CN103090679B

CN103090679B - 多料种连续上料方法

Info

Publication number: CN103090679B
Application number: CN201110342041.5A
Authority: CN
Inventors: 秦凯运; 李洪涛; 徐峰; 魏敏
Original assignee: Shanghai Baosight Software Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosight Software Co Ltd
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2031-11-02
Also published as: CN103090679A

Abstract

本发明揭示了一种多料种连续上料方法，包括：设定高位料仓，包括设定当前料仓和设定预设料仓，其中当前料仓是当前批次物料的目的高位料仓，而预设料仓是下一批次物料的目的高位料仓；判断皮带机处于有料状态还是无料状态并起动振动给料机；动态计算延迟皮带机段长度；确定批次结束称量的时刻，搜索下一批次物料的料流尾部在皮带机上的位置以确定下一批次的物料结束称量的时刻；动态修正落差量，根据下一批次物料的实际称量的累计重量和设定下料量对该批次物料的称量结果进行动态修正；更新地下料仓信息，根据动态修正落差量和实际称量的累计重量更新地下料仓信息；卸料小车自动换仓，当前批次物料完成上料，卸料小车自动走行到预设料仓的位置。

Description

多料种连续上料方法

技术领域

本发明涉及冶金自动化领域，尤其涉及一种多料种连续上料方法。

背景技术

在炼钢厂原料输送系统通常由地下料仓和各个车间的高位料仓以及皮带机输送系统和卸料小车组成。该系统的主要功能是根据高位料仓内物料的使用情况，通过皮带机将地下料仓的物料及时输送到对应物料种类的高位料仓，保证高位料仓内的物料能够满足正常生产的需求。

为了防止混料情况的发生，卸料小车换仓的前提条件是，所有皮带机上都没有物料，其主要目的是等小车换仓到位后，程序必须检查小车所处的高位料仓的物料代码与地下料仓的物料代码对应正确，才能允许地下料仓相应的振动给料机启动下料，一旦下料即锁定卸料小车移动。这种方式是防止混料的基本条件。

传统的转炉自动上料系统都无法实现在线自动切换物料种类的连续上料模式。在传统的自动上料方式中：

首先设定目的高位料仓的仓号与上料量，系统根据高位料仓信息模块读取目的高位料仓的具体位置，自动将卸料小车开行到目的料仓，待卸料小车到位后，按照自下而上的顺序依次起动皮带输送机，系统确认所有皮带输送机都起动完毕后，根据目的高位料仓的物料代码查询到对应的地下料仓编号，自动起动该地下料仓的振动给料机，根据皮带秤的瞬时料重系统计算得到此次物料输送的累计重量，当累计重量接近设定的上料量时，停止振动给料机，系统在物料走空过程中，分别设定一段延时后，自上而下依次停止皮带输送机，完成本批次上料过程，等待下批次目的高位料仓的设定信息。

传统的自动上料方式主要存在以下不足：

1)从节省能源的角度考虑，每批次上料过程都必须起停一次所有皮带机，但这种过程增加了设备的起停次数，影响了设备使用寿命。

2)每批次上料必须等待物料走空的过程，消耗了大量上料时间，降低了上料效率。

3)无法准确掌握物料的走行位置，难以灵活处理非正常情况，从某种角度考虑，也会降低上料的效率。

由于卸料小车换仓的前提条件是所有皮带机上都没有物料，因此即使使用全自动上料模式，每次上料也必须等待上一批次物料全部运送到目的高位料仓后，才能启动下一批次的物料输送，否则便会导致混料情况的发生。当地下料仓与高位料仓距离较远时，每批次物料走空时间将占整个上料时间一半以上，从而严重影响上料效率。如果单批次尾料走行时间为12分钟，28个料仓的尾料走行时间将达到5个小时以上，导致无法满足转炉正常生产节奏的需求。因此必须寻求一种多料种在线切换连续上料解决方法，提高上料效率，才能满足正常生产的需要。

发明内容

本发明旨在提出一种高效的、能够实现多种物料连续上料的方法。

根据本发明的实施例，提出一种多料种连续上料方法，包括：

设定高位料仓，包括设定当前料仓和设定预设料仓，其中当前料仓是当前批次物料的目的高位料仓，而预设料仓是下一批次物料的目的高位料仓；

判断皮带机处于有料状态还是无料状态并起动振动给料机；

动态计算延迟皮带机段长度，根据当前批次物料的目的高位料仓的位置，与下一批次物料的目的高位料仓的位置，确定小车的换仓所需时间，并计算延迟皮带机段长度；

确定批次结束称量的时刻，搜索下一批次物料的料流尾部在皮带机上的位置以确定下一批次的物料结束称量的时刻；

动态修正落差量，根据下一批次物料的实际称量的累计重量和设定下料量对该批次物料的称量结果进行动态修正，得到动态修正落差量；

更新地下料仓信息，根据动态修正落差量和实际称量的累计重量更新地下料仓信息；

卸料小车自动换仓，当当前料仓的皮带机的料流为空时，当前批次物料完成上料，卸料小车自动走行到预设料仓的位置。

在一个实施例中，皮带机处于无料状态并起动振动给料机包括：将地下料仓设定为被预设请求；将预设料仓设定为当前料仓；移动卸料小车到达当前料仓。皮带机处于有料状态并起动振动给料机包括：将地下料仓设定为被预设请求；延迟皮带机的无料流，确保不同批次的物料间的距离；检查当前皮带机上的物料流的数量不大于2。

在一个实施例中，在设定高位料仓时，所有的皮带机上都没有物料。

在一个实施例中，确定批次结束称量的时刻包括：在皮带机秤上设置具有一定长度的料流跟踪模块，该料流跟踪模块搜索下一批次物料的料流尾部并在料流尾部并依据该料流尾部确定批次结束称量的时刻。

在一个实施例中，更新地下料仓信息包括对地下料仓信息的设定料量进行清零。

在一个实施例中，该方法还包括跟踪物料的料流位置，基于皮带机转速、物料走行路径中各皮带机的长度、振动给料机与各皮带机的上下游关系、振动给料机的起停时间而确定当前批次物料的料流的头部与尾部的位置。

本发明的多料种连续上料方法能够实时掌握各个料流的精确位置，引入预设料仓和延迟料流段的概念，从而达到了在不会发生混料的前提下，实现物料品种的在线切换，避免了传统自动上料模式中等待物料走空的时间，当地下料仓与高位料仓相距较远时，能够显著提高上料效率。

附图说明

图1揭示了根据本发明的一实施例的多料种连续上料方法的流程图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的多料种连续上料方法的应用实例。

具体实施方式

参考图1所示，本发明揭示了一种多料种连续上料方法，该方法包括如下的步骤：

101.设定高位料仓，包括设定当前料仓和设定预设料仓，其中当前料仓是当前批次物料的目的高位料仓，而预设料仓是下一批次物料的目的高位料仓。在一个实施例中，步骤101中在设定高位料仓时，所有的皮带机上都没有物料。

102.判断皮带机处于有料状态还是无料状态并起动振动给料机。在一个实施例中，皮带机处于无料状态并起动振动给料机包括如下的步骤：1)将地下料仓设定为被预设请求；2)将预设料仓设定为当前料仓；3)移动卸料小车到达当前料仓。皮带机处于有料状态并起动振动给料机包括如下的步骤：1)将地下料仓设定为被预设请求；2)延迟皮带机的无料流，确保不同批次的物料间的距离；3)检查当前皮带机上的物料流的数量不大于2。

103.动态计算延迟皮带机段长度，根据当前批次物料的目的高位料仓的位置，与下一批次物料的目的高位料仓的位置，确定小车的换仓所需时间，并计算延迟皮带机段长度。

104.确定批次结束称量的时刻，搜索下一批次物料的料流尾部在皮带机上的位置以确定下一批次的物料结束称量的时刻。在一个实施例中，在皮带机秤上设置具有一定长度的料流跟踪模块，该料流跟踪模块搜索下一批次物料的料流尾部并在料流尾部并依据该料流尾部确定批次结束称量的时刻。

105.动态修正落差量，根据下一批次物料的实际称量的累计重量和设定下料量对该批次物料的称量结果进行动态修正，得到动态修正落差量。

106.更新地下料仓信息，根据动态修正落差量和实际称量的累计重量更新地下料仓信息。在一个实施例中，更新地下料仓信息包括对地下料仓信息的设定料量进行清零。

107.卸料小车自动换仓，当当前料仓的皮带机的料流为空时，当前批次物料完成上料，卸料小车自动走行到预设料仓的位置。

在一个实施例中，在该多料种连续上料方法的执行过程中，还需要跟踪物料的料流位置，跟踪物料的料流位置包括基于皮带机转速、物料走行路径中各皮带机的长度、振动给料机与各皮带机的上下游关系、振动给料机的起停时间而确定当前批次物料的料流的头部与尾部的位置。

图2揭示了根据本发明的一实施例的多料种连续上料方法的应用实例。结合图2，对本发明的多料种连续上料方法进行进一步的说明和解释。

为了提高上料效率，必须采取一定措施来减少物料走空时间，但如果在物料走空过程中，开始输送新批次物料，则会破坏原有的物料代码锁定关系，直接导致料仓上错料的情况发生。为了在保证物料不会出错的前提下，减少走空时间，必须引入当前物料流与新批次物料流的两套物料流信息管理。在图2所示的应用实例中引入预设料仓的概念，预设料仓负责管理新批次物料的信息，而设定料仓则管理当前物料流的信息。

物料代码根据预设料仓的设定信息锁定地下料仓，避免因完全释放锁定关系，导致物料混乱的情况。当前物料输送完毕信号将被用来触发系统将预设料仓编号导入设定料仓编号，从而在最短的时间内实现小车自动换仓的动作。两套料流信息必须根据现场设备动作时间和设备的上下游关系，进行实时更新，具体表现为，系统实时计算两套料流的头尾位置，从而准确地判断出实际物料的准确位置。

根据当前设定料仓与预设料仓的差值D，推算小车换仓所需时间T，最后结合皮带运行速度V_t，最终确定安全区域的长度L，只有当物料经过安全区域后，才允许实施新物料的给料动作。

T＝D/V_c+T₀

V_c为小车高速运行速度，T₀为小车定位时间。

L＝T*V_t+L₀

L₀为基本安全区长度，一般为20-25米，具体长度根据料仓与皮带秤之间的距离进行确定。

该方案通过判断皮带是否有料而确定两种模式，在各自模式下，制定振动给料机不同的起动条件，从而实现代码锁定和安全距离确认的功能。

参考图2所示，该应用实例的执行过程如下：

高位料仓设定：

在每次上料之前，除原有设定料仓设置之外，增加预设料仓设置选项。设定料仓为当前批次的目的高位料仓，预设料仓为下一批次物料的目的高位料仓。设定料仓无法通过人工设定，只能由系统检测所有条件都满足后自动导入。操作人员通过指定预设料仓号后，将下一批次的高位目的料仓信息通知到系统，由系统判断是否要导入预设料仓。对于初次上料，由人工输入预设料仓的编号，然后通知系统导入预设料仓编号到设定料仓，但前提是所有皮带上都没有物料。

料流跟踪：

在物料的流转过程中对物料的料流进行跟踪，在该应用实例中，通过料流跟踪模块来确定物料准确的位置，其基本方法是通过皮带机转速，物料走行路径中各皮带机的长度，振动给料机与各皮带机的上下游关系，以及振动给料机的起停时间，确定当前批次料流的头部与尾部的位置，以实现精确的料流跟踪目的。

起动振动给料机：

振动给料机的起动条件分为皮带机有料流与皮带机无料流两种情况，无料情况适用于首次上料的情况，无料是指所有皮带机全空状态，类似于传统的跑空上料方式，有料状态指皮带上已经有料流存在，等待新批次料流设定。

当皮带机无料流时，执行如下的条件：

1)该地下料仓要被预设请求，说明预设的高位料仓代码与该地下料仓的物料代码相同；

2)预设的高位料仓要等于设定的高位料仓，说明预设值被系统导入到设定值中；

3)确保卸料小车到达设定的高位料仓。

当皮带机有料流时，执行如下的条件：

2)延迟皮带段无料流，为了确保能够成功在线切换物料，在连续上料的过程中，必须保证后批次料与前批次料之间的距离(称为延迟皮带段的长度)，使得有足够的时间让卸料小车进行换仓动作；

3)当前皮带机上的料流数不大于2。

动态计算延迟皮带段长度：

根据当前批次物料的目的高位料仓的位置，与下一批次物料的目的高位料仓的位置，确定小车的换仓所需时间，从而推算出延迟皮带段的长度。

确定批次结束称量的时刻：

根据皮带秤在现场距离地下料仓的位置，设置一个50公分的料流跟踪模块，当物料尾部经过该料流跟踪模块后，经过5s延时后，可以通知系统本批次物料结束称量。结合现场皮带秤所处的位置，设置一个料流条，当该料流条从有料状态变为无料状态时，可以确定本次料流称量结束。

动态修正落差量：

系统收到本批次物料结束称量信号后，根据实际称量的累计重量和本批次的物料设定下料量进行对比，对该地下料仓的落差量进行修正。

Qc＝0.5*(Qa–Qs)，

Qc：修正量，Qa：实际上料量，Qs：设定上料量；

如果Qc在正常范围内，确定本次上料为正常停料而非事故停料，则进行修正。

V＝V+Qc，V：落差量。

更新地下料仓信息：

根据修正后的落差量，实际称量的累计重量更新该地下料仓信息模块的对应信息内容，并对设定料量进行清零。

卸料小车自动换仓：

当高位料仓皮带机的料流为空时，系统认为上批次物料完成上料，会自动将预设值导入设定值，卸料小车根据新导入的设定值，自动走行到新设定的目的高位料仓位置。

再次设定新的预设料仓，并起动振动给料器：

设定预设料仓的前提是上批次物料通过皮带秤，并完成本批次称量，以确保修正信息能够正确写入对应的地下料仓信息模块。

该应用实例中还涉及了对紧急情况的处理方式：一旦系统发现当第二批次物料进入到高位料仓皮带时，小车还未到达当前的设定料仓位置，则会停止所有皮带机，等待小车走行到位后，由人工干预将本批次物料输送完成。

Claims

1.一种多料种连续上料方法，其特征在于，包括：

判断皮带机处于有料状态还是无料状态并起动振动给料机；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在设定高位料仓时，所有的皮带机上都没有物料。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，更新地下料仓信息包括对地下料仓信息的设定料量进行清零。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

跟踪物料的料流位置，基于皮带机转速、物料走行路径中各皮带机的长度、振动给料机与各皮带机的上下游关系、振动给料机的起停时间而确定当前批次物料的料流的头部与尾部的位置。