一种转炉兑入铁水重量自动采集系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种转炉兑入铁水重量自动采集系统及方法，根据转炉ＰＬＣ的吊车对位极限信号与吊车称重信号采集对应的铁水罐重罐与空罐重量，判断吊车重量的合理性，同时将信息发送给二级计算机；二级计算机将输入的铁水罐号与铁水罐空罐、重罐重量信息进行匹配并进行转炉兑入铁水重量的计算，从而实现铁水重量的自动采集，消除兑入铁水重量的人为误差，使数据更加真实可靠，既提高整个系统的自动控制水平，保证自动化炼钢系统的计算与控制精度，又有利于提高铁水数据的准确性，确保冶炼钢水的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼钢自动控制
，尤其涉及一种基于氧气顶吹转炉计算机可 编程序控制器(以下简称转炉PLC)与二级计算机系统的转炉兑入铁水重量自动采集装置 及其采集方法。
技术介绍
目前，转炉兑入铁水重量普遍采用人工计算及人工记录方式。首先，由兑铁人 员在兑铁操作前将安装在吊车上的称量显示屏上的重罐重量记下来，在兑铁操作结束且 吊车小钩与铁水罐脱离后，将安装在吊车上的称重显示屏上的空罐重量记录下来，再由 兑铁人员通过记录的重罐与空罐重量人工计算出实际兑入转炉内的铁水重量。然后，兑 铁人员再通过对讲或手势将人工计算的铁水重量通知操作室内的转炉记录工，由记录人 员将听到的铁水重量记录在熔炼记录上或录入自动化炼钢计算机中。此方法存在的主要 缺点是1、通常情况下，吊车称重显示屏距离兑铁人员的距离较远，当光线不佳或指吊 工视力较差时容易产生读数误差2、计算重罐与空罐重量差值时，如果兑铁人员计算有误，极易产生计算误 差；3、指吊工与记录工的信息传递是通过语言或手势完成的，存在信息传递误 差；4、记录人员将数据录入到自动化炼钢系统中存在录入误差。由于存在上述误差，因此所提供数据的可靠性不高，兑入铁水重量也并不十分 准确，将直接影响到自动化炼钢系统的计算与控制精度和所炼钢水成分的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述缺陷，旨在提供一种采样和计算精度高，能避免人 为因素影响造成的误差，系统运行稳定可靠的转炉兑入铁水重量自动采集计算系统和方 法。为此，本专利技术所采取的技术解决方案是一种转炉兑入铁水重量自动采集系统，包括转炉PLC和二级计算机，在转炉上 设有与转炉PLC连接的吊车对位极限开关，吊车上设置称重信号无线发射装置，同时在 转炉PLC柜中增设吊车称重信号无线接收装置；在转炉PLC中增加吊车状态识别程序、 兑入铁水重量自动计算程序以及与二级计算机连接的通讯数据块；在二级计算机中增设 读取转炉PLC相关数据的通讯网关程序、铁水信息挂接存储程序、兑入铁水重量自动计 算程序及终端操作画面显示，实现转炉兑入铁水重量的自动采集和计量。一种转炉兑入铁水重量自动采集的方法，是根据转炉PLC的吊车对位极限信 号与吊车称重重量，判断吊车重量的合理性，当吊车重量合理时，将吊车重量写入转炉PLC通讯数据块的铁水重罐重量数据位置；当吊车对位极限开关处于打开状态时，进 行吊车重量的最小值计算，若吊车实时重量大于计算的吊车重量最小值时进行稳定性计 算，当吊车实时重量相对稳定在一定区间内时，将吊车重量写入转炉PLC通讯数据块的 空罐重量数据位置；同时转炉PLC将铁水罐重罐与空罐重量信息发送给二级计算机；二 级计算机将输入的铁水罐号与铁水罐空罐、重罐重量信息进行匹配并进行转炉兑入铁水 重量的计算。本专利技术兑入铁水重量自动采集的具体采集步骤和方法为1、重罐重量采集当吊有重罐的吊车行驶到设在转炉上的对位极限开关位置后，转炉PLC实时对 无线接收装置接收的吊车称重信号进行读取，实时读取的采样周期为100ms;并实时将 吊车称所示吊车重量写入转炉PLC通讯数据块的铁水重罐重量数据位置。2、空罐重量采集a、最小罐重判断当转炉PLC收到吊车对位极限信号后，启动转炉PLC吊车重量最小值判断程 序；吊车重量最小值判断程序首先将收到吊车对位极限信号时的吊车重量设定为最 小值变量，然后根据设定的最小值变量进行实时判断，当吊车重量小于设定的最小值 时，将吊车重量替换为最小值；否则，不予替换；b、吊车重量稳定状态判断当吊车实时重量大于最小值时，启动转炉PLC吊车重量稳定判断程序；若吊车 重量变化量在一定时间内小于设定数值，吊车重量稳定判断程序判断吊车重量为稳定状 态；C、空罐重量记录当转炉PLC判断吊车重量稳定后，将所示吊车称量重量写入通讯数据块中的空 罐重量数据位置，并向二级计算机发送称量完成信号。3、转炉兑入铁水重量计算转炉PLC兑入铁水重量自动计算程序实时读取和计算通讯数据块的重罐重量与 空罐重量数据，并写入铁水重量数据位置；同时将接收的重罐重量与空罐重量数据输送 给二级计算机，由二级计算机进行兑入铁水重量计算。4、当转炉兑铁操作完成后，二级计算机通过通讯网关程序自动从转炉PLC中读 取吊车重罐、空罐和铁水重量信息，并将铁水罐号、重罐重量、空罐重量及兑入铁水重 量进行挂接并存储。本专利技术的有益效果为由于本专利技术取消了记录工向自动化炼钢系统中录入兑铁数量的操作，减轻了操 作人员的工作量；同时实现了铁水重量的自动采集和计算，消除了兑入铁水重量的计算 误差、信息传递误差及录入误差的发生，加快了采集、计算、记录和存储速度，使数据 更加真实可靠，不仅提高了整个系统的自动控制水平，而且可以保证自动化炼钢系统的 计算与控制精度，有利于提高铁水数据的准确性，确保冶炼钢水的质量。本专利技术充分利 用现场已有自动控式系统，不需增加更多设备和投资，方法简单可行，系统运行安全可靠，有利于发挥现有设备功效和潜能。 附图说明图1为转炉兑入铁水重量自动采集系统结构框图。图2为转炉兑入铁水重量自动采集系统工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。由图1可见，本专利技术转炉兑入铁水重量自动采集系统的硬件主要由转炉对位极 限开关、吊车称、称重信号无线发射装置、称重信号无线接收装置、转炉PLC及转炉二 级计算机所组成。转炉对位极限开关安装于每座转炉上与吊车正对的位置，转炉对位极 限开关只设有开和关两个位置，当吊车行至转炉兑铁位置时，转炉对位极限开关为开状 态；否则为关状态。同时，转炉对位极限开关与转炉PLC连接，使转炉对位极限开关得 信号能够传输到转炉PLC中。在吊车上安装有称重信号无线发射装置，在转炉PLC柜 中设置了吊车称重信号无线接收装置，以实时传送和接收吊车重量。在转炉PLC中还增 设了吊车状态识别程序，对吊车重罐与空罐状态进行自动识别；增加了兑入铁水重量自 动计算程序，对转炉兑入铁水重量进行自动计算；增设了与二级计算机连接的通讯数据 块，采集和判断重罐、空罐和铁水重量信息。与转炉PLC相对应，在二级计算机中则增 设读取转炉PLC相关数据的通讯网关程序、铁水信息挂接存储程序、兑入铁水重量自动 计算程序以及终端操作画面显示，通过系统的运行实现转炉兑入铁水重量的自动采集、 计算和存储记录。本专利技术转炉兑入铁水重量自动采集的方法，主要是通过转炉PLC接收采集吊 车对位极限信号与吊车称重信号，根据设定程序记录铁水罐重罐并判断吊车重量的合理 性，当吊车重量合理时，将吊车重量写入转炉PLC通讯数据块的铁水重罐重量数据位 置；当吊车对位极限开关处于打开状态时，进行吊车重量的最小值计算，若吊车实时重 量大于设定的吊车重量最小值时进行稳定性计算，当吊车实时重量相对稳定在一定区间 内时，将吊车重量写入转炉PLC通讯数据块的空罐重量数据位置；同时转炉PLC将铁 水罐重罐与空罐重量信息发送给二级计算机；二级计算机将输入的铁水罐号与铁水罐空 罐、重罐重量信息进行匹配并进行转炉兑入铁水重量的计算。本专利技术兑入铁水重量自动采集的具体步骤和工作流程如图2所示。当吊有重罐的吊车进入设在转炉上的对位极限开关位置后，系统开始运行。转 炉PLC按照IOOms的采样周期，对无线接收装置接收的吊车对位极限信号和吊车称称重 信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉兑入铁水重量自动采集系统，包括转炉ＰＬＣ和二级计算机，其特征在于，转炉上设有与转炉ＰＬＣ连接的吊车对位极限开关，吊车上设置称重信号无线发射装置，并在转炉ＰＬＣ柜中增设吊车称重信号无线接收装置；在转炉ＰＬＣ中增加吊车状态识别程序、兑入铁水重量自动计算程序以及与二级计算机连接的通讯数据块；在二级计算机中增设读取转炉ＰＬＣ相关数据的通讯网关程序、铁水信息挂接存储程序、兑入铁水重量自动计算程序及终端操作画面显示，实现转炉兑入铁水重量的自动采集和计量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟宝鹏，王金辉，魏春新，王军，金百刚，贾春辉，崔福祥，王富亮，蔡清秀，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]