[發(fā)明專利]基于參考爐次分組的轉(zhuǎn)爐冶煉控制裝置及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810251212.5
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN110358888B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 王緒國
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種基于參考爐次分組的轉(zhuǎn)爐冶煉控制方法，其中控制裝置包括L2參考爐次分組定義存儲模塊、L2爐次狀態(tài)判定模塊、L2數(shù)據(jù)收集模塊、L2爐次組別判定模塊、L2參考爐次數(shù)據(jù)提取模塊、L2模型計算模塊、L2生產(chǎn)控制模塊、L1-L2通信模塊、L1轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)控制模塊以及參考爐次數(shù)據(jù)存儲模塊；其中L1為基礎自動化控制系統(tǒng)，通過PLC程序控制設備的運行；L2為指轉(zhuǎn)爐過程控制系統(tǒng)，用于生產(chǎn)的過程控制；所述L2參考爐次分組定義存儲模塊：用于定義參考爐次分組的方式；所述L2爐次狀態(tài)判定模塊：用于判定轉(zhuǎn)爐當前的生產(chǎn)狀態(tài)；所述L2數(shù)據(jù)收集模塊：用于收集爐次生產(chǎn)的相關數(shù)據(jù)；所述L2爐次組別判定模塊：用于根據(jù)目標成分、目標渣量判定爐次的組別；所述L2參考爐次數(shù)據(jù)提取模塊：用于提取相同組別的歷史爐次的數(shù)據(jù)作為本爐次模型計算的參考爐次，供L2模型計算模塊計算使用，包括靜態(tài)模型和動態(tài)模型的參考爐次；所述L2模型計算模塊：用于爐次的模型計算，包括靜態(tài)控制模型和動態(tài)控制模型；所述L2生產(chǎn)控制模塊：用于L2的生產(chǎn)控制；所述L1-L2通信模塊：用于L1、L2的通信；所述L1轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)控制模塊：用于L1的生產(chǎn)控制；所述參考爐次數(shù)據(jù)存儲模塊：用于爐次結束后，收集并整理相關數(shù)據(jù)，作為后續(xù)爐次的參考爐次，并將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中；其特征在于，所述控制方法如下：

(1)L2參考爐次分組定義存儲模塊定義參考爐次分組標準，并存儲在L2數(shù)據(jù)庫相關表中；

(2)轉(zhuǎn)爐爐次開始后，L2爐次狀態(tài)判定模塊判斷當前的爐次狀態(tài)，根據(jù)不同的狀態(tài)進行爐次組別判斷、相應模型計算以及參考爐次數(shù)據(jù)收集整理并存入數(shù)據(jù)庫；如果爐次狀態(tài)符合靜態(tài)模型計算的條件，轉(zhuǎn)步驟(3)；如果爐次狀態(tài)符合動態(tài)模型計算的條件，轉(zhuǎn)步驟(5)；如果爐次結束狀態(tài)，轉(zhuǎn)步驟(10)；否則等待下一個爐次狀態(tài)；

(3)L2參考爐次數(shù)據(jù)提取模塊提取L2靜態(tài)模型進行計算的參考爐次數(shù)據(jù)；從參考爐次數(shù)據(jù)存儲模塊中提取相同組別的離當前時間最近的10爐次數(shù)據(jù)，作為L2靜態(tài)模型進行計算的參考爐次數(shù)據(jù)；

(4)L2模型計算模塊啟動L2靜態(tài)模型進行計算，轉(zhuǎn)步驟(7)；

(5)L2參考爐次數(shù)據(jù)提取模塊提取L2動態(tài)模型進行計算的參考爐次數(shù)據(jù)；從參考爐次數(shù)據(jù)存儲模塊中提取相同組別的離當前時間最近的10爐次數(shù)據(jù)，作為L2動態(tài)模型進行計算的參考爐次數(shù)據(jù)；

(6)L2模型計算模塊啟動L2動態(tài)模型進行計算，轉(zhuǎn)步驟(7)；

動態(tài)模型計算的物理量和順序如下：

①根據(jù)動態(tài)模型的相關算法計算爐次還需要的吹氧量；

②根據(jù)動態(tài)模型的相關算法計算爐次還需要加入的冷卻劑量；

③根據(jù)動態(tài)模型的相關算法計算爐次還需要加入的輔料量；

④根據(jù)動態(tài)模型的相關算法計算爐次當前的鋼水溫度、碳含量；

⑤根據(jù)動態(tài)模型的相關算法，判斷爐次當前的鋼水溫度、碳含量是否符合出鋼條件，如符合出鋼條件，則進行出鋼操作；否則等待Δt，轉(zhuǎn)⑤；

(7)L2生產(chǎn)控制模塊根據(jù)L2模型計算模塊計算的結果，生成L2生產(chǎn)控制指令；包括輔料稱量、加入、副槍測量指令；

(8)L1-L2通信模塊將L2生產(chǎn)控制指令下裝到L1轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)控制模塊；

(9)L1轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)控制模塊根據(jù)L2生產(chǎn)控制指令，控制L1設備進行生產(chǎn)；轉(zhuǎn)步驟(2)；

(10)參考爐次數(shù)據(jù)存儲模塊收集本爐次的相關數(shù)據(jù)，并進行整理，如果數(shù)據(jù)沒有缺項或超出誤差，將數(shù)據(jù)按照一定格式和相應的組別，作為參考爐次存儲在參考爐次數(shù)據(jù)存儲模塊對應的數(shù)據(jù)庫表中；

參考爐次的數(shù)據(jù)為本爐次的相關數(shù)據(jù)，包括鐵水信息：鐵水重量、溫度成分；廢鋼信息：加入各種廢鋼的重量；輔料信息：加入的輔料批次及該批次各種輔料的重量；冷卻劑信息：加入各種冷卻劑的重量；吹氧信息：吹氧量；成分信息：鋼水的過程樣的成分信息和終點樣的成分信息；模型計算信息：靜態(tài)模型計算的結果數(shù)據(jù)、動態(tài)模型計算的結果數(shù)據(jù)；

(11)結束；

所述步驟(1)參考爐次分組，根據(jù)目標成分的磷、目標碳、目標渣量即按照鋼水目標成分、溫度要求，達到目標要求生產(chǎn)所產(chǎn)生的總渣量的含量進行分組，具體如下：

①分組規(guī)則定義；

L2參考爐次分組，根據(jù)目標成分的磷、目標碳、目標渣量，分為三位定義，分別對應目標成分的目標磷、目標碳、分配的目標渣量，每一個目標元素劃分為3個組，用3為整形數(shù)值表示，定義模式如下：

②分組參數(shù)定義數(shù)據(jù)存儲；

在L2數(shù)據(jù)庫中建立表格，存儲分組的相關的參數(shù)，并提供相應的維護畫面，工藝工程師可以根據(jù)工藝要求進行維護；如下表所示：

③根據(jù)目標成分、目標渣量分組；

目標成分分組，主要根據(jù)目標磷、目標碳進行分組；

對第一位賦值；

當PAimPValue1時，第一位賦值為1；

當PAim≥PValue2且PAim≤PValue1時，第一位賦值為2；

當PAimPValue2時，第一位賦值為3；

其中，PAim為鋼種目標磷含量，單位為％；

對第二位賦值；

當CAimCValue1時，第一位賦值為1；

當CAim≥CValue2且CAim≤CValue1時，第一位賦值為2；

當CAim≤CValue2時，第一位賦值為3；

其中，CAim為鋼種目標碳含量，單位為％；

對第三位賦值；

當WSlag_1SValue1時，渣量組別號為1；

當WSlag_1≥SValue2且WSlag_1≤SValue1時，渣量組別號為2；

當WSlag_1SValue2時，渣量組別號為3。