CN110989969A - 一种高炉喷煤喷吹率数据处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高炉喷煤喷吹率数据处理方法，包括以下步骤：确定采样时间t和采样数据量N，每间隔t时间采集从喷口喷出的煤粉量X并将采样数据存储起来，当存储的数据量达到N时，确定N个数据中的最大值和最小值，然后去掉最大值和最小值，求取剩余的N‑2个数据的平均值，作为N个数据的准确值。降低了干扰和失真，提高了执行机构动作的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种高炉喷煤喷吹率数据处理方法。
背景技术
在工程项目中，经常需要采集大量的现场数据，这些数据用于判断设备状态、现场情况、参与连锁控制、危险报警等。这些数据来源于现场的变送器，变送器采集实际的压力、温度、流量、浓度等信号，经过内部电路转换成4到20mA或者0到10V的电信号，最后经过电缆传送到PLC。由于工程现场线路较多，这种低电压低电流信号会被干扰以及失真，对于逻辑控制来说，失真的信号会导致执行机构误动作等。所以需要对采集的信号进行处理。
现场的电信号回馈到PLC中的时候是以0到30000的数字信号反应出来的，即4到20mA对应0到30000。所以，可以对数字信号进行一些运算，来去除信号中的波动和干扰，最终得出较为稳定的值。
其中，在一个高炉喷煤的项目中，需要实时采集喷枪口喷出的煤粉量，这个数据与控制充入喷吹罐的空气量多少的阀门配合进行PID调控；以前，由于煤粉的湿度和纯度的不同，喷口的喷吹量有较大波动，只能将充入喷吹罐的空气阀门调整的较大，以防止高炉内部燃烧不充分；现在通过将喷吹量经过处理后计算得出较为稳定的喷吹率，与空气阀门进行PID调节，可以有效控制喷吹精度，达到节省原料，控制成本，同时又能确保高炉内部燃烧充分的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中低电压低电流信号被干扰以及失真，导致执行机构误动作的不足，本发明提供一种高炉喷煤喷吹率数据处理方法。
本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种高炉喷煤喷吹率数据处理方法，包括以下步骤：确定采样时间t和采样数据量N，每间隔t时间每间隔t时间采集从喷口喷出的煤粉量X并将采样数据存储起来，当存储的数据量达到N时，确定N个数据中的最大值和最小值，然后去掉最大值和最小值，求取剩余的N-2个数据的平均值，作为N个数据的准确值。
进一步，包括包括基于菲尼克斯编程软件PCWork1.86版的可调用程序块，此程序运行于基于Inter处理器的RF460R控制器，还包括以下步骤：
步骤S1：检测功能块使能信号，若功能块使能，则开始运行功能块，对采集的数据开始存储并且计算，同时初始化索引值Idx＝0；否则循环检测使能信号；
步骤S2：设用户定义的采样数为N，为确保不由于采样数量过大导致的数据更新过慢或者输入不合理的采样数量，当N<1或者N>64的时候为不合理数据，重新返回S1，当1<N<64时向下执行；
步骤S3：设置时钟震荡子功能TON，取用户设定时间为TON延时时间T，设置一个脉冲变量xP，当延时时间T到达之后，使xP＝TON子功能的输出，确保脉冲xP只接通一个扫描周期；
步骤S4：检测脉冲变量xP，当xP＝1时，则有脉冲信号向下执行程序，当xP＝0时，返回S1；
步骤S5：先判断索引值Idx<N是否成立，成立则说明程序执行未达到设定次数，此时设置Idx＝Ide+1，之后执行S7；如果Idx>N，说明程序循环次数达到设定值N，执行S6；
步骤S6：设置Idx＝1，同时设定求值使能位xFull＝1，表示循环次数达到设定值N，数据存满，可以开始求值；
步骤S7：自定义数组变量AD，外部原始数据RD；设置AD[Idx]＝RD，由于Idx每次都循环+1，所以RD得以每隔用户设定时间T之后，依次存入AD；
步骤S8：判断求值使能位xFull＝1是否成立，成立则执行S9否则返回S1，重新开始流程；
步骤S9：若求值使能为1，开始循环查找最大值，并且保存最大值；具体的步骤为：设置最大值变量Vmax，判断Vmax<AD[1]是否成立，若成立说明AD[1]较大；此时设置Vmax＝AD[1]；然后再判断Vmax<AD[2]是否成立，直到AD[Idx]，最终找到AD中的最大值；
步骤S10：若求值使能为1，开始循环查找最小值，并且保存最小值；具体的步骤为：设置最小值变量Vmin，判断Vmin>AD[1]是否成立，若成立说明AD[1]较小；此时设置Vmin＝AD[1]；然后再判断Vmin>AD[2]是否成立，直到AD[Idx]，最终找到AD中的最小值；
步骤S11：设数据总和为SD＝0，对循环求和的值进行初始化；防止程序上次计算的值对计算结果产生影响；
步骤S12：将自定义数组中的所有数据相加，求出总和，并保存；将数据总和减去最大值和最小值之后，最终输出(N-2)个数据的平均值，作为N个数据的准确值。
具体的步骤为：
(1)执行SD＝SD+AD[Idx]；
(2)判断循环次数是否小于滤波次数N，小于则继续执行(1)继续数据相加，否则说明AD中的数据总和已经得出，执行(3)。
(3)退出循环，保存数据总和，并且对SD进行数据转换，以方便数据求平均；
(4)将数据总和减去最大最小值，之后除以(N-2)，最终输出平均值。设置最终输出值为UD，UD＝(SD-Vmin-Vmax)/(N-2)。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种高炉喷煤喷吹率数据处理方法，该方法将采集来的信号每间隔一定时间存储到内存中，当存储到一定数量的时候，对这个内存中的数据进行循环比较，分别取出最大的值以及最小的值，然后将剩下的去掉最大最小值的所有值全部相加，最后求出平均数，得出的值就是较为稳定和准确的值。降低了干扰和失真，提高了执行机构动作的准确性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明最佳实施例的流程示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明的一种高炉喷煤喷吹率数据处理方法，包括以下步骤：确定采样时间t和采样数据量N，每间隔t时间采集从喷口喷出的煤粉量X并将采样数据存储起来，当存储的数据量达到N时，确定N个数据中的最大值和最小值，然后去掉最大值和最小值，求取剩余的N-2个数据的平均值，作为N个数据的准确值。
进一步，包括基于菲尼克斯编程软件PCWork1.86版的可调用程序块，此程序运行于基于Inter处理器的RF460R控制器，还包括以下步骤：
步骤S1：检测功能块使能信号，若功能块使能，则开始运行功能块，对采集的数据开始存储并且计算，同时初始化索引值Idx＝0；否则循环检测使能信号；
步骤S2：设用户定义的采样数为N，为确保不由于采样数量过大导致的数据更新过慢或者输入不合理的采样数量，当N<1或者N>64的时候为不合理数据，重新返回S1，当1<N<64时向下执行；
步骤S3：设置时钟震荡子功能TON，取用户设定时间为TON延时时间T，设置一个脉冲变量xP，当延时时间T到达之后，使xP＝TON子功能的输出，确保脉冲xP只接通一个扫描周期；
步骤S4：检测脉冲变量xP，当xP＝1时，则有脉冲信号向下执行程序，当xP＝0时，返回S1；
步骤S5：先判断索引值Idx<N是否成立，成立则说明程序执行未达到设定次数，此时设置Idx＝Ide+1，之后执行S7；如果Idx>N，说明程序循环次数达到设定值N，执行S6；
步骤S6：设置Idx＝1，同时设定求值使能位xFull＝1，表示循环次数达到设定值N，数据存满，可以开始求值；
步骤S7：自定义数组变量AD，外部原始数据RD；设置AD[Idx]＝RD，由于Idx每次都循环+1，所以RD得以每隔用户设定时间T之后，依次存入AD；
步骤S8：判断求值使能位xFull＝1是否成立，成立则执行S9否则返回S1，重新开始流程；
步骤S9：若求值使能为1，开始循环查找最大值，并且保存最大值；具体的步骤为：设置最大值变量Vmax，判断Vmax<AD[1]是否成立，若成立说明AD[1]较大；此时设置Vmax＝AD[1]；然后再判断Vmax<AD[2]是否成立，直到AD[Idx]，最终找到AD中的最大值；
步骤S10：若求值使能为1，开始循环查找最小值，并且保存最小值；具体的步骤为：设置最小值变量Vmin，判断Vmin>AD[1]是否成立，若成立说明AD[1]较小；此时设置Vmin＝AD[1]；然后再判断Vmin>AD[2]是否成立，直到AD[Idx]，最终找到AD中的最小值；
步骤S11：设数据总和为SD＝0，对循环求和的值进行初始化；防止程序上次计算的值对计算结果产生影响；
步骤S12：将自定义数组中的所有数据相加，求出总和，并保存；将数据总和减去最大值和最小值之后，最终输出(N-2)个数据的平均值，作为N个数据的准确值。
具体的步骤为：
(1)执行SD＝SD+AD[Idx]；
(2)判断循环次数是否小于滤波次数N，小于则继续执行(1)继续数据相加，否则说明AD中的数据总和已经得出，执行(3)。
(3)退出循环，保存数据总和，并且对SD进行数据转换，以方便数据求平均；
(4)将数据总和减去最大最小值，之后除以(N-2)，最终输出平均值。设置最终输出值为UD，UD＝(SD-Vmin-Vmax)/(N-2)。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种高炉喷煤喷吹率数据处理方法，其特征在于：包括以下步骤：确定采样时间t和采样数据量N，每间隔t时间采集从喷口喷出的煤粉量X并将采样数据存储起来，当存储的数据量达到N时，确定N个数据中的最大值和最小值，然后去掉最大值和最小值，求取剩余的N-2个数据的平均值，作为N个数据的准确值。
2.如权利要求1所述的高炉喷煤喷吹率数据处理方法，其特征在于：包括基于菲尼克斯编程软件PCWork1.86版的可调用程序块，此程序运行于基于Inter处理器的RF460R控制器；还包括以下步骤：
步骤S1：检测功能块使能信号，若功能块使能，则开始运行功能块，对采集的数据开始存储并且计算，同时初始化索引值Idx＝0；否则循环检测使能信号；
步骤S2：设用户定义的采样数为N，当N<1或者N>64的时候为不合理数据，重新返回S1，当1<N<64时向下执行；
步骤S3：设置时钟震荡子功能TON，取用户设定时间为TON延时时间T，设置一个脉冲变量xP，当延时时间T到达之后，使xP＝TON子功能的输出，确保脉冲xP只接通一个扫描周期；
步骤S4：检测脉冲变量xP，当xP＝1时，则有脉冲信号向下执行程序，当xP＝0时，返回S1；
步骤S5：先判断索引值Idx<N是否成立，成立则说明程序执行未达到设定次数，此时设置Idx＝Ide+1，之后执行S7；如果Idx>N，说明程序循环次数达到设定值N，执行S6；
步骤S6：设置Idx＝1，同时设定求值使能位xFull＝1，表示循环次数达到设定值N，数据存满，可以开始求值；
步骤S7：自定义数组变量AD，外部原始数据RD；设置AD[Idx]＝RD，由于Idx每次都循环+1，所以RD得以每隔用户设定时间T之后，依次存入AD；
步骤S8：判断求值使能位xFull＝1是否成立，成立则执行S9否则返回S1，重新开始流程；
步骤S9：设置最大值变量Vmax，判断Vmax<AD[1]是否成立，若成立说明AD[1]较大；此时设置Vmax＝AD[1]；然后再判断Vmax<AD[2]是否成立，直到AD[Idx]，最终找到AD中的最大值；
步骤S10：设置最小值变量Vmin，判断Vmin>AD[1]是否成立，若成立说明AD[1]较小；此时设置Vmin＝AD[1]；然后再判断Vmin>AD[2]是否成立，直到AD[Idx]，最终找到AD中的最小值；
步骤S11：设数据总和为SD＝0，对循环求和的值进行初始化；防止程序上次计算的值对计算结果产生影响；
步骤S12：将自定义数组中的所有数据相加，求出总和，并保存；将数据总和减去最大值和最小值之后，最终输出(N-2)个数据的平均值，作为N个数据的准确值。
3.如权利要求2所述的高炉喷煤喷吹率数据处理方法，其特征在于：步骤S12具体包括以下步骤：
(1)执行SD＝SD+AD[Idx]；
(2)判断循环次数是否小于N，小于则继续执行(1)，否则说明AD中的数据总和已经得出，执行(3)。
(3)退出循环，并且对SD进行数据转换，以方便数据求平均；
(4)设置最终输出值为UD，UD＝(SD-Vmin-Vmax)/(N-2)。
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| CN106980491A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-07-25 | 西京学院 | 一种a/d采样的改进的均值滤波算法 |
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