CN114410887B - 一种分布式连续喷粉控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分布式连续喷粉控制方法和系统，属于喷粉技术领域，解决现有喷粉控制方法喷粉量小、无法连续喷粉和效率低的问题。该方法包括：根据喷粉用户端参数，喷粉控制中心对喷粉服务端进行控制；喷粉用户端为至少一个喷粉工作点，喷粉服务端为至少一个喷粉装置；每个喷粉工作点与至少一个喷粉装置连接；根据上料用户端参数，上料控制中心对上料服务端进行控制；上料用户端为向喷粉装置供粉的受料装置，上料服务端为至少一个储料模块和至少一个输送模块，每个储料模块通过输送模块与至少一个受料装置连接；两个控制中心分别对其控制区独立控制，或者，两个控制中心信息交互反馈，联合控制。实现喷粉量大、可连续喷粉以及效率高的效果。

Description

一种分布式连续喷粉控制方法和系统

技术领域

本发明涉及喷粉技术领域，尤其涉及一种分布式连续喷粉控制方法和系统。

背景技术

喷吹碳粉是电炉炼钢的重要工艺技术。电炉喷吹碳粉既可进行钢液和熔渣脱氧，提高钢和合金收得率，还可以造泡沫渣进行埋弧操作，达到降低电耗、电极消耗、炉壁耐火材料消耗等效果。现代新型电弧炉技术发展迅速，尤其连续加料电弧炉工艺要求连续喷碳，其喷粉量已大于普通电弧炉炼钢需求量，因此，开发新的喷粉技术及控制方法有重要意义。

常规普通电弧炉喷碳粉技术使用的传统喷粉系统特点是集成、紧凑、便于安装，但喷粉量小。传统喷粉系统主要包括料仓、喷粉罐、控制箱等。传统喷粉控制方法为：当进行喷粉时，打开喷粉罐出口阀门，通过气力输送方式将粉剂送到炉子的工作点。当粉剂不足需要进行充粉时，喷粉操作必须停止，然后打开料仓进行充粉操作。充粉工作全部完成后，关闭充粉等控制阀门，才可以继续进行喷粉操作。因此，现有的喷粉控制方法喷粉量小、无法连续喷粉以及效率低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种分布式连续喷粉控制方法和系统，用以解决现有的喷粉控制方法喷粉量小、无法连续喷粉以及效率低的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种分布式连续喷粉控制方法，该方法包括：

根据喷粉用户端参数，喷粉控制中心对喷粉服务端进行控制；其中，喷粉用户端为至少一个独立的喷粉工作点，所述喷粉服务端为至少一个独立的喷粉装置；每个喷粉工作点与至少一个喷粉装置连接；

根据上料用户端参数，上料控制中心对上料服务端进行控制；其中，所述上料用户端为向喷粉装置供粉的受料装置，所述上料服务端为至少一个储料模块和至少一个输送模块，每个所述储料模块通过输送模块与至少一个受料装置连接；

喷粉控制中心和上料控制中心分别对其控制区独立控制，或者，喷粉控制中心和上料控制中心之间信息交互反馈，联合控制。

优选地，所述根据喷粉用户端参数，喷粉控制中心对喷粉服务端进行控制，包括：

实时获取喷粉用户端参数信息并发送至喷粉控制中心，及实时获取喷粉服务端参数信息并发送至喷粉控制中心；

喷粉控制中心根据各喷粉工作点的参数建立喷粉工作点队列，以及喷粉控制中心根据各喷粉装置的参数建立喷粉装置支路队列；

喷粉控制中心根据喷粉用户端参数和喷粉服务端参数，对喷粉工作点队列和喷粉装置支路队列进行匹配；

根据匹配结果确定喷粉装置与喷粉工作点之间的喷粉对应方式；其中，喷粉对应方式为喷粉装置与喷粉工作点一对一、喷粉装置与喷粉工作点一对多或喷粉装置与喷粉工作点多对一。

优选地，所述方法还包括：判断喷粉服务端喷粉能力与喷粉用户端需求，确定喷粉装置扩展控制。

优选地，所述方法还包括：由喷粉控制中心将喷粉装置扩展信息传递到上料控制中心，上料控制中心对受料装置进行相应扩展控制。

优选地，所述方法还包括：识别非正常工作的喷粉装置，从喷粉装置支路队列中剔除，并发出维护指令。

优选地，所述根据上料用户端参数，上料控制中心对上料服务端进行控制，包括：

实时获取上料用户端参数并发送至上料控制中心，及实时获取上料服务端参数信息并发送至上料控制中心；

上料控制中心根据各受料装置的参数建立受料装置队列，以及上料控制中心根据各储料模块和输送模块的参数建立储料模块支路队列，所述储料模块支路队列包括输送模块信息；

上料控制中心根据上料用户端参数和上料服务端参数，对受料装置队列和储料模块支路队列进行匹配；

根据匹配结果确定储料模块与受料装置之间的上料对应方式；其中，上料对应方式为储料模块与受料装置一对一、储料模块与受料装置一对多或储料模块与受料装置多对一。

优选地，所述方法还包括：判断上料服务端送粉能力与上料用户端需求，确定储料模块和/或输送模块扩展控制。

优选地，所述方法还包括：识别非正常工作的储料模块和/或输送模块，从储料模块支路队列中剔除，并发出维护指令。

另一方面，本发明还提供了一种分布式连续喷粉控制系统，该系统包括喷粉工艺控制区和上料工艺控制区；

所述喷粉工艺控制区包括喷粉用户端、喷粉服务端、喷粉控制中心，所述喷粉控制中心根据喷粉用户端参数对喷粉服务端进行控制，所述喷粉用户端为至少一个独立的喷粉工作点，所述喷粉服务端为至少一个独立的喷粉装置；每个喷粉工作点与至少一个喷粉装置连接；

所述上料工艺控制区包括上料用户端、上料服务端和上料控制中心，所述上料控制中心根据上料用户端参数对上料服务端进行控制，所述上料用户端为向喷粉装置供粉的受料装置，所述上料服务端为至少一个储料模块和至少一个输送模块，每个所述储料模块通过输送模块与至少一个受料装置连接；储料模块、输送模块和受料装置不同时为一个。

优选地，所述喷粉工作点与喷粉装置之间设置有与所述喷粉工作点一一对应的汇流装置，所述喷粉装置设置有至少两个支路出口，所述汇流装置一端与所述喷粉工作点连接，另一端通过并列设置的连接口分别与不同喷粉装置的支路出口连接。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、本发明的喷粉控制方法和系统中，可以对上料工艺和喷粉工艺进行分别控制，将两者之间的影响减到最小，生产中喷粉时不再受粉剂量影响，保证喷粉连续性；也可以对上料工艺和喷粉工艺进行联合控制，使上料和喷粉互相配合，保证喷粉连续性。

2、通过喷粉控制中心对喷粉工作点和喷粉装置进行匹配控制，便于生产中随时进行喷粉装置切换，保证连续喷粉，同时还使喷粉装置的使用达到最优化。

3、通过上料控制中心进行受料装置和储料模块的匹配控制，便于生产中随时进行储料模块及输送模块切换，保证充足的粉剂供应，同时使储料模块和输送模块的使用最优化。

4、控制中心进行匹配控制时，可以有多种配置，包括一对一、一对多、多对一匹配，以应对生产中增大喷粉强度、增大加料速度、增加喷粉点等各种工艺需要。

5、本发明的喷粉控制方法和系统中，允许对设备即时进行维护、维修等操作，提高设备使用率和使用寿命，降低成本，同时不影响正常生产。

6、本发明的喷粉控制方法和系统应用对象可以是多台炉子，且允许对喷粉、储料等系统进行改造或扩充而同时不影响正常生产，可以满足扩大生产规模、工艺更新等要求。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明的分布式连续喷粉控制系统；

图2为本发明的喷粉控制匹配示意图；

图3为本发明的上料控制匹配示意图；

图4为本发明的汇流装置控制示意图；

图5为实施例1和实施例2的分布式连续喷粉控制系统。

附图标记：

1-储料仓；2-发送装置；3-输送模块；4-受料装置；5-喷粉装置；6-汇流装置；7-喷粉工作点。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

传统喷粉系统控制方法在应用到新型电炉，尤其是连续加料电炉炼钢时，其设备及操作控制特点会影响到电炉连续炼钢，在操作及控制上会有以下问题：

当因粉量不足充粉进行充粉操作时，喷粉操作暂停；

当因管路堵塞输送中断时，喷粉操作暂停；

当因设备、仪表等出现故障时，喷粉系统可能停止，直到故障解除。

当喷粉工作点增加时，可能无法新增喷粉系统，或造成原喷粉系统长时停止。

由此，本发明提供了一种分布式连续喷粉控制方法，该方法包括：

根据喷粉用户端参数，喷粉控制中心对喷粉服务端进行控制；其中，喷粉用户端为至少一个独立的喷粉工作点，所述喷粉服务端为至少一个独立的喷粉装置；每个喷粉工作点与至少一个喷粉装置连接；

根据上料用户端参数，上料控制中心对上料服务端进行控制；其中，所述上料用户端为向喷粉装置供粉的受料装置，所述上料服务端为至少一个储料模块，每个所述储料模块与至少一个受料装置连接；

喷粉控制中心和上料控制中心分别对其控制区独立控制，或者，喷粉控制中心和上料控制中心之间信息交互反馈，联合控制。

本发明的方法中，可以对上料工艺和喷粉工艺进行分别控制，将两者之间的影响减到最小，生产中喷粉时不再受粉剂量影响，保证喷粉连续性；也可以对上料工艺和喷粉工艺进行联合控制，使上料和喷粉互相配合，保证喷粉连续性。

进一步优选地，所述储料模块与受料装置之间通过输送模块连接；所述输送模块为至少一个，每个所述储料模块与至少一个输送模块连接，每个输送模块与至少一个受料装置连接，储料模块、输送模块和受料装置不同时为一个。

为了使得该方法应用更广泛，优选地，所述喷粉服务端为至少两个独立的喷粉装置；每个喷粉工作点与至少两个喷粉装置连接；所述上料服务端为至少两个储料模块，每个受料装置与至少两个储料模块连接。更优选地，所述输送模块为至少两个，每个所述储料模块与至少两个输送模块连接，每个输送模块与至少两个受料装置连接。

本发明中，如图2所示，所述根据喷粉用户端参数，喷粉控制中心对喷粉服务端进行控制，包括：

实时获取喷粉用户端参数信息并发送至喷粉控制中心，及实时获取喷粉服务端参数信息并发送至喷粉控制中心；

喷粉控制中心根据各喷粉工作点的参数建立喷粉工作点队列，以及喷粉控制中心根据各喷粉装置的参数建立喷粉装置支路队列；

喷粉控制中心根据喷粉用户端参数和喷粉服务端参数，对喷粉工作点队列和喷粉装置支路队列进行匹配；

根据匹配结果确定喷粉装置与喷粉工作点之间的喷粉对应方式；其中，喷粉对应方式为喷粉装置与喷粉工作点一对一、喷粉装置与喷粉工作点一对多或喷粉装置与喷粉工作点多对一。

示例性地，图2中，喷粉控制中心控制j个喷粉装置与n个喷粉工作点进行匹配，每个喷粉装置有a和b两个支路出口。需要注意的是，图2仅是示例性地显示出两个支路出口，本发明对喷粉装置的支路数没有特别的限定，优选地，喷粉装置设置有至少两个支路出口。

本发明中，通过喷粉控制中心对喷粉工作点和喷粉装置进行匹配控制，便于生产中随时进行喷粉装置切换，保证连续喷粉，同时还使喷粉装置的使用达到最优化；另外，通过多种喷粉对应方式应对生产中增大喷粉强度、增加喷粉点等各种工艺需要。

本发明中，所述喷粉用户端参数根据生产调度、钢种和产量的具体工艺要求确定，包括炉次权重参数、工艺权重参数、喷粉量和喷粉速度，还包括喷粉工作点启停等。喷粉工作点并不限于同一台炉子，可以是多台炉子的多个喷粉工作点。各喷粉工作点的参数数据实时调整并实时传送给喷粉控制中心。

本发明中，如图4所示，所述喷粉工作点与喷粉装置之间设置有与所述喷粉工作点一一对应的汇流装置，所述喷粉装置设置有至少两个支路出口，所述汇流装置一端与所述喷粉工作点连接，另一端通过并列设置的连接口分别与不同喷粉装置的支路出口连接。所述汇流装置控制不同的支路出口向不同的喷粉工作点喷粉。优选地，每个喷粉装置的每个支路出口喷粉能力取相同的定值，且能满足正常生产条件下任一喷粉工作点的单炉最大喷粉速度要求。特殊情况下，因成本、布置、设备能力等原因，配置设备能力时不同支路的喷粉能力可以为不同值。

示例性地，图4中，j个喷粉装置与n个喷粉工作点进行匹配，每个喷粉装置有a、b和c三个支路出口，每个喷粉装置的三个支路出口分别通过不同的汇流装置与不同的喷粉工作点连接。

本发明中，所述喷粉服务端参数包括喷粉装置储粉量、支路出口数和支路出口喷粉能力，还可以包括与喷粉用户端连接情况、设备使用次数、设备运转评价、喷粉管路运转及维护评价。各喷粉装置的参数数据实时调整并实时传送给喷粉控制中心。

本发明中，根据各喷粉工作点参数综合评定确定喷粉工作点队列的方法包括：根据权重参数进行排队，包括炉次权重参数、工艺权重参数等。其中，炉次权重参数与生产调度相关，工艺权重参数与喷粉点的工艺位置或喷粉效果相关。根据市场或质量要求，权重参数可随时进行调节，因此，建立或加入喷粉工作点队列的结果在变动中；对于权重相同的工作点，按提出时间参数进行先后排序；确定喷粉工作点队列时，同时要计入喷粉量、喷粉速度、工作点使用启停等参数。

本发明中，根据各喷粉装置参数综合评定确定喷粉装置支路队列的方法包括：根据权重参数进行排队，主要权重参数包括喷粉装置储粉量、支路出口喷粉能力、设备运转评价等。标准条件下，喷粉装置储粉量、支路出口喷粉能力应达到标准设计能力。因此均符合标准的情况下，主要是对设备运转评价参数进行比较，其次是使用次数等，运转评价参数随实际使用情况在不断更新变化中，使用次数在累加。

本发明中，将喷粉工作点队列和喷粉装置支路队列匹配的方法包括：两个队列已按照权重法分别进行初次排序，引入连接参数，根据喷粉装置与喷粉工作点是否连接、连接管路运转和维护评价、汇流装置运转和评价进行匹配排序。在连接参数满足条件的情况下，两个队列按照前后排序进行对应匹配。

本发明中，所述方法还包括：判断喷粉服务端喷粉能力与喷粉用户端需求，确定喷粉装置扩展控制。例如，当喷粉服务端的喷粉能力小于喷粉用户端的需求能力时，参照排队优化算法进行匹配喷粉，同时喷粉控制中心进行喷粉装置扩展的控制操作。

本发明中，所述受料装置可以是与喷粉装置一一对应的，也可以是一个受料装置向多个喷粉装置供粉，如果是受料装置与喷粉装置一一对应，优选地，所述方法还包括：由喷粉控制中心将喷粉装置扩展信息传递到上料控制中心，上料控制中心对受料装置进行相应扩展控制。从而实现了喷粉控制中心和上料控制中心之间信息交互反馈，联合控制。

示例性地，所述方法还包括：识别非正常工作的喷粉装置，从喷粉装置支路队列中剔除，并发出维护指令。所述非正常工作的喷粉装置可以为设备维护、管路维护或装粉操作的喷粉装置。优选地，一个有n个支路出口的喷粉装置粉剂存储量应大于常规生产条件下n个喷粉工作点一个炉次的用量。当喷粉装置的粉剂储量不足时，进行装粉操作控制。

本发明中，如图3所示，所述根据上料用户端参数，上料控制中心对上料服务端进行控制，包括：

实时获取上料用户端参数并发送至上料控制中心，及实时获取上料服务端参数信息并发送至上料控制中心；

上料控制中心根据各受料装置的参数建立受料装置队列，以及上料控制中心根据各储料模块和输送模块的参数建立储料模块支路队列，所述储料模块支路队列包括输送模块信息；

上料控制中心根据上料用户端参数和上料服务端参数，对受料装置队列和储料模块支路队列进行匹配；

根据匹配结果确定储料模块与受料装置之间的上料对应方式；其中，上料对应方式为储料模块与受料装置一对一、储料模块与受料装置一对多或储料模块与受料装置多对一。

示例性地，如图3所示，上料控制中心控制m个受料装置与i个储料模块进行匹配，每个储料模块有a和b两个支路出口。需要注意的是，图3仅是示例性地显示出两个支路出口，本发明对储料模块的支路数没有特别的限定，优选地，储料模块设置有至少两个支路出口。

本发明中，通过上料控制中心进行受料装置和储料模块的匹配控制，便于生产中随时进行储料模块及输送模块切换，保证充足的粉剂供应，同时使储料模块和输送模块的使用最优化；另外，储料模块与受料装置可以进行多种匹配控制，以应对生产中增大喷粉强度、增大加料速度等各种工艺需要。优选地，每个储料模块的支路出粉能力应能满足正常生产情况下任一喷粉装置的单炉单班次最大喷粉速度要求。特殊情况下，不同支路的送粉能力可以不同，可通过控制具备不同送粉能力的支路共同送粉来调节。

本发明中，所述上料用户端参数包括受料装置的装粉量、装粉时间、受料装置的启停和下料状态；当受料装置通过给喷粉装置加料时不进行上料操作；各受料装置的参数数据实时调整并实时传送给上料控制中心。

本发明中，所述上料服务端参数包括储粉模块储粉量、开通支路数、支路送粉能力和输送模块送粉能力、输送模块管路维护，还可以包括储粉模块与上料用户端的连接情况、设备使用次数和设备运转情况。各储料模块和输送模块的参数数据实时调整并实时传送给上料控制中心。

本发明中，根据各受料装置参数综合评定确定受料装置队列的方法包括：根据权重参数进行排队，包括装粉时间、装粉量等。装粉时间、装粉量与喷粉装置的使用情况相关，可随时调节，因此，建立或加入受料装置队列的结果可变动；对于权重相同的受料装置，按提出时间参数进行先后排序；确定受料装置队列同时计入受料装置启停和下料状态等参数。

本发明中，根据各储料模块和输送模块参数综合评定确定储料模块支路队列(包括输送模块信息)的方法包括：根据权重参数进行排队，主要权重参数包括储粉模块储粉量、支路送粉能力、设备运转评价等。标准条件下，储粉模块储粉量、支路送粉能力应达到标准设计能力。均符合标准能力的情况下，主要是对设备运转评价参数进行比较，其次是使用次数等，运转评价参数随实际使用情况在不断更新变化，使用次数在累加中。确定储料模块支路队列同时计入开通支路数、与用户端连接情况、输送模块送粉能力、输送模块管路维护参数等。

本发明中，将受料装置队列和储料模块支路队列匹配的方法包括：两个队列已按照权重法分别进行初次排序，引入连接参数，根据储料模块与受料装置是否连接、输送模块送粉能力、输送模块管路维护参数等进行匹配排序。在连接参数满足条件的情况下，两个队列按照前后顺序进行对应匹配，开始送粉控制操作。

本发明中，所述方法还包括：判断上料服务端送粉能力与上料用户端需求，确定储料模块和/或输送模块扩展控制。例如，当上料服务端的送粉能力小于上料用户端的需求能力时，根据受料装置权重进行算法匹配，参照排队优化算法进行送粉，同时上料控制中心进行储料模块和/或输送模块扩展控制。示例性地，当生产需求大于储料模块能力时，对储料模块扩展控制；当输送模块的输送能力达不到送粉要求时，对输送模块扩展控制。

本发明中，所述方法还包括：识别非正常工作的储料模块和/或输送模块，从储料模块支路队列中剔除，并发出维护指令。非正常工作的储料模块和/或输送模块包括设备维护、管路维护或加粉操作的模块。优选地，一个有m个发送支路的储料模块储量应大于常规生产条件下m个受料装置一个班次的用量，当储料模块的储料仓储量不足时，进行加粉操作。

本发明中，喷粉控制中心和上料控制中心之间可以信息交互反馈，联合控制，示例性地，上料控制中心采集上料服务端储料模块的储料信息和上料用户端受料装置中的粉剂信息，其中，受料装置中的粉剂信息可同时传递给喷粉控制中心，与喷粉控制中心采集的喷粉用户端的喷粉需求量信息进行比较，如果判断出受料装置中的粉剂不足，上料控制中心即时控制储料模块支路队列给受料装置队列进行匹配和送粉。

另一方面，本发明还提供了一种分布式连续喷粉控制系统，如图1所示，该系统包括喷粉工艺控制区和上料工艺控制区；

所述喷粉工艺控制区包括喷粉用户端、喷粉服务端、喷粉控制中心，所述喷粉控制中心根据喷粉用户端参数对喷粉服务端进行控制，所述喷粉用户端为至少一个独立的喷粉工作点7，所述喷粉服务端为至少一个独立的喷粉装置5；每个喷粉工作点7与至少一个喷粉装置5连接；

所述上料工艺控制区包括上料用户端、上料服务端和上料控制中心，所述上料控制中心根据上料用户端参数对上料服务端进行控制，所述上料用户端为向喷粉装置供粉的受料装置4，所述上料服务端为至少一个储料模块和至少一个输送模块3，每个所述储料模块通过输送模块3与至少一个受料装置4连接；储料模块、输送模块3和受料装置4不同时为一个。

本发明中，所述储料模块包括储料仓1和发送装置2，所述储料仓1为发送装置2提供粉剂，所述发送装置2与所述输送模块3连通。

优选地，所述喷粉工作点7与喷粉装置5之间设置有与所述喷粉工作点7一一对应的汇流装置6，所述喷粉装置5设置有至少两个支路出口，所述汇流装置6一端与所述喷粉工作点7连接，另一端通过并列设置的连接口分别与不同喷粉装置7的支路出口连接。

具体地，每个储料模块与至少一个输送模块3连接，每个受料装置4与至少一个输送模块3连接。

进一步优选地，所述喷粉服务端为至少两个独立的喷粉装置，每个喷粉工作点7与至少两个喷粉装置5连接；所述上料服务端为至少两个储料模块，每个受料装置4与至少两个储料模块连接。更优选地，所述输送模块为至少两个，每个所述储料模块与至少两个输送模块连接，每个输送模块与至少两个受料装置连接。

本发明中，所述控制系统还包括气体控制单元，所述气体控制单元分别与所述储料模块、所述输送模块3和所述喷粉装置5连通。

本发明的每个受料装置4入口均通过输送模块3与多个储料模块对接，可以通过控制阀门进行储料模块切换，保证生产时每个用粉点粉剂储备充足；并且，由于喷粉量增大后管路设备的维护难度增大，当储料模块设备需要维护或出现故障时同样可进行切换，使生产顺行。

具体地，所述输送模块2包括粉剂输送主管路和辅助气体输送管路，每个所述发送装置2与至少一个所述粉剂输送主管路连通，所述辅助气体输送管路与所述粉剂输送主管路连通。所述粉剂输送主管路用于输送粉剂，所述辅助气体输送管路用于为粉剂输送主管路助吹或吹堵。

本发明中，所述发送装置2与所述粉剂输送主管路之间设置阀门，用于切换不同发送装置与不同所述粉剂输送主管路的组合。优选地，每个所述发送装置2与每个所述粉剂输送主管路连通，以便发送装置2与所述粉剂输送主管路可以形成更多组合。

本发明中，为了能够及时启用所述辅助气体输送管路为粉剂输送主管路助吹或吹堵，优选地，所述粉剂输送主管路上的不同位置设置多个压力报警装置，所述辅助气体输送管路上的不同位置设置多个辅助气体分支管路，所述辅助气体分支管路与所述粉剂输送主管路的不同位置连通，所述压力报警装置设置在两个相邻辅助气体分支管路之间。在该优选实施方式中，当粉剂输送出现拥堵时，压力报警装置报警，根据压力报警装置的位置锁定拥堵点，然后开通不同位置的辅助气体分支管路进行逐级助吹或吹堵。优选地，所述辅助气体分支管路上设置有气体控制阀门和逆止阀。

本发明中，为了便于控制粉剂输送主管路向所述受料装置中分流粉剂，优选地，所述受料装置4与所述粉剂输送主管路的连接处设置分路装置。由所述分路装置切换粉剂进入不同受料装置4，再通过受料装置4出口的阀门切换粉剂进入喷粉装置5。

本发明中，优选地，所述汇流装置6与每一个喷粉装置5的支路出口之间设置阀门，所述汇流装置6的出口设置阀门。所述阀门用于切换不同支路出口向喷粉工作点7喷粉。

本发明中，所述气体控制单元包括储气装置，所述储气装置分别与所述发送装置2、粉剂输送主管路、辅助气体输送管路和喷粉装置5连通。

进一步优选地，所述储气装置与所述发送装置2的入口和出口连通；所述储气装置与所述喷粉装置5的入口、喷粉装置5的底部以及支路出口连通。

本发明中，为了便于控制所述气体控制单元向储料模块、输送模块3和喷粉装置5提供气体，优选地，所述气体控制单元还包括储料模块气体控制阀站、输送模块气体控制阀站和喷粉模块气体控制阀站，所述储料模块气体控制阀站用于控制储气装置向所述发送装置2和粉剂输送主管路输送气体，所述输送模块气体控制阀站用于控制储气装置向辅助气体输送管路输送气体，所述喷粉模块气体控制阀站用于控制所述储气装置向喷粉装置5输送气体。

所述储料模块气体控制阀站设置在储气罐与发送装置2之间的管路上以及发送装置2与粉剂输送主管路之间的管路上；输送模块气体控制阀站设置在储气罐与辅助气体输送管路之间的管路上，喷粉模块气体控制阀站设置在储气罐与喷粉装置5之间的管路上。

本发明中，为了保证喷粉过程的顺利进行，优选地，所有装置和装置之间的连接管路均采用全封闭式。本发明的系统适用于不同炉型、不同工艺和多种喷吹粉剂。优选地，所述储料仓1和受料装置4上设置有除尘器和湿度变送器。所述除尘器用于对装置除尘，防止发生堵塞；所述湿度变送器用于对系统的湿度进行监控。

本发明中，为了充分满足扩大生产的需求，优选地，所述分布式喷粉系统还包括供粉扩展区和用粉扩展区，所述供粉扩展区位于所述粉剂输送主管路的入口端，所述用粉扩展区位于所述粉剂输送主管路的出口端。当供粉需求增加时，可在入口端的供粉扩展区增加新的储料模块；当用粉需求增加时，可在末端的用粉扩展区增加新的喷粉装置5。

本发明中，为了提高控制操作便利性，优选地，所述控制系统还包括自动控制单元，所述自动控制单元与所述储料模块、输送模块3、受料装置4和喷粉模块3连接。所述自动控制单元用于远程控制储料模块1、输送模块2和喷粉装置5的进料、出料、输送、管路和装置切换等。进一步优选地，所述自动控制单元包括全自动控制、半自动控制和人工控制三种模式，可以根据实际便利性，进行三种模式切换。

下面通过具体实施例进一步说明本发明的分布式连续喷粉控制方法和系统。

实施例1

本实施例应用与两台电炉喷粉，其中，1号电炉在炉体的一个位置进行喷粉，2号电炉在2个位置进行喷粉。

本实施例的控制系统为如图5所示的控制系统：喷粉用户端为三个喷粉工作点7，喷粉服务端为两个喷粉装置5，每个喷粉装置5有三个支路出口，三个支路出口分别通过不同的汇流装置6与不同的喷粉工作点7连接，即每个喷粉工作点7通过汇流装置6与2个喷粉装置5连通，每个喷粉装置支路喷粉能力为30-60kg/min，能满足正常生产条件下每个喷粉工作点7的单炉最大喷粉速度要求；上料用户端为两个与喷粉装置5一一对应的受料装置4，上料服务端为两个储料模块(每个储料模块包括储料仓1和发送装置2)和两个输送模块，每个储料模块与每个输送模块连接，每个输送模块与每个受料装置连接。

上述控制系统的控制方法为：

实时获取三个喷粉工作点7的参数信息并发送至喷粉控制中心，及实时获取两个喷粉装置5的参数信息并发送至喷粉控制中心；喷粉控制中心根据各喷粉工作点7的参数建立喷粉工作点队列，以及喷粉控制中心根据各喷粉装置5的参数建立喷粉装置支路队列；喷粉控制中心根据喷粉用户端参数和喷粉服务端参数，对喷粉工作点队列和喷粉装置支路队列进行匹配；根据匹配结果确定喷粉装置5与喷粉工作点7之间的喷粉对应方式；其中，喷粉对应方式为喷粉装置5与喷粉工作点7一对一、喷粉装置5与喷粉工作点7一对多或喷粉装置5与喷粉工作点7多对一；判断喷粉装置5喷粉能力与喷粉工作点7需求，确定喷粉装置扩展控制，由喷粉控制中心将喷粉装置扩展信息传递到上料控制中心，上料控制中心对受料装置进行相应扩展控制；识别非正常工作的喷粉装置5，从喷粉装置支路队列中剔除，并发出维护指令；

实时获取两个受料装置4的参数并发送至上料控制中心，及实时获取两个储料模块与两个输送模块参数信息并发送至上料控制中心；上料控制中心根据各受料装置4的参数建立受料装置队列，以及上料控制中心根据各储料模块和输送模块3的参数建立储料模块支路队列，所述储料模块支路队列包括输送模块信息；上料控制中心根据受料装置4的参数以及储料模块和输送模块3的参数，对受料装置队列和储料模块支路队列进行匹配；根据匹配结果确定储料模块与受料装置4之间的上料对应方式；其中，上料对应方式为储料模块与受料装置4一对一、储料模块与受料装置4一对多或储料模块与受料装置4多对一；判断储料模块和输送模块3的送粉能力与受料装置4的需求，确定储料模块和/或输送模块3扩展控制；识别非正常工作的储料模块和/或输送模块3，从储料模块支路队列中剔除，并发出维护指令。

实施例2

本实施例是以图5的系统为控制操作对象，对本发明的控制方法的进一步操作说明。

(1)喷粉工艺控制区工艺控制方法

根据喷粉用户端的喷粉工艺要求对喷粉服务端的喷粉功能进行选择和控制。本控制方法应用的工作区域设备包括进粉阀、喷粉装置、出粉阀、汇流装置、输送管路、喷粉阀。本控制区域边界点为喷粉装置与受料装置连接处的进粉阀、喷粉工作点接口处的喷粉阀。

本控制区域包括喷粉控制中心、喷粉用户端、喷粉服务端。喷粉用户端由3个喷粉工作点组成，喷粉服务端由2个喷粉装置组成，由喷粉控制中心对喷粉工艺控制区进行控制。

本控制区的每个喷粉装置有3个喷粉支路，每个喷粉支路通过汇流装置与不同的喷粉工作点连通；每个喷粉工作点通过汇流装置与两个喷粉装置连通。

本控制区域的主要控制功能包括喷粉装置匹配、喷粉装置切换及非生产喷粉装置控制；主要控制阀门包括喷粉装置的进粉阀、出粉阀、喷粉工作点的喷粉阀、汇流装置的入口阀和出口阀；主要仪表功能包括测定喷粉装置的粉量和喷粉流量。

通常情况下，本工作控制区域的每个喷粉装置支路喷粉能力取相同的定值，且能满足正常生产条件下任一工作点的单炉最大喷粉速度要求。特殊情况下，因成本、布置、设备能力等原因，配置设备能力时不同支路的喷粉能力可以为不同值。

(a)喷粉用户端

各喷粉工作点的参数根据生产调度、钢种、产量等工艺要求确定，包括炉次权重参数、工艺权重参数、各个喷粉工作点启动\关闭、喷粉量、喷粉速度等，进行综合评定后列出或加入喷粉工作点队列，喷粉工作点并不限于同一台炉子，可以是多台炉子的多个喷粉工作点。各喷粉工作点的参数数据实时调整，要求实时传送给喷粉控制中心。

(b)喷粉服务端

各喷粉装置的参数包括喷粉装置储粉量、开通支路数、支路出口喷粉能力、与用户端连接情况、设备使用次数、设备运转评价、喷粉管路运转及维护评价等，进行综合评定后列出或加入喷粉装置支路队列。各喷粉装置的参数数据实时调整，并实时传送给喷粉控制中心。

(c)匹配控制

喷粉控制中心根据喷粉用户端、喷粉服务端参数条件，对喷粉工作点队列和喷粉装置支路队列进行智能匹配，并通过出粉阀、汇流装置和喷粉阀实现控制。喷粉控制中心针对两个队列进行算法匹配，喷粉装置与喷粉工作点之间为一对一、一对多或多对一。队列采用的匹配算法轮转和加权算法等，算法优化根据生产需要调整

当喷粉服务端的喷粉能力小于喷粉用户端需求能力时，根据喷粉工作点权重进行算法匹配，参照排队优化算法进行匹配喷粉，同时控制中心进行喷粉装置扩展的控制操作。

(d)非正常工作的喷粉装置控制

对于喷粉装置支路队列中未进行正常喷粉工作的，应根据参数评定结果进行设备维护、管路维护或装粉操作。一个有n个支路喷粉装置的喷粉罐粉剂存储量应大于常规生产条件下n个工作点一个炉次的用量。当喷粉装置的喷粉罐储量不足时，通过进粉阀进行装粉操作。

当喷粉装置的设备需要维护时，关闭进粉阀、出粉阀，进行维护操作；当喷粉装置的喷粉管路及管路辅助设备需要维护时，关闭出粉阀、喷粉阀，进行维护操作。

(e)喷粉装置的切换控制

当正常工作中的喷粉装置出现能力不足或设备故障时，需要喷粉控制中心进行设备切换操作。

当喷粉工作点需求增大，并大于喷粉装置支路最大喷粉能力时，根据匹配算法同时打开符合条件的其它支路喷粉阀进行喷粉，原支路状态不变，符合条件指的是喷粉能力满足条件且喷粉管路与已知喷粉工作点对接；当工作中的喷粉装置因故障使能力不足时，需要进行设备切换，此时进行匹配算法，寻找符合条件的喷粉装置连接进行喷粉；当喷粉装置的设备故障使喷粉停止时，根据匹配条件打开其它支路进行喷粉，同时关闭故障设备，进行维护；当喷粉装置的喷粉管路故障使喷粉停止时，根据匹配条件打开其它支路进行喷粉，同时关闭故障设备，进行维护。

(f)喷粉装置的扩展

当由于扩大生产规模、喷粉工艺更新等引起最大生产需求大于喷粉装置能力时，开启扩展功能，增加喷粉装置。

(g)汇流装置的控制

汇流装置是连接喷粉装置与喷粉工作点的重点输送控制机构，包括入口阀门、分配器、出口阀门，为多入一出结构。汇流装置的入口阀门数量为两个，分别通过管道与不同喷粉装置支路的出粉阀连接，不接入同一个喷粉模块，汇流装置的出口阀门数量为一个，通过管道与喷粉工作点的喷粉阀连接；汇流装置的阀门控制信号均与喷粉控制中心相连接，每个阀门均可进行单独控制；喷粉控制中心通过控制不同入口阀门进行开/关的多种组合，实现多个喷粉装置共同喷吹，或多个喷粉装置切换的功能。

(2)上料工艺控制区控制方法

根据上料用户端的上料工艺要求对上料服务端的上料功能进行选择和控制。本控制方法应用的工作区域包括储粉阀、储料仓、发送装置、发送装置的送粉阀、输送模块、下粉阀(输送模块与受料装置之间的阀门)、受料装置。控制区域边界点为储粉阀、喷粉装置与受料装置连接处的进粉阀。

本控制区域包括上料控制中心、上料用户端、上料服务端，上料用户端由2个受料装置组成，上料服务端由2个储料模块和2个输送模块组成。由上料控制中心对上料工艺控制区进行控制。

本控制区域的每个储料模块有两个支路出口，每个支路出口与不同的输送模块相连，通过输送模块与不同的受料装置连通；每个受料装置通过输送模块与2个储料模块连通；主要控制功能包括储料模块匹配、储料模块切换及非生产储料模块控制。

本控制区域的主要控制阀门包括储粉阀、送粉阀、下粉阀；主要仪表功能包括测定储料模块储料量、送粉流量；每个储料模块的支路出粉能力应能满足正常生产情况下任一喷粉装置的单炉单班次最大喷粉速度要求；特殊情况下，不同支路的送粉能力可以不同，可通过控制具备不同送粉能力的支路共同送粉来调节。

(a)上料用户端

各受料装置的参数根据工艺要求确定，包括各受料装置的启动\关闭、装粉量、装粉时间、下料阀状态等。进行综合评定后列出或加入受料装置队列。

其中的下料阀状态，指的是当受料装置通过下料阀给喷粉装置加料时不可进行上料操作。

各受料装置的参数数据实时调整，并实时传送给上料控制中心。

(b)上料服务端

储料模块和输送模块的参数包括储料模块储粉量、开通支路数、支路送粉能力、与用户端连接情况、设备使用次数、设备运转评价、输送模块送粉能力、输送模块管路维护评价等，进行综合评定后列出或加入储料模块支路队列，队列包括输送模块信息。各储料模块的参数数据实时调整，并实时传送给上料控制中心。

(c)匹配控制

上料控制中心根据上料用户端、上料服务端参数条件，对受料装置队列和储料模块支路队列进行智能匹配，并通过送粉阀、输送模块和下粉阀实现控制。上料控制中心针对两个队列进行算法匹配，储料模块与受料装置之间为一对一、一对多或多对一。队列采用的匹配算法为轮转和加权算法，算法优化根据生产需要调整，不作限制。

当上料服务端的送粉能力小于上料用户端需求能力时，根据受料装置权重进行算法匹配，参照排队优化算法进行送粉，同时上料控制中心进行储料模块扩展操作。

(d)非正常工作的储料模块及输送模块控制

对于储料模块支路队列中未进行正常送粉工作的，应根据参数评定结果进行设备维护、管路维护或加粉操作。一个有m个发送支路的储料模块储量应大于常规生产条件下m个受料装置一个班次的用量。当储料模块的储料仓储量不足时，通过储粉阀及厂内配套设备进行加粉操作。

当储料模块的设备需要维护时，关闭储粉阀、送粉阀，进行维护操作；当储料模块的送粉管路及管路辅助设备需要维护时，关闭送粉阀、下粉阀，进行维护操作；对于输送模块中未进行正常送粉工作的模块，关闭对应送粉阀、下粉阀，控制进行设备维护，管路维修操作。

(e)储料模块的切换控制

当正常工作中的储料模块出现能力不足、设备故障或输送模块发生故障时，需要上料控制中心进行设备切换操作；当受料装置需求增大，储料模块支路送粉能力小于受料装置需求时，要根据匹配条件同时打开符合条件的其它支路送粉阀进行送粉，原支路状态不变，符合条件指的是送粉能力满足条件且通过输送模块与受料装置的下粉阀对接；当工作中的储料模块因故障能力不足时，需要进行设备切换，此时通过匹配算法从符合能力的储料模块中寻找符合条件的支路进行送粉；当储料模块的设备故障时，根据匹配条件打开其它支路进行送粉，同时关闭故障设备，进行维护；当储料模块支路对应的输送模块故障时，根据匹配条件打开其它输送模块对应支路的送粉阀进行送粉，同时关闭故障设备，进行维护；

(f)储料模块的扩充

当由于扩大生产规模、工艺更新等带来最大生产需求大于储料模块能力时，开启扩展功能，增加储料模块。

(g)输送模块的扩充

由于输送模块管路限制，每个输送模块可输送对接的储料模块数量和受料装置数量均有上限。当管路输送能力达不到送粉要求时，增加新的输送模块。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分布式连续喷粉控制方法，其特征在于，该方法包括：

根据喷粉用户端参数，喷粉控制中心对喷粉服务端进行控制；其中，喷粉用户端为多个独立的喷粉工作点，所述喷粉服务端为至少两个独立的喷粉装置；每个喷粉工作点与至少两个喷粉装置连接；

根据上料用户端参数，上料控制中心对上料服务端进行控制；其中，所述上料用户端为向喷粉装置供粉的受料装置，所述上料服务端为至少两个储料模块和至少两个输送模块，每个所述储料模块与至少两个输送模块连接，每个输送模块与至少两个受料装置连接；

所述根据喷粉用户端参数，喷粉控制中心对喷粉服务端进行控制，包括：

实时获取喷粉用户端参数信息并发送至喷粉控制中心，及实时获取喷粉服务端参数信息并发送至喷粉控制中心；

喷粉控制中心根据各喷粉工作点的参数建立喷粉工作点队列，以及喷粉控制中心根据各喷粉装置的参数建立喷粉装置支路队列；

喷粉控制中心根据喷粉用户端参数和喷粉服务端参数，对喷粉工作点队列和喷粉装置支路队列进行匹配；

根据匹配结果确定喷粉装置与喷粉工作点之间的喷粉对应方式；其中，喷粉对应方式为喷粉装置与喷粉工作点一对一、喷粉装置与喷粉工作点一对多或喷粉装置与喷粉工作点多对一；

所述根据上料用户端参数，上料控制中心对上料服务端进行控制，包括：

实时获取上料用户端参数并发送至上料控制中心，及实时获取上料服务端参数信息并发送至上料控制中心；

上料控制中心根据各受料装置的参数建立受料装置队列，以及上料控制中心根据各储料模块和输送模块的参数建立储料模块支路队列，所述储料模块支路队列包括输送模块信息；

上料控制中心根据上料用户端参数和上料服务端参数，对受料装置队列和储料模块支路队列进行匹配；

根据匹配结果确定储料模块与受料装置之间的上料对应方式；其中，上料对应方式为储料模块与受料装置一对一、储料模块与受料装置一对多或储料模块与受料装置多对一；喷粉控制中心和上料控制中心分别对其控制区独立控制，或者，喷粉控制中心和上料控制中心之间信息交互反馈，联合控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：判断喷粉服务端喷粉能力与喷粉用户端需求，确定喷粉装置扩展控制。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：由喷粉控制中心将喷粉装置扩展信息传递到上料控制中心，上料控制中心对受料装置进行相应扩展控制。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：识别非正常工作的喷粉装置，从喷粉装置支路队列中剔除，并发出维护指令。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：判断上料服务端送粉能力与上料用户端需求，确定储料模块和/或输送模块扩展控制。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：识别非正常工作的储料模块和/或输送模块，从储料模块支路队列中剔除，并发出维护指令。

7.一种分布式连续喷粉控制系统，其特征在于，该系统包括喷粉工艺控制区和上料工艺控制区；

所述喷粉工艺控制区包括喷粉用户端、喷粉服务端、喷粉控制中心，所述喷粉控制中心根据喷粉用户端参数对喷粉服务端进行控制，所述喷粉用户端为多个独立的喷粉工作点，所述喷粉服务端为至少两个独立的喷粉装置；每个喷粉工作点与至少两个喷粉装置连接；

所述上料工艺控制区包括上料用户端、上料服务端和上料控制中心，所述上料控制中心根据上料用户端参数对上料服务端进行控制，所述上料用户端为向喷粉装置供粉的受料装置，所述上料服务端为至少两个储料模块和至少两个输送模块，每个所述储料模块与至少两个输送模块连接，每个输送模块与至少两个受料装置连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述喷粉工作点与喷粉装置之间设置有与所述喷粉工作点一一对应的汇流装置，所述喷粉装置设置有至少两个支路出口，所述汇流装置一端与所述喷粉工作点连接，另一端通过并列设置的连接口分别与不同喷粉装置的支路出口连接。

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