CN205974569U - 基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统，包括CPU运算模块、数据输入模块、料罐称量模块、压力仪表模块、控制显示模块、数据输出模块、编程通讯模块等。CPU运算模块包括滤波装置、压力补偿模型、当前测量皮重存储单元、上次测量皮重存储单元；数据输入模块，包括炉顶阀门开关位信号检测装置、槽下上料重量称量装置；料罐称量模块包括称重传感器，称重传感器的输出端与信号变送器的输入端连接；压力仪表模块包括压力变送器；所述控制显示模块包括第一编程调试接口；数据输出模块包括串口输出装置。本实用新型能改善现有同类设备的不足，包括：压力补偿为单一线性，在压力变化时误差大；容易受到工艺过程干扰(如料罐各阀门动作中气流及压力扰动影响)，称重值偏差较大，高炉布料不均匀造成炉况不太稳定；进口设备价格高，企业购置成本高等问题。新型秤能很好的解决了这些问题，可替代进口产品，误差小，精度高，非常适合高炉布料的精确控制。

Description

基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统

技术领域

本实用新型涉及称重技术领域，尤其是涉及一种应用于高炉炉顶的串罐或并罐压力补偿称重系统。

背景技术

目前，无钟炉顶使用重量多环布料法，该方法相比时间多环布料法具有精确稳定等显著特点，大部分高炉都应用重量多环布料法，时间多环布料法只在重量布料法无法使用时应急使用。但是，使用重量多环布料法时，高炉炉顶压力在随着高炉炉况不断变化，压力变化影响料罐原始重量信号跟着变化，布料很不稳定，影响炉况的稳定。目前高炉炉顶料罐压力补正的称重技术比较多的产品主要是进口系列产品，但是这些产品目前还存在以下不足：1、压力补偿系数为一恒定值，而炉顶压力补偿系数是非线性化函数，当炉顶压力波动时，称重值偏差较大；2、当料罐开关下密封阀、均压阀、放散阀时，由于气流干扰，称重值波动较大，常造成高炉布料不均匀，影响炉况；3、进口产品价格昂贵，是国产称量系统的几十倍，对企业是一个沉重的负担。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统，以改善现有炉顶料罐压力补正称重系统压力补偿为单一线性，在压力变化时误差大；容易受到工艺过程干扰，称重值偏差较大，高炉布料不均匀造成炉况不太稳定；进口设备价格高，企业购置成本高等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统，包括CPU运算模块、数据输入模块、料罐称量模块、压力仪表模块、控制显示模块、数据输出模块；所述CPU运算模块包括滤波装置、压力补偿模型、当前测量皮重存储单元、上次测量皮重存储单元；所述数据输入模块，包括炉顶阀门开关位信号检测装置、槽下上料重量称量装置；所述料罐称量模块包括称重传感器，称重传感器的输出端与信号变送器的输入端连接；所述压力仪表模块包括压力变送器；所述控制显示模块包括第一编程调试接口；所述数据输出模块包括串口输出装置；

所述炉顶阀门开关位信号检测装置、信号变送器、压力变送器的输出端均与滤波装置的输入端连接，滤波装置的输出端、槽下上料重量称量装置的输出端、上次测量皮重存储单元的输出端均与压力补偿模型的输入端连接，压力补偿模型的输出端与当前测量皮重存储单元、串口输出装置的输入端连接，当前测量皮重存储单元的输出端与上次测量皮重存储单元的输入端连接，压力补偿模型与第一编程调试接口进行双向连接；串口输出装置的输出端还与炉顶控制模块连接。

作为优选，基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统，还包括编程通讯模块，编程通讯模块包括第二编程调试接口，第二编程调试接口与CPU运输模块连接。

本实用新型通过料罐称量模块采集料罐的原始重量信号，压力仪表模块读取炉顶压力信号，数据输入模块读取槽下实际上料重量以及炉顶下密封阀、料流调节阀、均压阀、放散阀等多个阀门的开关数字信号并输入CPU运算模块，CPU运算模块对料罐原始重量信号、炉顶压力信号进行滤波，去除开关料罐均压、放散、开下密封阀时气流干扰、压力波动干扰，再将滤波后的信号输入压力补偿模型中运算，利用上次测量皮重存储单元中存储的数据进行校正，最后将实际料重在控制显示模块上显示，并将数据输送至炉顶控制模块。当料排完后，会根据算法自动计算皮重，参与下一次称重运算。在调试期间，使用编程通讯模块实现自定义编程功能。基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统具有如下优点：1、能够通过计算机连接该压力补偿称量装置的编程通讯系统实现自定义编程功能，通过修改压力补偿模型程序，实现差值校正、零点跟踪功能，能够适用于炉顶不同压力等多种工况环境；2、能够实现不同压力下，压力补偿系数非线性化功能，在压力不同情况下，称量误差较小；3、能够通过CPU运算模块对料罐原始重量信号、炉顶压力信号进行滤波，去除开关料罐均压、放散、及开下密封阀时气流干扰、压力波动干扰，有效避免称值波动较大，实现高炉高精度重量多环布料；4、能够替代进口系列产品，大大降低了生产成本。本实用新型能改善现有设备的不足，很好的替代进口产品，误差小，精度高，非常适合高炉布料的精确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型的结构示意图。由图可知，该基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统，包括CPU运算模块、数据输入模块、料罐称量模块、压力仪表模块、控制显示模块、数据输出模块、编程通讯模块等。

CPU运算模块包括滤波装置、压力补偿模型、当前测量皮重存储单元、上次测量皮重存储单元；数据输入模块，包括炉顶阀门开关位信号检测装置、槽下上料重量称量装置；料罐称量模块包括称重传感器，称重传感器的输出端与信号变送器的输入端连接；压力仪表模块包括压力变送器；所述控制显示模块包括第一编程调试接口；数据输出模块包括串口输出装置；

炉顶阀门开关位信号检测装置、信号变送器、压力变送器的输出端均与滤波装置的输入端连接，滤波装置的输出端、槽下上料重量称量装置的输出端、上次测量皮重存储单元的输出端均与压力补偿模型的输入端连接，压力补偿模型的输出端与当前测量皮重存储单元、串口输出装置的输入端连接，当前测量皮重存储单元的输出端与上次测量皮重存储单元的输入端连接，压力补偿模型与第一编程调试接口进行双向连接；串口输出装置的输出端还与炉顶控制模块连接。编程通讯模块包括第二编程调试接口，第二编程调试接口与CPU运输模块连接。

本实用新型通过料罐称量模块采集料罐的原始重量信号，压力仪表模块读取炉顶压力信号，数据输入模块读取槽下实际上料重量以及炉顶下密封阀、料流调节阀、均压阀、放散阀等多个阀门的开关数字信号并输入CPU运算模块，CPU运算模块对料罐原始重量信号、炉顶压力信号进行滤波，去除开关料罐均压、放散、开下密封阀时气流干扰、压力波动干扰，再将滤波后的信号输入压力补偿模型中运算，利用上次测量皮重存储单元中存储的数据进行校正，最后将实际料重在控制显示模块上显示，并将数据输送至炉顶控制模块。当料排完后，会根据算法自动计算皮重，参与下一次称重运算。在调试期间，使用编程通讯模块实现自定义编程功能。

最后，应当指出，以上具体实施方式仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述具体实施方式，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统，包括CPU运算模块、数据输入模块、料罐称量模块、压力仪表模块、控制显示模块、数据输出模块；其特征是所述CPU运算模块包括滤波装置、压力补偿模型、当前测量皮重存储单元、上次测量皮重存储单元；所述数据输入模块，包括炉顶阀门开关位信号检测装置、槽下上料重量称量装置；所述料罐称量模块包括称重传感器，称重传感器的输出端与信号变送器的输入端连接；所述压力仪表模块包括压力变送器；所述控制显示模块包括第一编程调试接口；所述数据输出模块包括串口输出装置；

所述炉顶阀门开关位信号检测装置、信号变送器、压力变送器的输出端均与滤波装置的输入端连接，滤波装置的输出端、槽下上料重量称量装置的输出端、上次测量皮重存储单元的输出端均与压力补偿模型的输入端连接，压力补偿模型的输出端与当前测量皮重存储单元、串口输出装置的输入端连接，当前测量皮重存储单元的输出端与上次测量皮重存储单元的输入端连接，压力补偿模型与第一编程调试接口进行双向连接；串口输出装置的输出端还与炉顶控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的基于高炉炉顶控制过程的压力补偿称量系统，其特征是该压力补偿称量系统还包括编程通讯模块，编程通讯模块包括第二编程调试接口，第二编程调试接口与CPU运输模块连接。