[發(fā)明專利]高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910304374.1
• 申請(qǐng)日: 2009-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN101604146A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉理德;趙菁;周衛(wèi)東;周登科;徐岸非;張騁杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02;C21B5/00;C21B7/18
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 周發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)高爐冶煉自動(dòng)化控制領(lǐng)域及仿真領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大型高爐配、上料系統(tǒng)設(shè)備眾多，狀態(tài)復(fù)雜，是高爐生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，高爐供料、布料控制作為高爐自動(dòng)化的核心，其能否穩(wěn)定高效地運(yùn)行，直接影響到整個(gè)高爐的鐵水品質(zhì)、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

目前，在工控領(lǐng)域，均通過可編程邏輯控制器(PLC)實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)的基礎(chǔ)自動(dòng)化控制，由操作人員通過操作站進(jìn)行操作，而PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試都是通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行空載試車和熱負(fù)荷試車來調(diào)校和完善自動(dòng)控制系統(tǒng)。但高爐生產(chǎn)的特殊性決定了在點(diǎn)火前不能將物料送入高爐，即該自動(dòng)系統(tǒng)在點(diǎn)火前無法熱負(fù)荷試車，也無法對(duì)操作人員進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)操作的培訓(xùn)，但是一旦高爐點(diǎn)火開爐，就必須確保整個(gè)系統(tǒng)按照配方穩(wěn)定高效地運(yùn)行，而且開爐時(shí)的配方最為復(fù)雜而變化頻繁，此時(shí)也是操作人員對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)最為生疏的時(shí)候。這種固有的矛盾往往影響了高爐的順利投產(chǎn)和迅速達(dá)產(chǎn)，造成開爐點(diǎn)火期間的混亂，嚴(yán)重影響開爐初期的正常生產(chǎn)，造成焦炭、礦石等資源的浪費(fèi)的問題，

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法，它具備高爐供料仿真控制功能，既能夠完全脫離實(shí)際的工藝設(shè)備，完整地模擬高爐實(shí)際的供料工藝系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方法，其技術(shù)方案為：通過其外部I/O端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)向高爐供料設(shè)備發(fā)出控制指令并接受高爐供料設(shè)備的狀態(tài)反饋，其特征在于，還通過其外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)連接高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)，并向高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)發(fā)出控制指令，所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)模擬出該控制指令下的包括高爐供料設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、物料運(yùn)動(dòng)位置狀態(tài)的狀態(tài)反饋信號(hào)，向高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)反饋；所述外部I/O端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)與外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)的訪問由高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問切換控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)過程控制和仿真生產(chǎn)過程控制之間的切換。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)運(yùn)行包括以下步驟：

步驟一、建立所有高爐供料設(shè)備的反饋狀態(tài)模型，具體包括：

步驟1-1、對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出其包括運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)、各種故障狀態(tài)在內(nèi)的全部可能狀態(tài)，記作條件A1；

步驟1-2、對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出包括運(yùn)行、停止在內(nèi)的高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)可能對(duì)其發(fā)出的全部指令，記作條件A2；

步驟1-3、將條件A1和條件A2的各種可能性進(jìn)行組合，并逐一推算在實(shí)際生產(chǎn)過程控制中高爐供料設(shè)備在同等狀態(tài)下對(duì)高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)做出的反饋狀態(tài)，記作反饋模型A1A2。

步驟二、建立高爐供料設(shè)備上的物料狀態(tài)模型，包括：

其一、在稱量斗配料時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量W(t_B1)i＝W_tB2+Gi×t₁；其中，i表示各稱量斗的編號(hào)，Gi表示各給料機(jī)的給料速率，W_tB2表示放料過程結(jié)束后稱量斗內(nèi)物料的重量，t₁表示配料時(shí)間；

其二、在稱量斗向皮帶上放料的時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量W(t_B2)i＝W_tB1-Pi×t₂；其中i表示各稱量斗的編號(hào)；Pi：表示各稱量斗的放料速度；W_tB1：表示配料過程結(jié)束后稱量斗內(nèi)物料的重量；t₂表示放料時(shí)間；

其三、物料在皮帶上的運(yùn)行時(shí)段，物料頭部在皮帶上運(yùn)行位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)及物料尾部在皮帶上運(yùn)行的位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)：

Sj(t_headj)＝Vj×t_headj；

Sj(t_endj)＝Vj×t_endj；

上述Sj(t_headj)表示物料的頭部在皮帶j上的運(yùn)行距離；

t_headj表示物料的頭部在皮帶j上的運(yùn)行時(shí)間；

Sj(t_endj)表示物料的尾部在皮帶j上的運(yùn)行距離；

t_endj表示物料的尾部在皮帶j上的運(yùn)行時(shí)間；

Vj表示皮帶j的運(yùn)行速度。

步驟三、高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)接收到高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制指令，

步驟四、根據(jù)控制指令參數(shù)，查找出反饋模型A1A2相應(yīng)的反饋狀態(tài)，向高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)反饋；