[發(fā)明專利]高爐布料器布料環(huán)數(shù)控制算法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310496387.X
• 申請(qǐng)日: 2013-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN103499925A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖緣劍;胡小清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 方大特鋼科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高爐布料自動(dòng)化控制技術(shù)，適用于高爐布料器的環(huán)形布料控制，特別涉及高爐布料器布料環(huán)數(shù)控制算法。

技術(shù)背景

高爐布料的主要方式是環(huán)形布料。環(huán)形布料就是通過高爐布料器的水平旋轉(zhuǎn)將爐料按環(huán)形布入高爐爐內(nèi)。高爐布料器是高爐爐頂?shù)牟剂显O(shè)備，由下料溜槽和帶動(dòng)溜槽水平旋轉(zhuǎn)、垂直傾動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、傾動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。它的作用是通過下料溜槽的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和傾動(dòng)機(jī)構(gòu)配合工作，使下料溜槽到達(dá)預(yù)先設(shè)定的傾動(dòng)角度α后，按照規(guī)定的水平旋轉(zhuǎn)環(huán)數(shù)，將高爐爐料按圓環(huán)形狀布到高爐內(nèi)的料面上。目前高爐生產(chǎn)采用多環(huán)形布料，也就是在一次布料過程中，下料溜槽可到達(dá)多個(gè)傾動(dòng)角度，并在每個(gè)傾動(dòng)角度上按規(guī)定的環(huán)數(shù)旋轉(zhuǎn)布料，到達(dá)布料環(huán)數(shù)后再到下一個(gè)傾動(dòng)角度布料，這樣就在高爐料面上形成高低落差多個(gè)同心圓的料堆，以達(dá)到調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣流的目的。每個(gè)料堆高度是由在這個(gè)同心圓上布料的環(huán)數(shù)決定的，料堆的高低落差是調(diào)節(jié)高爐爐內(nèi)生產(chǎn)的重要手段。?

以往高爐布料過程布料環(huán)數(shù)控制算法是先設(shè)定一個(gè)水平旋轉(zhuǎn)角度值β₁，在下料溜槽到達(dá)預(yù)先設(shè)定的傾動(dòng)角度α，開始計(jì)算水平旋轉(zhuǎn)角度β。當(dāng)β＞β₁時(shí)，PLC（可編程序控制器）計(jì)算并累計(jì)旋轉(zhuǎn)環(huán)數(shù)，并和預(yù)先設(shè)定的環(huán)數(shù)比較。這種計(jì)算環(huán)數(shù)的算法存在兩個(gè)缺陷：一、在下料溜槽到達(dá)預(yù)先設(shè)定傾動(dòng)角度α的第一環(huán)布料中存在布料環(huán)數(shù)死區(qū)。在進(jìn)行第一環(huán)的計(jì)算時(shí)，由于水平旋轉(zhuǎn)的起始計(jì)算角度值β₀是隨機(jī)的，當(dāng)β₀>β₁時(shí)，被計(jì)算成一環(huán)料，這就造成第一環(huán)沒有布料而被計(jì)算成一環(huán)料，使得在這個(gè)傾動(dòng)角度α上的實(shí)際布料環(huán)數(shù)比設(shè)定的布料環(huán)數(shù)少一環(huán)。二、在下料溜槽到達(dá)預(yù)先設(shè)定傾動(dòng)角度α的第一環(huán)布料中存在布料范圍誤差。當(dāng)起始計(jì)算角度值β₀<β₁時(shí)，當(dāng)水平旋轉(zhuǎn)角度β>β₁，被計(jì)算成一環(huán)料，第一環(huán)的布料范圍是β₁-β₀，造成第一環(huán)的布料范圍小于360°。目前，高爐實(shí)施的多環(huán)布料制度要求每一個(gè)傾動(dòng)角的布料環(huán)數(shù)和布料范圍必須符合設(shè)定值，但在實(shí)際使用中，存在以上兩個(gè)缺陷，使高爐爐內(nèi)布料產(chǎn)生的同心圓料堆的高低落差達(dá)不到要求，影響高爐爐內(nèi)煤氣的產(chǎn)生，造成燃料比升高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，消除在多環(huán)布料過程中每一個(gè)傾動(dòng)角度第一環(huán)布料中產(chǎn)生的布料環(huán)數(shù)死區(qū)，使設(shè)定環(huán)數(shù)與實(shí)際布料圈數(shù)相符；消除在多環(huán)布料過程中每一個(gè)傾動(dòng)角度第一環(huán)布料中存在布料角度范圍誤差，保證第一環(huán)的布料范圍為360°。

為了解決上述問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案，高爐布料器布料環(huán)數(shù)控制算法，通過在高爐爐頂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器對(duì)布料溜槽水平旋轉(zhuǎn)位置的采集，旋轉(zhuǎn)編碼器將旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的位置轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，同步傳輸給PLC，PLC再將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度值，其控制步驟如下：

1）進(jìn)入溜槽布料環(huán)數(shù)計(jì)算；

2）將布料環(huán)數(shù)的計(jì)算按旋轉(zhuǎn)方向分成順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)兩個(gè)部分；

3）設(shè)置一個(gè)滯后角度區(qū)△β；

4）將溜槽布料環(huán)分為過零點(diǎn)區(qū)域和正常區(qū)域；

5）當(dāng)布料溜槽達(dá)到預(yù)先設(shè)定的傾動(dòng)角度后，PLC記下啟始旋轉(zhuǎn)角度β₀，并判斷啟始旋轉(zhuǎn)角度β₀是否在過零點(diǎn)區(qū)域或正常區(qū)域；

6）在運(yùn)算程序中，設(shè)置順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的判定標(biāo)志，并判斷布料溜槽旋轉(zhuǎn)方向；

7）順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)：在過零點(diǎn)區(qū)域，旋轉(zhuǎn)角度β再次到達(dá)[360°-△β，360°]區(qū)間時(shí)，PLC開始計(jì)算環(huán)數(shù)；在正常區(qū)域，旋轉(zhuǎn)角度β再次到達(dá)[β₀，β₀+△β]區(qū)間時(shí)，PLC開始計(jì)算環(huán)數(shù)；

8）逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)：在過零點(diǎn)區(qū)域，旋轉(zhuǎn)角度β再次到達(dá)[0°，△β]區(qū)間時(shí)，PLC開始計(jì)算環(huán)數(shù)；在正常區(qū)域，旋轉(zhuǎn)角度β再次到達(dá)[β₀-△β，β₀]區(qū)間時(shí)，PLC開始計(jì)算環(huán)數(shù)；

9）溜槽布料環(huán)數(shù)計(jì)算結(jié)束。

所述滯后角度區(qū)△β的寬度根據(jù)角度采樣裝置的采樣精度、計(jì)算機(jī)或處理器的運(yùn)算速度?、控制程序的運(yùn)算量、工藝要求控制精度設(shè)定。

所述滯后角度區(qū)△β寬度設(shè)定為：0.1°<△β<0.9°。

所述過零點(diǎn)是指0°與360°的轉(zhuǎn)換。