Обработка входной информации

В основу алгоритмов обработки входной информации положен подход, при котором сигнал описывается:

• диапазоном его изменения (допустимое значение, больше или меньше допустимого значения);

• тенденцией изменения сигнала (увеличивается, уменьшается, остается неизменным, низкочастотные колебания);

• амплитудой высокочастотных колебаний (равна установленному значению, больше установленного значения).

Считывание информации с датчиков производится дискретно с периодом Т, определяемым, с одной стороны, временем обработки всех датчиков, а с другой – из условия ТF, где F – низкочастотная составляющая полезного сигнала.

Входная информация разделена на специфические блоки.

1. Блок задач быстрых входных данных. В этот блок включены параметры, требующие периодичности опроса состояния 5 секунд (критические параметры), такие как верхние пики давления колошникового газа, анализ схода шихтовых материалов, время срабатывания подач, перепады давления по высоте печи, давление колошникового газа, горячего дутья, работа ВРШ, дискретные сигналы и т.д.

2. Блок задач остальных входных данных, автоматически контролируемых непосредственно на печи: анализ состава колошникового газа, температуры периферийных термопар, колошникового газа по газоотводам, влажность, температура, расход и состав горячего дутья, расходы природного газа и технологического кислорода, расходы кокса и железорудных материалов и т.п. Периодичность опроса состояния этих остальных автоматически контролируемых параметров составляет 30 секунд.

3. Автоматический или полуавтоматический ввод контролируемых данных: химический состав железорудного сырья, его механическая прочность, содержание мелочи; технический анализ кокса, его прочность; состав жидких продуктов плавки. Поступающая из отдела сырья и топлива информация о химическом составе и физических свойствах очередной партии сырья обновляется по мере поступления. При этом производится предварительная обработка информации, слежение за прохождением партии сырья и передача информации о составе сырья в компьютер экспертной системы, когда данная партия сырья подается на колошник доменной печи. Поступающая из химической лаборатории доменного цеха информация о результатах химического анализа чугуна и шлака становится известной примерно через 2 часа после очередного выпуска. В экспертную систему передается также оперативная информация о содержании кремния в чугуне и основности шлака на выпусках по оценке мастера печи.

4. Блок информации о ходе доменного процесса по оценке технолога-доменщика. К ней, в первую очередь, относится та ее часть, которая в настоящее время не контролируется автоматически, но несет большую информационную нагрузку о развитии процессов в доменной печи. К этой информации относятся следующие данные:

• состояние фурменных зон, оцениваемое на основании визуального контроля: яркость и неравномерность свечения фурменной зоны, циркуляция кокса перед фурмами и т.п.;

• состояние горна доменной печи;

• оценка внешнего вида чугуна и шлака в жидком и твердом состояниях.

5. Блок определения уровня расплава в горне и характера выпусков чугуна и шлака. Информация определяется на основании данных начала и конца выпуска, времени срабатывания подач, массы выпуска чугуна и визуального наблюдения за ходом отработки жидких продуктов плавки.

Информация блоков 4 и 5: данные визуального контроля работы фурменной зоны, программа системы загрузки, начала и конца отработки жидких продуктов плавки и т.п. обновляются по мере поступления и ввода информации.

Обновление выходной информации на экране монитора (результат диагностирования состояния) происходит с периодичностью 5 минут, а при поступлении экстренных сообщений – сразу. В процессе обработки параметров доменной плавки возникает необходимость:

• выделения различных характеристик их изменений: увеличение, уменьшение, наличие колебаний, наличие положительных и отрицательных пиков на определенном отрезке времени;

• фильтрации, сглаживания, интерполяции и экстраполяции.

Для автоматических датчиков в основном производится периодическое считывание сигналов, их предварительная обработка по различным алгоритмам, а также запоминание оценок параметров обрабатываемых сигналов за 5-минутный интервал времени.