CN115818157B - 一种高炉智能料仓管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高炉槽上原燃料供应领域，尤其涉及一种高炉智能料仓管理系统及方法，包括若干个料仓、若干个卸料小车和用于输送所述若干个卸料小车的皮带，所述若干个料仓上端均设置有用于时刻检测料仓内料位线的雷达料位计，所述皮带底部设置有电子皮带称，所述若干个料仓上端设置有用于精确测定需要配料的料仓位置的格雷母线，本发明实现智能布料，打料结束后执行下一循环，对料仓识别定位准确，不会出现打错料情况，来料量准确，加料次数的降低大大减少了混料事故的发生，而加料作业的全自动化，又有效避免了卸料小车的溜车事故和兑错位置事故，减少了岗位工的接触粉尘机会，提高了产能又保护了工人的身体健康,适合广泛推广。

Description

一种高炉智能料仓管理系统及方法

技术领域

本发明涉及高炉槽上原燃料供应领域，尤其涉及一种高炉智能料仓管理系统及方法。

背景技术

高炉槽上供料系统是高炉原燃料供应流程的重要环节，它承担着为高炉槽下配料系统提供原料、为高炉冶炼储备原燃料的关键任务，与槽下配料顺行与否、保证高炉高利用系数密切相关。当料仓需要补充原料时，由操作人员现场操作，把卸料小车运行至需要补充原料的仓位，确认无误之后，通知供料部门，开始供料。为了防止原料卸料过程中由于堵塞或则满料而导致溢料的事件发生，操作人员需要现场驻守，以便及时排除此类事故。整个过程中，由于现场环境是高噪音，重污染的环境，把操作人员从这样的环境中解脱出来，是势在必行。

中国专利CN 110286614 A公开了一种卸料小车无人值守远程监控方法及其卸料系统，包括卸料小车、WCS定位系统、控制系统和监测系统,卸料小车、WCS定位系统和监测系统网络连接控制系统。采用智能管卸料小车、WCS定位系统、监测系统结合控制系统实现对多台卸料小车和料仓的远程同步、实时监控和运转操作，确定每个料仓点的卸料时间和位置。

但现有技术对料仓识别定位不够准确，易出现打错料情况，影响高炉顺行和生铁质量，打错料后成料堆积，对仓容积利用率水平低，并且来料量不够准确，不是有的仓未打满，就是来料过多，造成溢料或溢料后打入其它仓造成混料。

发明内容

本发明提出的一种高炉智能料仓管理系统及方法，对料仓识别定位准确，不会出现打错料情况，来料量准确，解决了上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高炉智能料仓管理系统，包括若干个料仓、若干个卸料小车和用于输送所述若干个卸料小车的皮带，所述若干个料仓上端均设置有用于时刻检测料仓内料位线的雷达料位计，所述皮带底部设置有电子皮带称，所述若干个料仓上端设置有用于精确测定需要配料的料仓位置的格雷母线。

优选的，所述若干个料仓底部均对应设置有称量斗。

优选的，所述卸料小车上设置有用于控制其自动行走的PLC控制器和变频调速器。

优选的，所述格雷母线中设置有两对感应环线用于数据感应通信。

优选的，包括以下步骤：

步骤1：开始后先进行数据采集，具体为通过所述雷达料位计采集所有料仓内的料位线、确定卸料小车的位置、高炉槽下的下料量和电子皮带称的数值；

步骤2：根据雷达料位计采集到的料仓内的料位线数据来判断是否需要打料，如果料仓内的料位相同，按相同料仓总料量和高炉槽下的下料量决定优先打料的料仓；

步骤3：依据现场各矿槽的结构尺寸、物料比重和物料稳定堆角参数建立数学模型，根据雷达料位计采集到的料仓内的料位线数据用所述数学模型来计算料仓需要的物料量，同时计算出该料仓相同需要物料总量V1；

步骤4：计算出初始需料量后，向原料发出供料指令和初步需求量，供料系统根据提供的物料种类、料量进行配料，同时卸料小车移动到需要打料的料仓位置；

步骤5：通过电子皮带称检测来料时间，并提供实时进入矿槽的准确物料量信息与预先设定的该料仓加料量进行重新计算；

步骤6：对总料量进行校验，达到最大来料量，提高料仓的利用率，减少打料次数，从发出需要料信号到皮带称检测到来料的时间为t1，再根据现有仓容计算出打料完毕所需的时间t2，总时间T＝t1+t2，高炉槽下在T时间的下料量V2，总需要量V总＝V1+V2；

步骤7：通过电子皮带称提供的信息，与步骤中的数学模型计算的每个料仓加料量进行比较，自动控制卸料小车在卸料过程中的移位时机和移位位置,实现智能布料，打料结束后执行下一循环。

本发明的有益效果是：

本发明包括若干个料仓、若干个卸料小车和用于输送若干个卸料小车的皮带，若干个料仓上端均设置有用于时刻检测料仓内料位线的雷达料位计，皮带底部设置有电子皮带称，若干个料仓上端设置有用于精确测定需要配料的料仓位置的格雷母线。开始后先进行数据采集，具体为通过雷达料位计采集所有料仓内的料位线、确定卸料小车的位置、高炉槽下的下料量和电子皮带称的数值；根据雷达料位计采集到的料仓内的料位线数据来判断是否需要打料，如果料仓内的料位相同，按相同料仓总料量和槽下的下料量决定优先打料的料仓，依据现场各矿槽的结构尺寸、物料比重和物料稳定堆角参数建立数学模型，用数学模型根据雷达料位计采集到的料仓内的料位线数据来计算料仓需要的物料量，同时计算出该料仓相同需要物料总量V1，计算出初始需料量后，向原料发出供料指令和初步需求量，供料系统根据提供的物料种类、料量进行配料，同时卸料小车移动到需要打料的料仓位置，通过电子皮带称检测来料时间，并提供实时进入矿槽的准确物料量信息与预先设定的该料仓加料量进行重新计算，对总料量进行校验，达到最大来料量，提高料仓的利用率，减少打料次数，从发出需要料信号到皮带称检测到来料的时间为t1，再根据现有仓容计算出打料完毕所需的时间t2，总时间T＝t1+t2，高炉槽下在T时间的下料量V2，总需要量V总＝V1+V2，通过电子皮带称提供的信息，与步骤中的数学模型计算的每个料仓加料量进行比较，自动控制卸料小车在卸料过程中的移位时机和移位位置,实现智能布料，打料结束后执行下一循环，对料仓识别定位准确，不会出现打错料情况，来料量准确，解决了技术问题；

另外本发明提高了卸料效率降低了能源消耗，通过挖掘剩余有效仓容的利用价值,提高矿槽的利用率,把仓容利用达到极限，达到提高作业效率的目的，使每次仓容充分利用，从而减少总加料作业次数,减少胶带机系统的总作业次数。加料次数的降低大大减少了混料事故的发生，而加料作业的全自动化，又有效避免了卸料小车的溜车事故和兑错位置事故，进而避免混料事故的发生,大大提高了小车作业的运行质量,降低了质量事故的发生。实现了经济效益和社会效益的双丰收,小车作业的全自动化,减少了岗位工的接触粉尘机会，降低了岗位工的作业风险和健康风险,既提高了产能又保护了工人的身体健康,达到双赢的目标，适合广泛推广。

附图说明

图1为本发明工作流程图。

图2为本发明卸料系统的布局示意图。

图中：1-卸料小车、2-雷达料位计、3-电子皮带称、4-格雷母线、5-料仓、6-称量斗、7-皮带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1～2，一种高炉智能料仓管理系统，包括10个料仓5、若干个卸料小车1和用于输送若干个卸料小车1的皮带7，10个料仓5上端均设置有用于时刻检测料仓内料位线的雷达料位计2，皮带7底部设置有电子皮带称3，10个料仓5上端设置有用于精确测定需要配料的料仓位置的格雷母线4，10个料仓5底部均对应设置有称量斗6。

格雷母线4位于卸料小车1轨道旁，卸料小车1行走位置通过格雷母线4检测到，进而得到卸料小车1的坐标，检测精度5毫米，实时监测卸料小车1当前位置，即所处仓位(槽位)识别，防止卸料小车1碰撞。通过格雷母线4进而可以满足卸料小车1位置信号可靠准确，并且能在现场强粉尘的环境下可靠工作。

通过格雷母线4可以精确测定需要配料的料仓5位置，完成料仓5位置的检测，保证卸料小车1在指定区域内进行布料，不与临近的料仓5相混杂。实现多点均匀布料(下料)，提高仓容利用率。精确作业，优化流程，减少人工出错机率，防止错仓混料、卸料时偏离卸料口事故的发生。

由于上料放料过程中料仓5内粉尘大、能见度低，所以本发明优选的采用了雷达料位计2，用于检测料仓5的料位高度以及料位实时变化状态。雷达料位计2的检测信号同步上传到管理主机和皮带7的自动化管理软件，用于自动化控制系统的交互通讯。可以时刻掌握各个料仓5的实际料位线，能够实现精准布料和自动换仓布料作业。

卸料小车1上设置有用于控制其自动行走的PLC控制器和变频调速器，根据工艺与雷达料位计2配合，可实现远程控制、半自动、全自动操作。

实现车地间双向数据交换，地址信息可以通过自身感应或无线电台、信号拖缆进行传输。格雷母线4电缆中增加两对感应环线用于数据感应通信，地面站感应通信单元直接与料场监控系统计算机相连，车上感应通信单元与卸料小车1上PLC控制器相连，通过感应通信方式实现卸料小车1与料场监控系统计算机的双向通信。实现生产过程的计算机管理，远程监控，生产状况存贮查询

实现卸料小车1与地下设备间联锁控制，防止堵料事故。保护工人身体健康和人身安全，可提高工作效率和生产管理水平，延长卸料小车1的使用寿命。

在调度室对卸料小车1下达命令，实现卸料小车1自动控制，与雷达料位计2相结合可完成每个料仓5料位的自动显示和统计功能，能实时显示及记录卸料小车1工作状态和工作位置。系统计算机借助实时位置检测信号控制机车运行，通过格雷母线4和控制系统的协同工作，可以实现机车行走平稳，停止位置准确可靠，同时通过定位系统提供的有效位置，可在在计算机上操作卸料小车1的移动。

本发明的使用方法，具体如下：

步骤1：开始后先进行数据采集，具体为通过雷达料位计2采集所有料仓5内的料位线、确定卸料小车1的位置、高炉槽下的下料量和电子皮带称3的数值；

步骤2：根据雷达料位计2采集到的料仓5内的料位线数据来判断是否需要打料，如果料仓5内的料位相同，按相同料仓5总料量和高炉槽下的下料量决定优先打料的料仓5；

步骤3：依据现场各矿槽的结构尺寸、物料比重和物料稳定堆角参数建立数学模型，根据雷达料位计2采集到的料仓5内的料位线数据用所述数学模型来计算料仓5需要的物料量，同时计算出该料仓5相同需要物料总量V1；

步骤4：计算出初始需料量后，向原料发出供料指令和初步需求量，供料系统根据提供的物料种类、料量进行配料，同时卸料小车1移动到需要打料的料仓5位置；

步骤5：通过电子皮带称3检测来料时间，并提供实时进入矿槽的准确物料量信息与预先设定的该料仓5加料量进行重新计算；

步骤6：对总料量进行校验，达到最大来料量，提高料仓5的利用率，减少打料次数，从发出需要料信号到皮带称3检测到来料的时间为t1，再根据现有仓容计算出打料完毕所需的时间t2，总时间T＝t1+t2，高炉槽下在T时间的下料量V2，总需要量V总＝V1+V2；

步骤7：通过电子皮带称3提供的信息，与步骤3中的数学模型计算的每个料仓5加料量进行比较，自动控制卸料小车1在卸料过程中的移位时机和移位位置,实现智能布料，打料结束后执行下一循环。

本发明自动控制卸料小车在卸料过程中的移位时机和移位位置,实现智能布料，打料结束后执行下一循环，对料仓识别定位准确，不会出现打错料情况，来料量准确，解决了技术问题。

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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种高炉智能料仓管理系统的使用方法，包括若干个料仓(5)、若干个卸料小车(1)和用于输送所述若干个卸料小车(1)的皮带(7)，所述若干个料仓(5)上端均设置有用于时刻检测料仓内料位线的雷达料位计(2)，所述皮带(7)底部设置有电子皮带称(3)，所述若干个料仓(5)上端设置有用于精确测定需要配料的料仓位置的格雷母线(4)，所述若干个料仓(5)底部均对应设置有称量斗(6)，所述卸料小车(1)上设置有用于控制其自动行走的PLC控制器和变频调速器，所述格雷母线(4)中设置有两对感应环线用于数据感应通信，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：开始后先进行数据采集，具体为通过所述雷达料位计(2)采集所有料仓(5)内的料位线、确定卸料小车(1)的位置、高炉槽下的下料量和电子皮带称(3)的数值；

步骤2：根据雷达料位计(2)采集到的料仓(5)内的料位线数据来判断是否需要打料，如果料仓(5)内的料位相同，按相同料仓(5)总料量和高炉槽下的下料量决定优先打料的料仓(5)；

步骤3：依据现场各矿槽的结构尺寸、物料比重和物料稳定堆角参数建立数学模型，根据雷达料位计(2)采集到的料仓(5)内的料位线数据用所述数学模型来计算料仓(5)需要的物料量，同时计算出该料仓(5)相同需要物料总量V1；

步骤4：计算出初始需料量后，向原料发出供料指令和初步需求量，供料系统根据提供的物料种类、料量进行配料，同时卸料小车(1)移动到需要打料的料仓(5)位置；

步骤5：通过电子皮带称(3)检测来料时间，并提供实时进入矿槽的准确物料量信息与预先设定的该料仓(5)加料量进行重新计算；

步骤6：对总料量进行校验，达到最大来料量，提高料仓(5)的利用率，减少打料次数，从发出需要料信号到皮带称(3)检测到来料的时间为t1，再根据现有仓容计算出打料完毕所需的时间t2，总时间T＝t1+t2，高炉槽下在T时间的下料量V2，总需要量V总＝V1+V2；

步骤7：通过电子皮带称(3)提供的信息，与步骤(3)中的数学模型计算的每个料仓(5)加料量进行比较，自动控制卸料小车(1)在卸料过程中的移位时机和移位位置,实现智能布料，打料结束后执行下一循环。