高炉时间布料设备制造技术

本发明专利技术揭示了一种高炉时间布料设备，包括：布料矩阵处理模块，读取布料矩阵数据，判断布料矩阵数据的合法性并对布料矩阵数据进行预处理。布料时间判断模块，根据溜槽的槽下称量的料重，基于料流调节阀开度与布料时间的关系函数，或者基于分段经验函数来计算布料时间并产生布料时间参数，布料参数值对应溜槽的档位。时间布料控制模块，根据布料矩阵处理模块进行预处理后的布料矩阵数据和布料时间判断模块计算的布料时间对溜槽的布料动作进行控制，时间布料控制模块控制溜槽持续旋转，以料流调节阀开到设定位置为布料开始点开始持续计时，当布料时间到达布料参数，则根据该布料参数对应的溜槽的档位对溜槽进行倾动调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高炉炼铁自动控制系统，尤其涉及ー种优化的高炉时间布料设备。
技术介绍
高炉是高炉炼铁流程的主体，自炉体上部装入铁矿石、燃料和溶剂，从下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量高温还原性气体向上运动，炉料在下降过程中经过加热、还原、熔化、造渣等一系列物理化学过程，最終生成液态炉渣和生鉄。物料的配比与放置位置对高炉的运行有重要影响，精确的物料布放，对高炉运行有着重要意义。无料钟炉顶通过料流调节阀的开度控制料流控制物料速度，通过布料溜槽的倾动和旋转控制物料布放的位置，其中溜槽的控制方式有重量和时间方式。其中，重量方式在读取预先设定的布料矩阵之后，将矩阵中数据转换为重量參数，在布料时，把设定重量的物料放置在设定的位置。而时间方式，在读取预先设定的布料矩阵之后，将矩阵中数据转换为旋转圈数，在布料时，在设定的角度旋转设定的圈数，从而达到在特定位置布放特定重量物料的目的。实际应用中因为重量方式能更准确的布放物料，生产中大多数情况采用重量方式，但是重量方式对称量设备的稳定非常依赖，在实际生产中，高炉压カ变化，料罐上物料的堆积，经常影响称量的稳定，而造成布料的不稳定。时间方式对称量设备不依赖，然而，传统的时间方式按照圈数控制物料布放，精度很差，同时也限制了布料矩阵的形式，有效值必须是合理的自然数。
技术实现思路
本专利技术g在提出一 种能够以时间方式对溜槽进行精确控制的高炉时间布料设备。根据本专利技术的ー实施例，提出ー种高炉时间布料设备，包括:布料矩阵处理模块，读取布料矩阵数据，判断布料矩阵数据的合法性并对布料矩阵数据进行预处理；布料时间判断模块，根据溜槽的槽下称量的料重，基于料流调节阀开度与布料时间的关系函数，或者基于分段经验函数来计算布料时间并产生布料时间參数，布料參数值对应溜槽的档位；时间布料控制模块，连接到布料矩阵处理模块和布料时间判断模块，根据布料矩阵处理模块进行预处理后的布料矩阵数据和布料时间判断模块计算的布料时间对溜槽的布料动作进行控制，在开始布料后，时间布料控制模块控制溜槽持续旋转，以料流调节阀开到设定位置为布料开始点开始持续计时，与布料时间參数进行比较，当布料时间到达布料參数，则根据该布料參数对应的溜槽的档位对溜槽进行倾动调节。在一个实施例中，布料矩阵处理模块读取矩阵数据后根据矩阵数据的每列数值计算每档角度所对应的重量或者时间分配百分比。在一个实施例中，布料矩阵处理模块采用的料流调节阀开度与布料时间的关系函数为:Y = a(X+b)2+c ；其中Y为槽下称量的初始料重，X为料流调节阀开度，a、b、c为在曲线拟系数。在一个实施例中，时间布料控制模块对溜槽的倾动调节精度为秒级。本专利技术的高炉时间布料设备大大提高传统时间方式的控制精度，扩大了时间方式适用范围，降低炉顶布料对称量设备的依赖，从而提高炉顶运行的稳定性。附图说明图1掲示了根据本专利技术的一实施例的高炉时间布料设备的结构框图。图2掲示了根据本专利技术的一实施例的高炉时间布料设备的布料矩阵处理模块的控制逻辑。图3掲示了根据本专利技术的一实施例的高炉时间布料设备的布料过程的控制逻辑。图4a和图4b掲示了根据本专利技术的一实施例的高炉时间布料设备的溜槽倾动动作的控制逻辑。具体实施例方式參考图1所示，本专利技术掲示了ー种高炉时间布料设备，包括三个模块:布料矩阵处理模块102、布料时间判断模块104和时间布料控制模块106。布料矩阵处理模 块102读取布料矩阵数据，判断布料矩阵数据的合法性并对布料矩阵数据进行预处理。传统布料矩阵要求矩阵内数据为自然数，并且每行的数据之和为固定值，比如说14，代表预期的布料总圈数。在本专利技术中，对于布料矩阵数据中的每行数据不存在总和的限制，数值更自由，可以是任何自然数，每列数值代表的是每档角度对应的重量或者时间百分比。布料矩阵处理模块102读取矩阵中每列的数值，进行合法性判断后，计算出每档角度所对应的重量或者时间分配百分比。在一个实施例中，布料矩阵处理模块102读取矩阵数据后根据矩阵数据的每列数值计算每档角度所对应的重量或者时间分配百分比。图2掲示了布料矩阵处理模块102的控制逻辑。如图2所示，布料矩阵处理模块102采集如下的三个參数来对布料时间參数进行清零操作:溜槽布料结束、溜槽上倾输出和溜槽手动布料停止。上述的三个參数通过图2所示的逻辑运算后对布料时间參数进行清零操作。布料矩阵处理模块102还采集如下的三个參数来产生布料时间參数，以时间方式控制溜槽:布料时间方式状态、fcg开关状态和溜槽手动状态。上述的三个參数通过图2所示的逻辑运算后产生布料时间參数并以时间方式控制溜槽。布料时间判断模块104根据溜槽的槽下称量的料重，基于料流调节阀开度与布料时间的关系函数，或者基于分段经验函数来计算布料时间并产生布料时间參数，布料參数值对应溜槽的档位。在一个实施例中，布料矩阵处理模块104采用的料流调节阀开度与布料时间的关系函数为:Y = a(X+b)2+c ;其中Y为槽下称量的初始料重，X为料流调节阀开度，a、b、c为在曲线拟系数。a、b、c系数通常是在布料实验中由计算机进行曲线拟合而来，在高炉可能不具备这种条件的时候可以用简化的分段经验函数代替。时间布料控制模块106连接到布料矩阵处理模块102和布料时间判断模块104，时间布料控制模块106根据布料矩阵处理模块102进行预处理后的布料矩阵数据和布料时间判断模块计算104的布料时间对溜槽的布料动作进行控制。在开始布料后，时间布料控制模块106控制溜槽持续旋转，以料流调节阀开到设定位置为布料开始点开始持续计吋，与布料时间參数进行比较，当布料时间到达布料參数，则根据该布料參数对应的溜槽的档位对溜槽进行倾动调节。在一个实施例中，时间布料控制模块106对溜槽的倾动调节精度为秒级。而在传统的布料控制中，对溜槽的倾动调节的精度为精确到圈数。图3、图4a和图4b掲示了高炉时间布料设备的布料过程的控制逻辑以及溜槽倾动动作的控制逻辑。參考图3所示，高炉时间布料设备的布料过程的控制逻辑如下:开始布料过程，以时间方式计时。在时间计时的方式下，布料时间达到布料时间參数的设定值，则对溜槽进行档位切換，对溜槽进行倾动动作的调整。上面已经介绍了，布料时间參数对应于溜槽的档位。对于布料时间參数的判断采用IFON逻辑进行判断。查询布料重量方式状态，查询布料重量方式状态的步骤反复执行，由IEND逻辑控制。查询布料重量方式状态包括如下的过程:溜槽动作前读重量信号，使得布料开始重量=实际重量；溜槽动作前计算，使得每圈重量=布料开始重量/设定的有效圈数；布料实际圈数=(布料开始重 量-实际重量)/每圈重量。上述的过程由IFON逻辑结合图3所示的逻辑进行控制。參考图4a和图4b所示，高炉时间布料设备的溜槽倾动动作的控制逻辑如下:溜槽布料动作开始。选择布料方式:多环布料方式、单环布料方式、点环布料方式的其中之一，该选择由条件逻辑IFON控制。在多环布料方式下，首先设定布料的圈数，可以设定i =布料实际圈数。对布料实际圈数的上限进行判断，如果大于20圏，则将布料实际圈数设定为20圏。由条件判断逻辑IF-THEN来实现布料实际圈数的上限的判断。设定当前圈数计数，利用notch将当前圈数i设定为i>0。对是否设定成功进行条件判断，条件判断利用IF-EL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉时间布料设备，其特征在于，包括：布料矩阵处理模块，读取布料矩阵数据，判断布料矩阵数据的合法性并对布料矩阵数据进行预处理；布料时间判断模块，根据溜槽的槽下称量的料重，基于料流调节阀开度与布料时间的关系函数，或者基于分段经验函数来计算布料时间并产生布料时间参数，所述布料参数值对应溜槽的档位；时间布料控制模块，连接到所述布料矩阵处理模块和布料时间判断模块，根据布料矩阵处理模块进行预处理后的布料矩阵数据和布料时间判断模块计算的布料时间对溜槽的布料动作进行控制，在开始布料后，时间布料控制模块控制溜槽持续旋转，以料流调节阀开到设定位置为布料开始点开始持续计时，与布料时间参数进行比较，当布料时间到达布料参数，则根据该布料参数对应的溜槽的档位对溜槽进行倾动调节。

【技术特征摘要】
1.一种高炉时间布料设备，其特征在于，包括: 布料矩阵处理模块，读取布料矩阵数据，判断布料矩阵数据的合法性并对布料矩阵数据进行预处理； 布料时间判断模块，根据溜槽的槽下称量的料重，基于料流调节阀开度与布料时间的关系函数，或者基于分段经验函数来计算布料时间并产生布料时间參数，所述布料參数值对应溜槽的档位； 时间布料控制模块，连接到所述布料矩阵处理模块和布料时间判断模块，根据布料矩阵处理模块进行预处理后的布料矩阵数据和布料时间判断模块计算的布料时间对溜槽的布料动作进行控制，在开始布料后，时间布料控制模块控制溜槽持续旋转，以料流调节阀开到设定位置为布料开始点开始持续计时，与布...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓波，王强，钱荣，尚金瑞，惠学军，
申请(专利权)人：上海宝信软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：