CN102042768B - 喷枪定位控制装置 - Google Patents
喷枪定位控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102042768B CN102042768B CN2010106089913A CN201010608991A CN102042768B CN 102042768 B CN102042768 B CN 102042768B CN 2010106089913 A CN2010106089913 A CN 2010106089913A CN 201010608991 A CN201010608991 A CN 201010608991A CN 102042768 B CN102042768 B CN 102042768B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- speed
- spray gun
- spraying gun
- control module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
本发明提出一种喷枪定位控制装置，包括目标位置设定模块；位置检测模块；计算模块计算喷枪当前位置与目标位置的高度差及高差变化率；定位算法控制模块根据高度差和高差变化率确定喷枪的给定速度；速度检测模块；速度PID控制模块根据喷枪的当前速度和给定速度计算速度调整量；和执行模块，执行模块根据速度调整量对所述喷枪进行调整。本发明实施通过模糊控制算法的思想根据喷枪的当前位置与目标位置之间的高度差和高差变化率不断调整喷枪的给定速度，同时采用变频速度闭环调节，从而自动控制变频执行器的速度输出。因此本发明不仅能够保证喷枪速度调节的平滑性，而且还提高了喷枪定位的准确性，有利于延长喷枪的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种喷枪定位控制装置。
背景技术
氧气顶吹熔炼法是现代化有色金属熔池熔炼工艺，可用于铜和铅等的一次和二次熔炼，以及铜镍熔炼和铜吹炼。由于它具有基建和作业成本低、节能环保、原料和燃料灵活、粉尘少等优点，因此目前获得了广泛的应用。而氧气顶吹喷枪是氧气顶吹炉的核心设备，主要是将混氧和重油燃料高速鼓入熔池，使熔池处于剧烈搅动状态，为物料反应创造良好的条件。传统的喷枪控制系统采用以DCS为开发平台，DCS系统相比PLC系统来说，响应速度慢、实时性差。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是提出了一种喷枪定位控制装置。
为达到上述目的，本发明一方面提出一种喷枪定位控制装置，包括：目标位置设定模块，所述目标位置设定模块设置喷枪的目标位置；位置检测模块，所述位置检测模块检测所述喷枪的当前位置；计算模块，所述计算模块与所述目标位置设定模块和位置检测模块相连，所述计算模块根据所述目标位置和当前位置计算所述喷枪当前位置与目标位置的高度差及高差变化率；定位算法控制模块，所述定位算法控制模块与所述计算模块相连，所述定位算法控制模块根据所述高度差和高差变化率确定所述喷枪的给定速度；速度检测模块，所述速度检测模块检测所述喷枪的当前速度；速度PID控制模块，所述速度PID控制模块与所述定位算法控制模块和所述速度检测模块相连，所述速度PID控制模块根据所述喷枪的当前速度和所述给定速度计算速度调整量；和执行模块，所述执行模块与所述速度PID控制模块相连，所述执行模块根据所述速度调整量对所述喷枪进行调整。
在本发明的一个实施例中，所述位置检测模块包括：喷枪高度检测编码器，所述喷枪高度检测编码器根据所述喷枪的高度输出脉冲信号；并经信号转换模块转换为所述喷枪的当前位置。
在本发明的一个实施例中，所述执行模块为变频执行模块。
在本发明的一个实施例中，所述速度PID控制模块通过以下公式根据所述喷枪的当前速度和给定速度对所述喷枪进行调整：Δv(t)＝v(t)-v(t)′；
其中，v(t)为给定速度，v(t)′为当前速度，Kp为比例系数、Ti为积分系数、Td为微分系数。
在本发明的一个实施例中，所述速度检测模块为高分辨率增量型编码器。
本发明实施例通过模糊控制算法的思想根据喷枪的当前位置与目标位置之间的高度差和高差变化率不断地调整喷枪的给定速度，同时采用变频速度闭环调节，从而自动控制变频执行器的实际速度输出。因此本发明不仅能够保证喷枪速度调节的平滑性，而且还提高了喷枪定位的准确性，有利于延长喷枪的使用寿命。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的喷枪定位控制装置的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示，为本发明实施例的喷枪定位控制装置的结构图。该装置包括目标位置设定模块100、位置检测模块200、计算模块300、定位算法控制模块400、速度检测模块500、速度PID控制模块600和执行模块700。其中，目标位置设定模块100用于设置喷枪的目标位置。在本发明的实施例中，喷枪的目标位置需要根据炉体的具体状况及控制模式进行设定。位置检测模块200用于检测喷枪的当前位置。在本发明的一个实施例中，位置检测模块200包括喷枪高度检测编码器210和信号转换模块220。喷枪高度检测编码器210根据喷枪的高度输出脉冲信号。信号转换模块220与喷枪高度检测编码器210相连，信号转换模块220读取喷枪高度检测编码器210的脉冲信号，并转换为喷枪的当前位置。在本发明中通过信号转换模块进行当前位置的检测，有利于提高喷枪的检测精度。
其中，计算模块300与目标位置设定模块100和位置检测模块200相连，计算模块300根据目标位置和当前位置计算喷枪当前位置与目标位置的高度差及高差变化率。具体地，将目标位置的高度减去当前位置的高度即可得到高度差，同时将采样周期内喷枪行进高度的变化作为高差变化率。
其中，定位算法控制模块400与计算模块300相连，定位算法控制模块400根据高度差和高差变化率确定喷枪的给定速度。本发明的喷枪精确定位控制算法采用了模糊控制的思想，通过不断比较当前位置距离目标位置的高度差和高差变化率来自动调节喷枪的给定速度。具体地，在本发明的一个实施例中，可采用查表的方式，通过喷枪控制经验制定对应不同高差和高差变化率的速度选择表，控制系统根据当前高差和前周期高差变化率通过查询方式即可得到不同喷枪的给定速度。
其中，速度检测模块500检测喷枪的当前速度。在本发明的一个实施例中，速度检测模块500为高分辨率增量型编码器，从而提高速度的检测精度。
速度PID控制模块600与定位算法控制模块400和速度检测模块500相连，速度PID控制模块600根据喷枪的当前速度和给定速度计算速度调整量。在本发明的一个实施例中，所述速度PID控制模块通过以下公式根据所述喷枪的当前速度和给定速度对所述喷枪进行调整：Δv(t)＝v(t)-v(t)′；
其中，v(t)为给定速度，v(t)′为当前速度，Kp为比例系数、Ti为积分系数、Td为微分系数。具体为，根据喷枪速度设定值v(t)与实际速度值v(t)′比较后的速度差Δv(t)，自动控制变频执行器实际速度输出，使变频执行器实际输出速度紧跟设定速度，从而实现喷枪速度的稳定控制。
其中，执行模块700与速度PID控制模块600相连，执行模块700根据速度调整量对喷枪进行调整。优选地，执行模块700为变频执行模块。
本发明实施例通过模糊控制算法的思想根据喷枪的当前位置与目标位置之间的高度差和高差变化率不断地调整喷枪的给定速度，同时采用变频速度闭环调节，从而自动控制变频执行器的实际速度输出。因此本发明不仅能够保证喷枪速度调节的平滑性，而且还提高了喷枪定位的准确性，有利于延长喷枪的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (5)
1.一种喷枪定位控制装置，其特征在于，包括：
目标位置设定模块，所述目标位置设定模块设置喷枪的目标位置；
位置检测模块，所述位置检测模块检测所述喷枪的当前位置；
计算模块，所述计算模块与所述目标位置设定模块和位置检测模块相连，所述计算模块根据所述目标位置和当前位置计算所述喷枪当前位置与目标位置的高度差及高差变化率；
定位算法控制模块，所述定位算法控制模块与所述计算模块相连，所述定位算法控制模块根据所述高度差和高差变化率确定所述喷枪的给定速度；
速度检测模块，所述速度检测模块检测所述喷枪的当前速度；
速度PID控制模块，所述速度PID控制模块与所述定位算法控制模块和所述速度检测模块相连，所述速度PID控制模块根据所述喷枪的当前速度和所述给定速度计算速度调整量；和
执行模块，所述执行模块与所述速度PID控制模块相连，所述执行模块根据所述速度调整量对所述喷枪进行调整。
2.如权利要求1所述的喷枪定位控制装置，其特征在于，所述位置检测模块包括：
喷枪高度检测编码器，所述喷枪高度检测编码器根据所述喷枪的高度输出脉冲信号，并经信号转换模块转换成喷枪高度信号。
3.如权利要求1所述的喷枪定位控制装置，其特征在于，所述执行模块为变频执行模块。
4.如权利要求1所述的喷枪定位控制装置，其特征在于，所述速度PID控制模块通过以下公式根据所述喷枪的当前速度和给定速度对所述喷枪进行调整：
Δv(t)＝v(t)-v(t)′；
其中，v(t)为给定速度，v(t)′为当前速度，Kp为比例系数、Ti为积分系数、Td为微分系数。
5.如权利要求1所述的喷枪定位控制装置，其特征在于，所述速度检测模块为高分辨率增量型编码器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010106089913A CN102042768B (zh) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 喷枪定位控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010106089913A CN102042768B (zh) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 喷枪定位控制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102042768A CN102042768A (zh) | 2011-05-04 |
| CN102042768B true CN102042768B (zh) | 2012-08-22 |
Family
ID=43909133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010106089913A Active CN102042768B (zh) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 喷枪定位控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102042768B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102564152B (zh) * | 2012-01-04 | 2014-08-06 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 用于冶金炉的氧枪插入深度控制系统 |
| CN104858110B (zh) * | 2015-05-19 | 2018-03-27 | 张启志 | 一种建筑智能施工用压胶枪 |
| CN115635422B (zh) * | 2022-12-26 | 2023-08-11 | 北京东方昊为工业装备有限公司 | 一种机器人联动颗粒物回收装置的控制系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH093518A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-01-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 転炉における吹錬終点制御方法 |
| JP3752051B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2006-03-08 | 新日本製鐵株式会社 | スクラップ溶解方法及びスクラップ溶解用ランス |
| CN2355287Y (zh) * | 1998-11-20 | 1999-12-22 | 攀枝花钢铁(集团)公司设计院 | 喷枪枪位自动检测与控制装置 |
| AUPQ076399A0 (en) * | 1999-06-04 | 1999-06-24 | Technological Resources Pty Limited | A direct smelting process and apparatus |
| CN1354262A (zh) * | 2000-11-16 | 2002-06-19 | 承德钢铁集团有限公司 | 顶侧复吹转炉炼钢方法 |
| CN201926324U (zh) * | 2010-12-27 | 2011-08-10 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 喷枪定位控制装置 |
-
2010
- 2010-12-27 CN CN2010106089913A patent/CN102042768B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102042768A (zh) | 2011-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101868077B (zh) | 一种矿热炉电极的非接触检测及最佳熔炼控制方法 | |
| CN101714001B (zh) | 高炉无料钟炉顶旋转溜槽副传动倾角自动控制装置及方法 | |
| CN102042768B (zh) | 喷枪定位控制装置 | |
| CN201926324U (zh) | 喷枪定位控制装置 | |
| CN102251069A (zh) | 一种脱磷转炉的自动控制方法 | |
| CN102591285A (zh) | 一种aod炉与顶底复吹炉通用自动控制系统 | |
| CN102032793A (zh) | 喷枪定位控制方法 | |
| CN102758052B (zh) | 一种rh轻处理模式的控制方法 | |
| CN102873106B (zh) | 一种平整机延伸率快速精确控制方法 | |
| CN1979364A (zh) | 精密数字步距控制器 | |
| CN103589821B (zh) | 一种用于炼钢转炉氧枪升降自动控制的方法 | |
| CN109757003A (zh) | 矿热炉自动控制方法 | |
| CN107557520A (zh) | 转炉炼钢过程加料、氧枪枪位和氧气流量的自动控制方法 | |
| CN207723451U (zh) | 真空电子束炉用自动铸锭控制系统 | |
| CN102943144B (zh) | 可适应停吹倒炉操作的碳钢转炉自动控制方法 | |
| CN104858408A (zh) | 有色金属智能浇铸系统 | |
| CN102043412B (zh) | 熔炼系统中燃油和氧气供应的控制方法 | |
| CN204770620U (zh) | 有色金属智能浇铸系统 | |
| CN100421840C (zh) | 一种电渣重熔精炼补缩自动控制工艺 | |
| CN103728054B (zh) | 一种高钛渣冶炼大型直流密闭电炉热损失的计算方法 | |
| US11953265B2 (en) | Method for operating an electric arc furnace | |
| CN107765547B (zh) | 信号驱动的电熔镁炉电极电流一步最优前馈pid控制方法 | |
| CN201819563U (zh) | 喷枪控制装置 | |
| CN202058043U (zh) | 熔炼系统中氧气供应的控制系统 | |
| CN202150058U (zh) | 水泥窑分解炉温度控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |