[發明專利]一種用于翻車機全自動給料的控制方法

在審

• 申請號: 202111437569.0
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114476580A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 路廣洲;張云貴;宋向榮;徐俊;姚福君
• 申請（專利權）人: 冶金自動化研究設計院
• 主分類號: B65G43/08
• 分類號: B65G43/08;B65G47/18;B65G47/14;B65G27/10
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

一種用于翻車機全自動給料的控制方法，屬于冶金自動控制技術領域。包括：設計目標及相關變量→系統辨識→智能建立動態模型→參數分配→自動修正。根據翻車機給料系統的組成工作運行特性，采用一種給料參數智能構建、自動修正的全自動給料控制方案，從而實現翻車機全自動給料作業中參數的智能構建、自動修正功能。優點在于，解決了解決給料系統建立給料模型后需要繼續確定給料參數，存在給料系統時間過長、系數變化大、流量控制不穩定等問題。

技術領域

本發明屬于冶金自動控制技術領域，特別是提供了一種用于翻車機全自動給料的控制方法。

背景技術

翻車機的5個給料漏斗下方各有一臺變頻電機驅動的振動給料器，通過振動給料器的振動將漏斗里的物料振動到皮帶機上進行輸送。振動給料器的振動速度是由PLC控制變頻器的輸出頻率來調節的。5個漏斗給料時在皮帶機上形成料流，皮帶機出口的皮帶秤用來反饋實際料流的流量。在翻車機自動給料系統中，控制量是設定流量，被控量是皮帶秤反饋的皮帶流量，從設定流量到反饋的流量要經過模擬量輸出模塊、變頻器、振動給料電機、皮帶機再到皮帶秤。一般純滯后時間在15s以上，故皮帶秤所反饋的實際流量其實是滯后時間之前的設定流量。此工藝流程決定了滯后不可避免，流量不能及時反饋，系統所承受的擾動會產生明顯超調，使得控制系統穩定性變差，調節時間過長，系統控制難度增大。

目前國內鋼鐵行業的翻車機給料系統由于存在非線性、超大純滯以及物料的比重差異等原因，無法實現自動控制，基本上都采用手動給料方式，部分廠內已經開始通過改造實現全自動給料作業，其通常做法是在每列車建立給料模型后，繼續確定給料參數，存在給料系統時間過長、系數變化大、流量控制不穩定等情況，對翻車機的作業效率影響大。因此通過優化或改進給料模型的建立，縮短尋找給料參數時間，確定合適的給料參數，對提高翻車機作業效率具有重要的作用和意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于翻車機全自動給料的控制方法，解決了解決給料系統建立給料模型后需要繼續確定給料參數，存在給料系統時間過長、系數變化大、流量控制不穩定等問題。根據翻車機給料系統的組成工作運行特性，采用一種給料參數智能構建、自動修正的全自動給料控制方案，從而實現翻車機全自動給料作業中參數的智能構建、自動修正功能。具體包括：

設計目標及相關變量→系統辨識→智能建立動態模型→參數分配→自動修正。

設計目標及相關變量：

根據皮帶秤反饋的瞬時流量和給定目標值，以最短的時間得到一個合理的輸出量(變頻器總給料速度)，合理分配到5個料斗中，使翻車機5個漏斗能夠平穩、高效地給料，確保皮帶秤瞬時流量穩定在目標設定值附近。全自動給料作業模型智能構建、自動修正給料系統的相關變量包括:被控量，即翻車機皮帶秤所測得的瞬時流量；給定值，即皮帶瞬時流量的目標值穩定在4000t/h；輸出量，即5個料斗對應的振動給料器變頻器頻率給定值；控制原理為：

每一列車中的煤種和車型都是單一的，模型是相對穩定的，故本發明提出一套具有系統辨識功能的可動態建立數學模型的修正補償自動給料系統，系統框圖如圖1所示。

具體的控制系統流程圖如圖2所示。

即在每一列車開始智能構建階段，通過PLC程序設定給料作業模型，用一套固定測試且周期遞增的參數給料一段時間后得出該列車所對應的模型數值，據此模型數值通過給料量與模型數值之間的線性關系計算出初始給料的參考值、皮帶超量給料保護值等，然后比較5個漏斗料斗料位，將初始給料的參考值按設定比例分配給各個漏斗變頻器；根據皮帶瞬時流量與給料流量目標值的比較，分段對初始給料的參考值進行調整，并將其增減量按設定方式(如果瞬時流量大于給料流量目標值在一定范圍外，以秒為單位減少目標值20t/h,反之減少目標值20t/h)分配到各個漏斗，直至流量調整到目標值并保持穩定，然后將該給料參數存儲到參數數據庫中。

系統辨識：