本发明专利技术一种竖炉返矿炉炉顶矿仓自动循环布料控制装置及方法，属于自动化过程控制领域，本发明专利技术针对竖炉返矿炉布料过程人工手动操作频繁和工作强度大、现场环境恶劣、危险性高等特点，通过自动布料控制，实现矿炉顶矿仓均匀、连续、安全的布料，所设计的方法能够实现该布料过程长期自动运行，该系统可靠性好、布料均匀，避免了布料岗位操作人员长期工作在恶劣环境对健康的影响，极大的减轻劳动强度，且对于保证竖炉安全、稳定、高效运行具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术，属于自动化过程控制领域，本专利技术针对竖炉返矿炉布料过程人工手动操作频繁和工作强度大、现场环境恶劣、危险性高等特点，通过自动布料控制，实现矿炉顶矿仓均匀、连续、安全的布料，所设计的方法能够实现该布料过程长期自动运行，该系统可靠性好、布料均匀，避免了布料岗位操作人员长期工作在恶劣环境对健康的影响，极大的减轻劳动强度，且对于保证竖炉安全、稳定、高效运行具有重要意义。【专利说明】
本专利技术属于自动化过程控制领域，具体涉及。
技术介绍
对于竖炉返矿炉焙烧生产过程，所需矿石来源于原矿焙烧、干选得到的尾矿，为实时保证料仓满足一定的料位要求，需要根据料位分布情况实现循环布料。然而由于其炉顶的给料矿仓面积较大，采用单点布料难以满足整个矿仓布料的要求，常常需要选择多个布料点循环布料。如果在这些布料点都安装料位计，不仅价格昂贵，而且难以选择合适的固定位置安放料位计来实时检测料位情况。由于没有一个可靠、实用的自动布料控制系统，因此，主要依靠操作员人工操作小车，根据现场仓位情况将小车移动到布料位置布料，并需要实时观察其他位置的料位情况。上述操作方式存在主要的问题:由于布料过程的连续操作，操作人员操作频繁、工作强度大；现场灰尘大、噪音大、工作环境极其恶劣；料流变化时或者操作员操作不及时，造成布料料位不均匀，甚至出现危险工况，如竖炉炉顶料位低时，造成煤气泄漏，对于生产人员的安全存在重大威胁。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术，以达到简化人工手动操作、降低人工工作强度、减小现场操作危险性和实现过程逻辑控制、料位智能设定控制和布料调度控制的目的。一种竖炉返矿炉炉顶矿仓自动循环布料控制装置，包括设置于布料小车两端的料位计、设置于布料小车车轴的编码器和计算机，其中，料位计:用于检测布料小车移动位置处所对应的料仓内料位高度值，并将检测结果发送至计算机中；编码器:用于检测布料小车车轴转动圈数，即检测布料小车移动的距离，并将信号经过脉冲计数模块送入到计算机中；计算机:当接收到料位计发送的信号时，用于根据检测的所有料位高度值，计算获取对应料仓的料位高度的平均值和最小值；将获得的料位高度平均值与根据工艺给定的布料高度上限值和下限值进行比较，获得料仓的布料目标高度值；并根据获得的料仓的布料目标高度值和料仓高度值，选择布料仓；当接收到脉冲技术模块发送的信号时，用于根据获得的信号对布料小车进行定位控制。采用竖炉返矿炉炉顶矿仓自动循环布料控制装置进行控制的方法，包括以下步骤:步骤1、启动装置，确定所需布料的目标料仓，即为第一料仓或第二料仓或第一料仓与第二料仓联合；步骤2、将布料小车移至目标料仓的一端，判断所需布料的目标料仓，若目标料仓为第一料仓或第二料仓，则执行步骤3 ;若目标料仓为第一料仓与第二料仓联合，则执行步骤4;步骤3、在目标料仓上端设置若干个布料点，将布料小车移至距离最近的布料点处停稳，并采用设置于布料小车两端的料位计，检测此时该布料点所对应的料仓内料位高度，将采集的数值发送至计算机中，并将布料小车移至下一布料点处重复上述检测过程，直至该料仓所有布料点均完成检测，执行步骤5 ；步骤4、在第一料仓和第二料仓上端设置若干个布料点，将布料小车移至距离最近的布料点处停稳，并采用设置于布料小车两端的料位计，检测此时该布料点所对应的料仓内料位高度，将采集的数值发送至计算机中，并将布料小车移至下一布料点处重复上述检测过程，直至所有布料点均完成检测，执行步骤5 ;步骤5、根据采集的料仓内每个布料点的料位高度，求得对应料仓的料位高度的平均值和最小值；步骤6、将获得的料位高度平均值与根据工艺给定的布料高度上限值和下限值进行比较，获得料仓的布料目标高度值，具体如下:若料位高度平均值小于下限值，且料位高度平均值与最小值之间的差值大于根据实际需求设定的第一差值下限值，则根据料位高度平均值和最小值获得布料目标高度值；若料位高度平均值小于下限值，且料位高度平均值与最小值之间的差值小于或等于根据实际需求设定的第一差值下限值，则根据料位高度平均值获得布料目标高度值；若料位高度平均值在上限值与下限值之间，且料位高度平均值与最小值之间的差值大于根据实际需求设定的第二差值下限值，则根据料位高度平均值和最小值获得布料目标高度值；若料位高度平均值在上限值与下限值之间，且料位高度平均值与最小值之间的差值小于或等于根据实际需求设定的第二差值下限值，则根据料位高度平均值获得布料目标高度值；若料位高度平均值大于上限值，且料位高度平均值与最小值之间的差值大于根据实际需求设定的第三差值下限值，则根据料位高度平均值和最小值获得布料目标高度值；若料位高度平均值大于上限值，且料位高度平均值与最小值之间的差值小于或等于根据实际需求设定的第三差值下限值，则根据料位高度平均值获得布料目标高度值；步骤7、当第一料仓和第二料仓联合布料时，则执行步骤8 ；当第一料仓或第二料仓单独布料时，则执行步骤9 ；步骤8、选择布料仓，具体如下:若第一料仓的布料目标高度值小于n倍的第一料仓高度，并第二料仓的布料目标高度值小于n倍的第二料仓高度，则确认上一周期的布料对象，即若上一周期的布料对象为第一料仓，则本周期对第二料仓进行布料，若上一周期的布料对象为第二料仓，则本周期对第一料仓进行布料；若第一料仓的布料目标高度值小于n倍的第一料仓高度，并第二料仓的布料目标高度值大于n倍的第二料仓高度，则对第一料仓进行布料；若第一料仓的布料目标高度值大于n倍的第一料仓高度,并第二料仓的布料目标高度值小于n倍的第二料仓高度，则对第一料仓进行布料；若第一料仓的布料目标高度值大于n倍的第一料仓高度，第二料仓的布料目标高度值大于n倍的第二料仓高度，且第一料仓的布料目标高度值大于第二料仓的布料目标高度值，则对第二料仓进行布料；若第一料仓的布料目标高度值大于n倍的第一料仓高度，第二料仓的布料目标高度值大于n倍的第二料仓高度，且第一料仓的布料目标高度值小于第二料仓的布料目标高度值，则对第一料仓进行布料；步骤9、 根据所选择布料仓判断此时布料皮带转向是否正确，即判断此时布料皮带转向是否为为所选布料仓进行布料的方向，若是，则执行步骤10，否则，停止布料皮带运行，停稳后反方向启动布料皮带，并执行步骤10 ；步骤10、将布料小车移动至距离最近的布料点停稳，检测该点所对应的料位高度，若该料位高度大于布料目标高度值，则将布料小车移至下一布料点，若该料位高度小于布料目标高度值，则对该布料点位置进行布料，直至料位高度达到布料目标高度值，将布料小车移至下一布料点；步骤11、当完成所有布料点的布料后，返回执行步骤2 ；步骤12、当操作人员执行中断操作时，装置停止运行。步骤6所述的根据料位高度平均值和最小值获得布料目标高度值，具体公式如下:Lset= (Lavg+Lfflin)/2+C(I)其中，Lset表示布料目标高度值；Lavg表示料位高度平均值；Lmin表示料位高度最小值；C表示设定的计算常数，初始值为0，后续根据料流大小调整C值的大小，即平均料流大，则将C调大，平均料流小，则将C调小。步骤6所述的根据料位高度平均值获得布料目标高度值，具体公式如下:Lset=Lavg+C(2)其中，Lset表示布料目标高度值；Lavg表示料位高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种竖炉返矿炉炉顶矿仓自动循环布料控制装置，其特征在于，包括设置于布料小车两端的料位计、设置于布料小车车轴的编码器和计算机，其中，料位计：用于检测布料小车移动位置处所对应的料仓内料位高度值，并将检测结果发送至计算机中；编码器：用于检测布料小车车轴转动圈数，即检测布料小车移动的距离，并将信号经过脉冲计数模块送入到计算机中；计算机：当接收到料位计发送的信号时，用于根据检测的所有料位高度值，计算获取对应料仓的料位高度的平均值和最小值；将获得的料位高度平均值与根据工艺给定的布料高度上限值和下限值进行比较，获得料仓的布料目标高度值；并根据获得的料仓的布料目标高度值和料仓高度值，选择布料仓；当接收到脉冲计数器发送的信号时，用于根据获得的信号对布料小车进行定位控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张立岩，岳恒，李健，郑秀萍，柴天佑，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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