為止。
當(dāng)電流的增長率⊿I小于設(shè)定值時，電極上升到實際電流進(jìn)入死區(qū)范圍內(nèi)為止。
當(dāng)電流的減小率⊿I的絕對值大于設(shè)定值時，電極下降到實際電流進(jìn)入死區(qū)范圍內(nèi)為止。
當(dāng)電流的減小率⊿I的絕對值小于設(shè)定值時，電極下插一定深度，并保持一定時間，直到實際電流進(jìn)入死區(qū)為止。
上述控制過程中，⊿I已經(jīng)包含了電極消耗對電流增減的影響因素。
電石爐電極升降自動控制難以實現(xiàn)的難題是如何解決的呢？理論基礎(chǔ)建立在高威公司發(fā)明專利《礦熱爐電極升降自動控制的方法》，該理論解決 了礦熱爐電極升降自動控制能不能用的問題，即解決了三相功率平衡要求和電極動作頻度之間相互矛盾的問題，獨創(chuàng)性地提出運(yùn)用電流變化率實現(xiàn)礦熱爐電極升降自 動控制的概念，為各種礦熱爐電極升降自動控制難題的解決，奠定了堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。
運(yùn)用該項專利發(fā)明理論，高威節(jié)能在前幾年成功解決了各種黃磷爐電極升降自動控制和中小型電石爐電極升降自動控制難題成果的基礎(chǔ)上，又成功解決了大型密閉電石爐電極升降自動控制的難題。
（2）處理爐料結(jié)拱和活動電極自動控制：爐料結(jié)拱一直是困擾黃磷爐冶煉的問題，GV系統(tǒng)集成了定時自動活動電極消除爐料結(jié)拱的功能?？梢猿晒鉀Q爐料結(jié)拱對電極狀態(tài)的不利影響。
電極升降、壓放部分控制原理框圖
2、電極狀態(tài)自動識別和自動處理控制模塊
黃磷爐電極折斷事故一直是困擾黃磷冶煉企業(yè)的難題，因電極折斷事故給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失非常巨大。究其原因，主要是現(xiàn) 場操作人員很難及時發(fā)現(xiàn)電極的偏斜狀態(tài)，即使能夠及時發(fā)現(xiàn)電極偏斜，但是，往往已經(jīng)偏斜的很嚴(yán)重了。為解決此難題，GV系統(tǒng)集成了“黃磷爐電極狀態(tài)自動識 別和處理技術(shù)”?？梢越鉀Q電極折斷的難題。
（1）控制原理
“黃磷爐電極狀態(tài)自動識別和處理技術(shù)”的控制原理是：在每根電極的三條吊鏈上各加裝一個50KN的拉力傳感器，如下圖 所示，傳感器輸出0-5V直流電壓信號給計算機(jī)A/D板，計算機(jī)對每個傳感器的拉力大小進(jìn)行判斷計算，借此自動識別電極的狀態(tài)知否正常、偏斜并告知操作人 員，從而使操作人員能及時、準(zhǔn)確地進(jìn)行分析、判斷電極周圍的爐料狀態(tài)是否均勻，為下一步生產(chǎn)操作提供可行調(diào)整措施，徹底解決電極偏斜和折斷等問題。
依據(jù)每根電極上三個拉力數(shù)據(jù)，還可以對電極進(jìn)行調(diào)直操作，徹底改變依靠人工感覺拉力大小來判斷電極是否調(diào)直的落后方法。
（3）液壓、冷卻、高壓分合閘、高壓過載保護(hù)
如圖—5 所示，GV系統(tǒng)集成了液壓系統(tǒng)啟動、停止控制、爐變冷卻泵控制、高壓分合閘控制、高壓過載保護(hù)控制。計算機(jī)依據(jù)操作指令，直接驅(qū)動7685繼電器板，7685板驅(qū)動中間制動器控制液壓系統(tǒng)啟動、停止控制、爐變冷卻泵控制、高壓分合閘控制、高壓過載保護(hù)控制。
4、爐料配比匹配計算、爐料輸送控制模塊
如圖—7 、圖—8 所示，GV系統(tǒng)集成了配料輸送系統(tǒng)控制模塊，其基本原理是根據(jù)爐料實際質(zhì)量指標(biāo)，按元素配比計算配料匹配控制，達(dá)到穩(wěn)定爐況、穩(wěn)定爐內(nèi)氣氛、穩(wěn)定爐況的目的。
圖—8 所示為供料系統(tǒng)硬件原理圖，爐體上部料管和料斗安裝有料位計，料位計輸出DC0～5V信號給A/D板采樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供計算機(jī)計算，計算機(jī)依據(jù)料位計信 號和生產(chǎn)計劃下達(dá)的電石發(fā)氣量要求、原材料質(zhì)量指標(biāo)，控制7685繼電器板，驅(qū)動皮帶秤配料，并通過皮帶機(jī)輸送到爐體上部的料管內(nèi)。
5、冶煉過程數(shù)據(jù)記錄、曲線分析管理模塊
為了提高黃磷爐的操作和管理水平，GV系統(tǒng)設(shè)計了多個數(shù)據(jù)庫，能夠記錄全部運(yùn)行過程的所有操作和運(yùn)行狀況，包括：電極升降手動操作、實時電流值、實時電壓 值、日冶煉時間、班冶煉時間、日自動運(yùn)行時間、班運(yùn)行時間、三相功率不平衡度統(tǒng)計值、電極拉力值、原料配比數(shù)據(jù)記錄和存儲，供企業(yè)管理者查詢和統(tǒng)計分析。
GV系統(tǒng)設(shè)計了電極拉力值曲線顯示功能和電流曲線顯示功能，可以方便分析電極偏斜情況和黃磷爐做功的情況。依此功能，可以優(yōu)化黃磷爐的多項運(yùn)行參數(shù)，為黃磷爐能夠按照最佳參數(shù)運(yùn)行提供了可靠保證。
七、GV專家系統(tǒng)的優(yōu)勢
- 智能化程度高—系統(tǒng)用計算機(jī)直接控制原有系統(tǒng)的電磁閥，以控制爐內(nèi)三相電弧功率最佳為核心，大幅度改善了爐內(nèi)坩堝區(qū)的分布，提高了電熱轉(zhuǎn)換效率和電極的調(diào)節(jié)性能。三相電弧功率的不平衡度由人工控制的20%減小到5%左右，噸黃磷電耗降低3%以上。
- 硬件系統(tǒng)安全、可靠；軟件系統(tǒng)運(yùn)行效率高、不死機(jī)。
- 安裝調(diào)試、維護(hù)簡便。
- 經(jīng)濟(jì)效益高—節(jié)能、節(jié)材、增產(chǎn)效果顯著，綜合節(jié)能效果超過5%，增產(chǎn)10%左右。噸黃磷綜合經(jīng)濟(jì)效益400元左右。
