CN102851419A - 高炉上料控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉上料控制系统，包括在数据库中存储若干料单数据并在人机界面对料单数据进行显示和修改；所述料单由上料周期表构成；所述上料周期表由若干依次排列的料批组成；料批由若干依次排列的料车构成，以料车为单位选定各料仓内的料种、重量，同时选定每次布料时的料线设定、布料方式。本高炉上料控制系统可缩短备料周期，满足快速上料要求。插料操作简单，实现了自动插料。料单的智能判断功能有效的避免了操作人员输入错误所造成的不良后果。

Description

高炉上料控制系统

技术领域

本发明涉及冶金行业电气自动化技术领域，具体地说是一种高炉上料控制系统。 

背景技术

装入高炉的炉料包括：烧结矿、球团矿、杂矿、熔剂、焦炭及焦丁等，一般以高炉中心线为界，矿槽分别位于高炉中心线的左侧和右侧。现有技术中，高炉料制由两侧配料单和上料周期表构成。在配料单中定义每车选择的矿料，在上料周期表中定义车次的上料顺序、批次及布料方式，每车的设定重量在料单外设定。这种料制在使用中存在几个问题：1、在上料周期表中以车为单位定义上料顺序、批次和布料方式导致复杂料单的周期表会很复杂、冗长，可读性差。并且变料单时不灵活，需要以车为单位考虑。2、在两侧配料单中以车为单位定义选择不同矿料，则在备料时也是以车为单位备料，备料周期较长。3、设定重量在料单外设定，导致复杂炉况下人工干预过多，对于一批内每车料设定不同的情况，只能手动进行设定，导致操作复杂、繁琐。4、对于高炉工艺常有的插料操作，只能采用料制暂停人工插料和料制指针跳跃实现，导致操作不便。 

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉上料控制系统，以克服现有料制所存在的料单变更困难、备料周期长及插料操作不便的技术问题。 

本发明是这样实现的： 

一种高炉上料控制系统，在数据库中存储若干料单数据并在人机界面对料单数据进行显示和修改；所述料单由上料周期表构成；所述上料周期表由若干依次排列的料批组成；料批由若干依次排列的料车构成，以料车为单位选定各料仓内的料种、重量，同时选定每次布料时的料线设定、布料方式。

本高炉上料控制系统按如下步骤执行： 

（1）系统是否运行；若为是，进入步骤（2）；若为否，则结束；

（2）查验是否需要修改料单，若为是，进行料单修改并将修改料单内容存储至运行料单；若为否，进入步骤（3）；

（3）查验是否需要插料，若为是，暂停料单运行，读取当前运行的料批数据，待输入插料数据后，再继续料单运行；若为否，进入步骤（4）；

（4）查验是否开始备料，若为是，进入步骤（5）；若为否，则结束；

（5）读周期数据；

（6）读料批数据；

（7）读车数据；

（8）分解数据到料仓；

（9）查验料仓是否需要备料，若为是，进入步骤（10）；若为否，则车次进位，进入步骤（5）；

（10）振料到设定值；

（11）结束。

本高炉上料控制系统中，步骤（2）中的修改料单是通过人机界面操作输入。 

本高炉上料控制系统中，步骤（2）中进行料单修改，并将修改料单内容存储至运行料单的过程包括以下步骤： 

（2_1）读取修改料单的数据到缓存，预置车次i=1；

（2_2）读取缓存料单内的当前车数据；

（2_3）对当前车数据进行错误判定；

（2_4）判断是否为本料单最后一车，若为是，则进入步骤（2_5）；否则，车次递增；返回步骤（2_2）； 

（2_5）对本料批数据进行综合错误判定，判断本批料是否有错误标志，若为是，则进入步骤（2_7）；否则，进入步骤（2_6）；

（2_6）置位正确标志，确认后料单进入运行料单；

（2_7）置位错误标志，等待错误修改。

本高炉上料控制系统中，步骤（2_3）中对当前车数据进行错误判定包括以下步骤： 

（2_3.1）查验数据是否为空，若为否，进入下一步；若为是，置位标志i_0；

（2_3.2）查验有无料线设定，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_1；

（2_3.3）查验有无布料方式，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_2；

（2_3.4）查验有无料重设定，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_3；

（2_3.5）查验有无矿超重，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_4；

（2_3.6）查验有无焦超重，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_5；

（2_3.7）查验有无焦矿混合，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_6；

（2_3.8）判定结束。

本高炉上料控制系统中，步骤（2_6）对缓存料单内的料批数据进行综合错误判定包括以下步骤： 

（2_6.1）查验是否所有料车的数据均置有标志i_0，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“空料单”；

（2_6.2）查验是否所有料车的数据均置有标志i_1，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无料线设定”；

（2_6.3）查验是否所有料车的数据均置有标志i_2，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无布料设定”；

（2_6.4）料车数据中不存在i_1标志，也不存在i_2标志的情况下，查验是否料车的数据置有标志i_3，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无重量设定”；

（2_6.5）查验是否料车的数据置有标志i_4，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“矿超重”；

（2_6.6）查验是否料车的数据置有标志i_5，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“焦超重”；

（2_6.7）查验是否料车的数据置有标志i_6，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“焦矿混合”；

（2_6.8）判定结束。

本高炉上料控制系统中，在数据库中存储料单数据的过程中，在以料车为单位选定各料仓内的料种、重量，同时选定每次布料时的料线设定、布料方式时，对每个料批的输入内容进行智能判断，当设定的料单出现超重、混料、设定漏项等错误时，在料单下方会出现警告，并不能确认该料单；没有确认的料单，为无效料单，不能得到执行。 

本发明的上料控制系统具有如下优点： 

1、在上料周期表中以料批为单位，而不是以车次为单位，使周期表简洁的同时，将变料操作通过改变料批、添加料批或修改料批来实现，从而使变料更加灵活。

2、料单分为运行料单及修改料单，修改料单经确认后方可进入运行料单执行，修改过程中不影响当前运行料单。 

3、对每个料批的输入内容进行智能判断，当设定的料单出现超重、混料、设定漏项等错误时，在料单下方会出现警告，并不能确认该料单。没有确认的料单，是无效的，不能得到执行。由此，确保料单正确。 

4、以料批为单位备料，使备料过程独立于放料过程。对于每个矿仓均按次序判断两个料批内是否需要备料并提前备料。 

5、放料以料批中选择车次内容为依据，严格按照料批选择执行，当前料批执行完毕后自动进入周期表中设定的下个料批，最后料批结束后自动执行周期表中第一个料批，以此循环执行。 

6、插料过程的设计，使得操作人员可以根据炉内情况，实时在当前运行料批内增加、减少车次内容或添加预设料批，以达到人工即时干预从而即时修正炉内状态，进而保证生产正常进行。 

附图说明

图1为备料流程图。 

图2为对当前车数据进行错误判定的流程图。 

图3为缓存料单综合错误判定流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明 

高炉上料控制系统在数据库中存储若干料单数据并在人机界面对料单数据进行显示和修改。所述料单由上料周期表构成；所述上料周期表由若干依次排列的料批组成；料批由若干依次排列的料车构成，以料车为单位选定各料仓内的料种、重量，以及本料车布料时的料线设定、布料方式。

表1显示了料批的结构构成，当前调用或运行的某一料批的数据即如表1所示显示在人机交互界面中。以表1所示的一个料批设定为例，假定该料批为A、B、C、D、E、F、G、H等多个料批中的A料批。行3~行18为该高炉能提供料的种类，列3~列10为A批内车次1~8，二者交叉位置为A批内第几车某种料的设定重量。以行3列3位置的3000为例，表示A批内第1车Q1料种的设定重量为3000Kg。行19为料线设定值，行20为布料方式设定。行21为设定判断指示，若正常，系统给出“正确”提示，并可确认；否则，系统给出“错误”提示，修改正确后方可确认。行22中，“修改”：点击方可进行设定操作，“确认”：设定正确，点击方可进行确认，进入运行料单。 

表1 

表2为人机交互界面中周期表的结构构成。表2所示的周期表中，可设置16个料批。周期表中料批的数量可以根据需要进行调整。表2中，行2为料批设定值，行2列4（数字3）为C，表示第3批料为C料批，即按C料批进行。行3为周期结束标志，设定为“*”，表示执行完本料批即第四料批（本表所示为D料批），自动跳转至第1料批（本表所示为A料批）循环执行。行4配合行1，指示正在执行的位置，如表2所示，当前正在执行第3批料即C料批的第3车，布料方式为H2。行5为超重值设定，对矿石、焦炭分别设定，为设定重量上限，是超重报警的基准值。

行6中设“插料”按钮：点击即可进行插料操作。 

表2 

备料过程如下：

如图1所示，备料开始；步骤（1）判断系统是否运行；若为否，则结束；若为是，则进入步骤（2）；步骤（2）中查验是否需要修改料单，若为是，进入步骤（2_1），进行料单修改；若为否，进入步骤（3）；步骤（2_1）中，读取需要修改料单的数据到缓存，预置车次i=1；步骤（2_2）中，读取缓存料单内的当前车数据；步骤（2_3）中，对当前车数据进行错误判定；步骤（2_4）中，判断是否为本料单最后一车，若为是，则进入步骤2_5；否则，车次递增；返回步骤（2_2）；（2_5）对本料批数据进行综合错误判定，判断本批料是否有错误标志，若为是，则进入步骤（2_7）；否则，进入步骤（2_6）；（2_6）置位正确标志，确认后料单进入运行料单；（2_7）置位错误标志，等待错误修改，开始步骤（3）运行。步骤（3）中，查验是否需要插料，若为是，暂停料单运行，自数据库中调出当前运行的料批数据，输入插料数据，然后，继续料单运行；若为否，进入步骤（4）；步骤（4）中，查验是否开始备料，若为是，进入步骤（5）；若为否，则结束；步骤（5）中，读周期数据；步骤（6）中，读料批数据；步骤（7）中，读车数据；步骤（8）中，分解数据到料仓；步骤（9）中，查验料仓是否需要备料，若为是，进入步骤（10）；若为否，则车次进位，进入步骤（5）；步骤（10）中，振料到设定值，结束。

前述备料过程中的修改料单是由人工在人机界面显示的如表1所示的料批结构中，操作修改按钮进行数据输入而得到。 

前述修改料单过程中，（2_7）步中，置位错误标志的料单，等待错误修改，程序直接进入步骤（3）运行。错误修改完成后，自步骤（2_1）开始，再次进行判定，确认无错误标志后，进入（2_6）。 

前述备料过程中的插料标志是由人工在人机界面显示的如表2所示的周期表结构中，操作插料按钮发送即时插料信息，系统接到该信息后置位插料标志而得到。插料操作为即时进行，一次有效，所述插料数据并不进入运行料单进行循环执行。 

前述备料过程中，步骤（2_3）对当前车数据进行错误判定包括如图2所示的以下步骤：错误判定开始，在步骤（2_3.1）中，查验数据是否为空，若为否，进入下一步；若为是，置位标志i_0；此处，i=1，2，3…n,即针对第一车，i_0=1_0,针对第二车，i_0=2_0，针对第n车，i_0=n_0；以下类同。步骤（2_3.2）查验有无料线设定，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_1；步骤（2_3.3）查验有无布料方式，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_2；步骤（2_3.4）查验有无料重设定，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_3；步骤（2_3.5）查验有无矿超重，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_4；步骤（2_3.6）查验有无焦超重，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_5；步骤（2_3.7）查验有无焦矿混合，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_6；判定结束。 

前述备料过程中，步骤（2_6）对缓存料单数据进行错误判定包括以下步骤： 

步骤（2_6.1）中，查验是否所有料车的数据均置有标志i_0，此处，i=1，2，3…n,以下各步类同，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“空料单”；步骤（2_6.2）中，查验是否所有料车的数据均置有标志i_1，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无料线设定”；步骤（2_6.3）中，查验是否所有料车的数据均置有标志i_2，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无布料设定”；步骤（2_6.4）中，料车数据中不存在i_1标志，同时也不存在i_2标志的情况下，查验是否料车的数据置有标志i_3，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无重量设定”；步骤（2_6.5）中，查验是否料车的数据置有标志i_4，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“矿超重”；步骤（2_6.6）中，查验是否料车的数据置有标志i_5，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“焦超重”；步骤（2_6.7）中，查验是否料车的数据置有标志i_6，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“焦矿混合”；步骤（2_6.8），判定结束。

在数据库中存储料单数据的过程中，在以料车为单位选定各料仓内的料种、重量，同时选定每次布料时的料线设定、布料方式时，也同样对每个料批的输入内容进行智能判断，当设定的料单出现超重、混料、设定漏项等错误时，在料单下方会出现警告，并不能确认该料单；没有确认的料单，为无效料单，不能得到执行。 

本控制系统的料批数量一般分六种，可以根据情况进行增减，分别以A、B、C、D、E、F表示，每种料批中的料车数量一般为8车，同样可以根据情况进行增减，以车为单位选择不同料种、设定重量，根据布料需要进行料线设定和布料方式的选择。 

本发明的高炉上料系统，改变了传统的以车为单位的料制，使上料周期表简洁且变料灵活，便于操作人员理解，即使针对复杂料单，上料周期表也简单易读，修改料单灵活简洁。能充分满足高炉工艺上料要求。由于对于每个矿仓均按次序判断两个料批内是否需要备料并提前备料，因此可缩短备料周期，满足快速上料要求。插料操作简单，实现了自动插料。料单的智能判断功能有效的避免了操作人员输入错误所造成的不良后果。 

Claims (7)

1.一种高炉上料控制系统，其特征在于，在数据库中存储若干料单数据并在人机界面对料单数据进行显示和修改；所述料单由上料周期表构成；所述上料周期表由若干依次排列的料批组成；料批由若干依次排列的料车构成，以料车为单位选定各料仓内的料种、重量，同时选定每次布料时的料线设定、布料方式。

2.根据权利要求1所述的高炉上料控制系统，其特征在于，该控制系统按如下步骤执行：

（1）系统是否运行；若为是，进入步骤（2）；若为否，则结束；

（2）查验是否需要修改料单，若为是，进行料单修改并将修改料单内容存储至运行料单；若为否，进入步骤（3）；

（3）查验是否需要插料，若为是，暂停料单运行，读取当前运行的料批数据，待输入插料数据后，再继续料单运行；若为否，进入步骤（4）；

（4）查验是否开始备料，若为是，进入步骤（5）；若为否，则结束；

（5）读周期数据；

（6）读料批数据；

（7）读车数据；

（8）分解数据到料仓；

（9）查验料仓是否需要备料，若为是，进入步骤（10）；若为否，则车次进位，进入步骤（5）；

（10）振料到设定值；

（11）结束。

3.根据权利要求2所述的高炉上料控制系统，其特征在于，步骤（2）中的修改料单是通过人机界面操作输入。

4.根据权利要求2所述的高炉上料控制系统，其特征在于，步骤（2）中进行料单修改，并将修改料单内容存储至运行料单的过程包括以下步骤：

（2_1）读取修改料单的数据到缓存，预置车次i=1；

（2_2）读取缓存料单内的当前车数据；

（2_3）对当前车数据进行错误判定；

（2_4）判断是否为本料单最后一车，若为是，则进入步骤（2_5）；否则，车次递增；返回步骤（2_2）； 

（2_5）对本料批数据进行综合错误判定，判断本批料是否有错误标志，若为是，则进入步骤（2_7）；否则，进入步骤（2_6）；

（2_6）置位正确标志，确认后料单进入运行料单；

（2_7）置位错误标志，等待错误修改。

5.根据权利要求4所述的高炉上料控制系统，其特征在于，步骤（2_3）中对当前车数据进行错误判定包括以下步骤：

（2_3.1）查验数据是否为空，若为否，进入下一步；若为是，置位标志i_0；

（2_3.2）查验有无料线设定，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_1；

（2_3.3）查验有无布料方式，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_2；

（2_3.4）查验有无料重设定，若为有，进入下一步；若为无，置位标志i_3；

（2_3.5）查验有无矿超重，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_4；

（2_3.6）查验有无焦超重，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_5；

（2_3.7）查验有无焦矿混合，若为无，进入下一步；若为有，置位错误标志i_6；

（2_3.8）判定结束。

6.根据权利要求4所述的高炉上料控制系统，其特征在于，步骤（2_6）对缓存料单内的料批数据进行综合错误判定包括以下步骤：

（2_6.1）查验是否所有料车的数据均置有标志i_0，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“空料单”；

（2_6.2）查验是否所有料车的数据均置有标志i_1，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无料线设定”；

（2_6.3）查验是否所有料车的数据均置有标志i_2，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无布料设定”；

（2_6.4）料车数据中不存在i_1标志，也不存在i_2标志的情况下，查验是否料车的数据置有标志i_3，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“无重量设定”；

（2_6.5）查验是否料车的数据置有标志i_4，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“矿超重”；

（2_6.6）查验是否料车的数据置有标志i_5，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“焦超重”；

（2_6.7）查验是否料车的数据置有标志i_6，若为否，进入下一步；若为是，置位错误标志“焦矿混合”；

（2_6.8）判定结束。

7.根据权利要求1所述的高炉上料控制系统，其特征在于，在数据库中存储料单数据的过程中，在以料车为单位选定各料仓内的料种、重量，同时选定每次布料时的料线设定、布料方式时，对每个料批的输入内容进行智能判断，当设定的料单出现超重、混料、设定漏项等错误时，在料单下方会出现警告，并不能确认该料单；没有确认的料单，为无效料单，不能得到执行。

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