CN107797513A - 减重法仓斗卸料的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减重法仓斗卸料的控制方法，其特征在于，所述控制方法如下：1)首先针对减重法称量准确控制，确定五个关键参数，即重量的设定值、误差值、料满值、料空提前量、料满值的重量数据的采集时机，2)在实现准确计量的基础上，充分考虑实际进料和卸料过程中的不正常现象，进行自动功能切换，自动休止；3)自动换仓功能，主要针对在正常生产过程中，本该按设定进行正常排料的仓斗出现状况，可能导致近一批或两批料种不能满足排料条件，需要长时间处理而耽误生产，停用该仓斗，进行自动寻找下一个仓斗卸料，不耽误生产的正常进行。

Description

减重法仓斗卸料的控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，具体涉及一种减重法仓斗卸料的控制方法，属于仓斗卸料控制方法技术领域。

背景技术

对于采用皮带上料的高炉而言，通常仓斗进料有两种方法：排空法和减重法，排空法就是实现把需要卸的料精确称量好放在仓斗中，然后通过电动闸门打开后卸空，全过程都是静态称量以及仓斗全部排空，仅仅在仓斗底部存在一些集料，其他都是静态的，控制相对简单；而减重法控制非常复杂，对于减重法仓斗而言通常有五个关键参数，重量的设定值、物种的水分补偿、误差值、料满值、料空提前量、料满值。首先把料进入到一个上限值，即通过上给料器的震动或者皮带的进料，当称量斗的重量达到料满值时，称量斗停止进料，当满足卸料条件时，下给料器开始动作，把物料一点点的震动下去，一点点减少，这就是减重法的本质，在每一个仓斗卸料过程中，都有一个卸料重量的设定值，当仓斗重量一点点减少，卸料重量会一点点增加，当卸料重量达到设定值时，下给料器就停止振动，一般还有一个料空提前量，该值就是在快要达到重量设定值前提前停止振动的重量设定，比如设定值为5000公斤，提前量为300公斤，上限值10000公斤，则下给料器在仓斗实际称量值在10000-5000+300＝5300公斤时停止振动，所谓误差值就是在下给料器停止振动，统计完称量斗实际下料量后，把卸料设定值进行比较，之间的差值称为：误差值，这些控制过程非常复杂，一般最终要实现两个值的稳定，一、实际卸料值的准确性、二实际卸料值和理论卸料值的误差是否稳定。在实际控制中，很多厂家控制复杂，但是误差值都在15％之间波动。对国内而言，采用减重法的仓斗都采用人工值守，因为控制误差大，需要人工调整，同时仓斗出现故障后，都是采用人工切换的方法进行仓斗调整，不能实现自动控制功能，工作效率低，而且准确度不高，因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种减重法仓斗卸料的控制方法，该技术方案主要实现仓斗卸料和进料准确结算，并针对仓斗存在的常规故障进行实现自动判断，自动调整，大大提高了工作效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种减重法仓斗卸料的控制方法，其特征在于，所述控制方法如下：1)首先针对减重法称量准确控制，确定五个关键参数，即重量的设定值、误差值、料满值、料空提前量、料满值的重量数据的采集时机，在这个减重法的卸料和进料控制过程中，进料选择的时间非常关键，这是精确控制的前提，按工艺控制流程实现精确的时间点控制，实现减重法达到恒误差的效果，2)在实现准确计量的基础上，充分考虑实际进料和卸料过程中的不正常现象，进行自动功能切换，自动休止，主要针对当前料批而言，当出现下列状况而言，该下给料器自动结束给料，完成该批料的排料过程，并进行称量统计，所有误差在下一批中进行正常补偿；

3)自动换仓功能，主要针对在正常生产过程中，本该按设定进行正常排料的仓斗出现状况，可能导致近一批或两批料种不能满足排料条件，需要长时间处理而耽误生产，停用该仓斗，进行自动寻找下一个仓斗卸料，不耽误生产的正常进行。

作为本发明的一种改进，所述步骤1)中具体如下，首先料满值的控制采用比较法，即当上给料器称量斗的重量G_st>料满值的设定时G_sm-料满提前量G_sk，上给料器停止振动，常规控制方法认为延时后，就可以采集下称量斗的重量值，作为料满值，实际在正常运行中，因为各种因素在进入下一次卸料时，有很多可能改变该重量值，该方法采用最靠近卸料的那一刻作为料满重量的采集时刻，即当该仓斗被程序选中，并且上一次进料达到上限后经过5秒稳定期，同时该下给料器满足输出条件，有输出指令的瞬间，采集重量数据，该方法采集的料满值可以最准确反应实际运行状态，在采集到称量斗实际料满重量后，立即进行运算，实际料满重量值G_m-该批理论卸料值G_L-料空提前量G_k＝下给料器停止重量值G_t，当称量斗达到该数值时，下给料器就停止振动，停止稳定2秒后，进行称量斗的重量采集，记录出实际料空值，利用前面采集的实际料满值G_m-实际料空时的重量G_z＝实际卸料重量G_x，实际卸料重量G_x-理论卸料值G_L＝本批误差值G_w，本批误差值+G_w累计误差值G_Lj＝累计误差值G_Lj，该时刻同时对累计误差值进行比较，让误差值进行分批补偿，结算出下批需要补偿的误差值，下批补偿误差值G_Lj+卸料设定值G_s＝下批理论卸料值G_L，在这些数据结算完成后，本批卸料结算全部完成，从当批选中该仓斗卸料并且满足卸料条件有PLC输出开始，所存一个程序状态，该状态表示卸料开始，直到卸料结束后，才复位该程序状态，确保在该过程都是卸料状态，方式人工干预后，系统PLC对状态判断的混乱。

作为本发明的一种改进，所述步骤2)中具体如下：触发条件

21)下给料器出现过热等故障，中断下料；

22)下给料器堵料；

堵料的功能判断为：当给料器有输出指令，进行正常给料时，按槽下称量系统的刷新速度和分辨率，选择100毫秒为单位结算单位，首先每100ms采集给料器斗中的前后重量，进行减法运算，则可以得出每一个100ms单位的下料量，于是对出现的每个单位进行累加和平均，计算出单位时间下料量，比如下料进行了300ms即三个结算单位，就把这三个单位的累积量相加，同时除以3,得出平均下料量，每分钟即10个结算单位(10×100ms＝1000ms)时，进行10个下料单位的下料量平均累积，但是下料量的统计进行偏移结算，当达到10个结算单位时，把第10个的下料量偏移送给第9个结算单位，把第9个结算单位的下料量送给第8个结算单位，依次类推，这样的取样的10个下料量最大程度的减少了瞬间波动对平均下料量的影响，在操作画面上显示下料量的速度，可以在系统中设置比较门槛值，当低于该门槛值时，就表示该给料器堵料。

在系统结算出下料量后，可以做若干处理，可以利用偏移平均结算的方法结算出小时速度、班次速度。

作为本发明的一种改进，所述步骤3)中，自动换仓的触发条件为：

31)选用的仓斗上振动筛故障；

32)选用仓斗的上仓位低；

33)选用的下给料器在称量斗料满后仍然故障没有恢复，或者人工且为休止状态；

34)选用的仓斗称量斗称量数据异常；

35)选用的仓斗称量斗进料速率低，存在堵料可能。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案设计巧妙、工作效率高；2)该技术方案准确确立各种称量的实际结算方法，确保仓斗计量和控制的准确性，同时针对仓斗的故障状态，实现人工智能自动控制；3)该技术方案成本较低，节约了企业维修成本，便于进一步推广应用。

附图说明

图1料流速判断流程；

图2减重法仓斗控制流程图；

其中：图1中W₁、W₂为100ms时间间隔前后的两个瞬时重量；W_1A-W_10A为间隔100ms时间段内的实际重量；W_速度为计算出的料的流速。

图2中G_t为停止重量、G_m为料满重量、G_L为理论卸料值、G_k为料空提前量、G_z为仓斗重量、G_x为实际卸料、G_w为误差值G_Lj为累积误差、G_s为设定值、G_st为上给料器停止重量、G_sm为上给料器料满、G_sk为料满提前量。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合实施方式做详细的说明。

实施例1：参见图1、图2，一种减重法仓斗卸料的控制方法，所述控制方法如下：1)首先针对减重法称量准确控制，确定五个关键参数，即重量的设定值、误差值、料满值、料空提前量、料满值的重量数据的采集时机，在这个减重法的卸料和进料控制过程中，进料选择的时间非常关键，这是精确控制的前提，按工艺控制流程实现精确的时间点控制，实现减重法达到恒误差的效果，所述步骤1)中具体如下，首先料满值的控制采用比较法，即当上给料器称量斗的重量G_st>料满值的设定时G_sm-料满提前量G_sk，上给料器停止振动，常规控制方法认为延时后，就可以采集下称量斗的重量值，作为料满值，实际在正常运行中，因为各种因素在进入下一次卸料时，有很多可能改变该重量值，该方法采用最靠近卸料的那一刻作为料满重量的采集时刻，即当该仓斗被程序选中，并且上一次进料达到上限后经过5秒稳定期，同时该下给料器满足输出条件，有输出指令的瞬间，采集重量数据，该方法采集的料满值可以最准确反应实际运行状态，在采集到称量斗实际料满重量后，立即进行运算，实际料满重量值G_m-该批理论卸料值G_L-料空提前量G_k＝下给料器停止重量值G_t，当称量斗达到该数值时，下给料器就停止振动，停止稳定2秒后，进行称量斗的重量采集，记录出实际料空值，利用前面采集的实际料满值G_m-实际料空时的重量G_z＝实际卸料重量G_x，实际卸料重量G_x-理论卸料值G_L＝本批误差值G_w，本批误差值+G_w累计误差值G_Lj＝累计误差值G_Lj，该时刻同时对累计误差值进行比较，让误差值进行分批补偿，结算出下批需要补偿的误差值，下批补偿误差值G_Lj+卸料设定值G_s＝下批理论卸料值G_L，在这些数据结算完成后，本批卸料结算全部完成，从当批选中该仓斗卸料并且满足卸料条件有PLC输出开始，所存一个程序状态，该状态表示卸料开始，直到卸料结束后，才复位该程序状态，确保在该过程都是卸料状态，方式人工干预后，系统PLC对状态判断的混乱；

2)在实现准确计量的基础上，充分考虑实际进料和卸料过程中的不正常现象，进行自动功能切换，自动休止，主要针对当前料批而言，当出现下列状况而言，该下给料器自动结束给料，完成该批料的排料过程，并进行称量统计，所有误差在下一批中进行正常补偿；所述步骤2)中具体如下：触发条件

21)下给料器出现过热等故障，中断下料；

22)下给料器堵料；

堵料的功能判断为：当给料器有输出指令，进行正常给料时，按槽下称量系统的刷新速度和分辨率，选择100毫秒为单位结算单位，首先每100ms采集给料器斗中的前后重量，进行减法运算，则可以得出每一个100ms单位的下料量，于是对出现的每个单位进行累加和平均，计算出单位时间下料量，比如下料进行了300ms即三个结算单位，就把这三个单位的累积量相加，同时除以3,得出平均下料量，每分钟即10个结算单位(10×100ms＝1000ms)时，进行10个下料单位的下料量平均累积，但是下料量的统计进行偏移结算，当达到10个结算单位时，把第10个的下料量偏移送给第9个结算单位，把第9个结算单位的下料量送给第8个结算单位，依次类推，这样的取样的10个下料量最大程度的减少了瞬间波动对平均下料量的影响，在操作画面上显示下料量的速度，可以在系统中设置比较门槛值，当低于该门槛值时，就表示该给料器堵料；

在系统结算出下料量后，可以做若干处理，可以利用偏移平均结算的方法结算出小时速度、班次速度。

3)自动换仓功能，主要针对在正常生产过程中，本该按设定进行正常排料的仓斗出现状况，可能导致近一批或两批料种不能满足排料条件，需要长时间处理而耽误生产，停用该仓斗，进行自动寻找下一个仓斗卸料，不耽误生产的正常进行；所述步骤3)中，自动换仓的触发条件为：

31)选用的仓斗上振动筛故障；

32)选用仓斗的上仓位低；

33)选用的下给料器在称量斗料满后仍然故障没有恢复，或者人工且为休止状态；

34)选用的仓斗称量斗称量数据异常；

35)选用的仓斗称量斗进料速率低，存在堵料可能。

应用实例：减重法仓斗卸料的控制方法，所述控制方法如下：

1、工长设定“重量的设定值”：配料设置可以由值班工长完成，该功能由“工长自动分配”一键完成，在操作画面上，系统分配权限最高，当按“工长自动分配”功能键后，系统配料全部恢复工长设定状态，即所有配料重量设定按(矿、焦)批重量/仓斗数进行平均，比如按下图中的工长设置画面中，矿料批的重量都为：32÷4＝8吨；而仓斗使用设定充分考虑筛份的质量，即仓斗使用尽量不充分的原则进行分配，高炉上采用6个烧结矿和5个焦炭仓斗，则按A料批矿仓斗设定为“1A/2A/3A/4A”、焦仓斗设定为“1B/2B/3B”；B料批矿仓斗设定为“3A/4A/5A/6A、焦仓斗设定为“4B/5B/6B”的分配方式。

2、正常操作，在工长完成设定“重量的设定值”功能后，所有步骤都是开放式，可以按生产料单进行灵活设置仓斗使用数量和仓斗重量，正常设定的权限低于工长设置权限，在正常设置后，如果值班工长执行了“工长自动分配”功能，则所有数据按工长设置的功能执行，全部刷新。

3、在完成设定后，所有的控制功能就按照设定的顺序进行仓斗卸料和进料的过程，完成各种称量值的累计和积算，在仓斗出现故障时，按自动休止和自动换仓功能进行切换，完成全自动控制。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (4)

1.一种减重法仓斗卸料的控制方法，其特征在于，所述控制方法如下：1)首先针对减重法称量准确控制，确定五个关键参数，即重量的设定值、误差值、料满值、料空提前量、料满值的重量数据的采集时机，

2)在实现准确计量的基础上，充分考虑实际进料和卸料过程中的不正常现象，进行自动功能切换，自动休止，主要针对当前料批而言，当出现下列触发条件时，该下给料器自动结束给料，完成该批料的排料过程，并进行称量统计，所有误差在下一批中进行正常补偿；

3)自动换仓功能，主要针对在正常生产过程中，本该按设定进行正常排料的仓斗出现状况，可能导致近一批或两批料种不能满足排料条件，需要长时间处理而耽误生产，停用该仓斗，进行自动寻找下一个仓斗卸料，不耽误生产的正常进行。

2.根据权利要求1所述的减重法仓斗卸料的控制方法，其特征在于，所述步骤1)中具体如下，首先料满值的控制采用比较法，即当上给料器称量斗的重量G_st>料满值的设定时G_sm-料满提前量G_sk，上给料器停止振动，常规控制方法认为延时后，就可以采集下称量斗的重量值，作为料满值，实际在正常运行中，因为各种因素在进入下一次卸料时，有很多可能改变该重量值，该方法采用最靠近卸料的那一刻作为料满重量的采集时刻，即当该仓斗被程序选中，并且上一次进料达到上限后经过5秒稳定期，同时该下给料器满足输出条件，有输出指令的瞬间，采集重量数据，该方法采集的料满值可以最准确反应实际运行状态，在采集到称量斗实际料满重量后，立即进行运算，实际料满重量值G_m-该批理论卸料值G_L-料空提前量G_k＝下给料器停止重量值G_t，当称量斗达到该数值时，下给料器就停止振动，停止稳定2秒后，进行称量斗的重量采集，记录出实际料空值，利用前面采集的实际料满值G_m-实际料空时的重量G_z＝实际卸料重量G_x，实际卸料重量G_x-理论卸料值G_L＝本批误差值G_w，本批误差值+G_w累计误差值G_Lj＝累计误差值G_Lj，该时刻同时对累计误差值进行比较，让误差值进行分批补偿，结算出下批需要补偿的误差值，下批补偿误差值G_Lj+卸料设定值G_s＝下批理论卸料值G_L，在这些数据结算完成后，本批卸料结算全部完成，从当批选中该仓斗卸料并且满足卸料条件有PLC输出开始，所存一个程序状态，该状态表示卸料开始，直到卸料结束后，才复位该程序状态，确保在该过程都是卸料状态，方式人工干预后，系统PLC对状态判断的混乱。

3.根据权利要求1或2所述的减重法仓斗卸料的控制方法，其特征在于，所述步骤2)中具体如下：触发条件

21)下给料器出现过热等故障，中断下料；

22)下给料器堵料；

堵料的功能判断为：当给料器有输出指令，进行正常给料时，按槽下称量系统的刷新速度和分辨率，选择100毫秒为单位结算单位，首先每100ms采集给料器斗中的前后重量，进行减法运算，则可以得出每一个100ms单位的下料量，于是对出现的每个单位进行累加和平均，计算出单位时间下料量，比如下料进行了300ms即三个结算单位，就把这三个单位的累积量相加，同时除以3,得出平均下料量，每分钟即10个结算单位(10×100ms＝1000ms)时，进行10个下料单位的下料量平均累积，但是下料量的统计进行偏移结算，当达到10个结算单位时，把第10个的下料量偏移送给第9个结算单位，把第9个结算单位的下料量送给第8个结算单位，依次类推，这样的取样的10个下料量最大程度的减少了瞬间波动对平均下料量的影响，在操作画面上显示下料量的速度，在系统中设置比较门槛值，当低于该门槛值时，就表示该给料器堵料。

4.根据权利要求2或3所述的减重法仓斗卸料的控制方法，其特征在于，所述步骤3)中，自动换仓的触发条件为：

31)选用的仓斗上振动筛故障；

32)选用仓斗的上仓位低；

33)选用的下给料器在称量斗料满后仍然故障没有恢复，或者人工且为休止状态；

34)选用的仓斗称量斗称量数据异常；

35)选用的仓斗称量斗进料速率低，存在堵料可能。