專利名稱：高爐供料系統(tǒng)與高爐布料系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳遞控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)高爐自動化控制領(lǐng)域，特別是對高爐布料參數(shù)數(shù) 據(jù)流向的控制。
背景技術(shù)：
大型高爐供料、布料過程是高爐生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，高爐供料、布料 控制作為高爐自動化的核心，其能否穩(wěn)定高效地運行，直接影響到整 個高爐的鐵水品質(zhì)、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。目前，生產(chǎn)上為了精確控制鐵水品質(zhì)，對于每一個焦批/礦批都必 須有確定且是唯一確定的配料參數(shù)和布料參數(shù)與之對應。在基礎(chǔ)自動 化控制上，由于高爐供料，包括配料和上料，和爐頂布料所用的設(shè)備繁多且相對獨立，故通常分為2個相互獨立的系統(tǒng)一一高爐供料系統(tǒng) 和爐頂布料系統(tǒng)。分別采用2個獨立的工業(yè)控制計算機進行控制，由 高爐供料系統(tǒng)計算機，即高爐供料PLC控制按照配料參數(shù)進行配料和 供料，由爐頂布料系統(tǒng)計算機，即高爐布料PLC控制爐頂設(shè)備按照布 料參數(shù)進行布料。即配料系統(tǒng)和布料系統(tǒng)分別由各自的計算機控制， 進行獨立的參數(shù)設(shè)定、步進和循環(huán)。這種控制模式，帶來了一系列問 題——- 旦配料系統(tǒng)和布料系統(tǒng)的步進和循環(huán)中有 一 個出現(xiàn)問題，而 另一個仍按正常情況工作，則無法實現(xiàn)工藝要求的嚴格對應，結(jié)果必 然嚴重影響高爐的生產(chǎn)；而一旦出現(xiàn)不匹配，如果不立刻進行調(diào)整將 會造成所有后續(xù)的過程都不匹配，導致高爐無法正常生產(chǎn)，必須盡快 將2系統(tǒng)的運行步調(diào)重新調(diào)整為一致。要重新調(diào)整就必須首先根據(jù)設(shè) 備的當前運行狀況判斷是調(diào)整高爐供料系統(tǒng)還是調(diào)整爐頂布料系統(tǒng)， 必須使調(diào)整后的歩調(diào)和實際的生產(chǎn)狀況一致才能恢復正常生產(chǎn)。調(diào)整的過程相當復雜，不僅要求操作人員對生產(chǎn)和控制過程都相當熟練， 而且調(diào)整所用的時間越長，對高爐生產(chǎn)造成的不利影響就越大。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述大型高爐供料系統(tǒng)配料參 數(shù)和布料系統(tǒng)布料參數(shù)在匹配過程中存在的問題，提供一種高爐供料 系統(tǒng)與高爐布料系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳遞控制方法，既可以保證供料系統(tǒng)和 布料系統(tǒng)控制過程的相對獨立，又確保配料參數(shù)、布料參數(shù)和實際生 產(chǎn)狀態(tài)的嚴格匹配，同時即使在各種故障狀況下仍可保證參數(shù)的步進 和循環(huán)與實際工藝過程嚴格對應，最大限度保障高爐正常生產(chǎn)。即使 出現(xiàn)系統(tǒng)緊急停止等重大故障的情況下，也可安全地進入等待狀態(tài)， 不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)的丟失和混亂， 一旦故障被排除，可方便迅速地恢復生 產(chǎn)，最大限度地減小故障造成的損失。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是采用這樣的控制 歩驟歩驟1在工作站上設(shè)置完成所有料批的配料參數(shù)和布料參數(shù)-，步驟2將所有料批的配料參數(shù)按料批順序儲存在高爐供料PLC的 第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)，同時將所有料批的布料參數(shù)按料批順序儲存在高爐 供料PLC的第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)，每個料批存儲在第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)的配料 參數(shù)的存儲地址和存儲在第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)的布料參數(shù)的存儲地址關(guān)聯(lián) 定位；歩驟3高爐供料PLC開始讀取第-一數(shù)據(jù)存儲區(qū)，判斷當前指針所 指位置是否為空，如果是，則報告第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)為空；如果否，則執(zhí) 行步驟4;歩驟4讀取當前指針所指料批的配料參數(shù)，控制、配料系統(tǒng)按參 數(shù)配料，同時根據(jù)關(guān)聯(lián)地址讀取第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)的布料參數(shù)；步驟5高爐供料PLC的第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)指針步進，判斷當前指針所指存儲位置是否為空，如果是，則指針重新指向第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)的首 地址，然后執(zhí)行步驟4;如果否，則執(zhí)行步驟4。在步驟4之后，還存在一個與步驟5并行的步驟6，當料批到達爐頂時，高爐供料PLC立即將布料參數(shù)傳送給高爐布料PLC，由高爐布料 PLC根據(jù)當前接收到的布料參數(shù)控制布料機布料。作為進一步的改進，所述高爐供料PLC還設(shè)置了料批跟蹤存儲單 元，所述高爐供料PLC還設(shè)置了料批跟蹤存儲單元，在所述步驟4之 后，當該配料參數(shù)對應的料批被放到供料皮帶上時，高爐供料PLC立 即將該料批對應的配料參數(shù)和布料參數(shù)復制到料批跟蹤存儲單元內(nèi)， 高爐供料PLC讀取料批跟蹤存儲單元的數(shù)據(jù)，對該料批在皮帶上的位 置實時監(jiān)控。作為優(yōu)選方案，所述第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)和第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)合并為配 布料參數(shù)矩陣存儲區(qū)；所述配布料參數(shù)矩陣存儲區(qū)中包括若干大小相 同的料批參數(shù)存儲單元，每個料批的配料參數(shù)和布料參數(shù)連續(xù)存儲作 為 -條完整的數(shù)據(jù)記錄存儲在所述料批參數(shù)存儲單元中，通過存儲矩 陣的首地址和偏移量即可訪問其中每個數(shù)據(jù)記錄的配料參數(shù)和布料參本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下主要的優(yōu)點其一、提高了高爐生產(chǎn)效率，保證配料參數(shù)、布料參數(shù)和實際料 批3者間的嚴格對應，避免了因數(shù)據(jù)的不匹配而影響高爐生產(chǎn)。其二、提髙了高爐供料及布料系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，布料設(shè)備的狀 態(tài)和故障不會直接影響參數(shù)歩進，供料設(shè)備的一般故障也不會影響參 數(shù)步進。當因重大故障不能繼續(xù)供料或布料時，系統(tǒng)會進入等待狀態(tài)， 并記住當前狀態(tài)，待故障恢復后系統(tǒng)可馬上投入正常運行，最大程度 地減小了設(shè)備故障對高爐生產(chǎn)的影響。其三、操作便捷，當因嚴重設(shè)備故障影響參數(shù)的步進時，只需點擊 "強制歩進"按鈕，人工"步進" 一次，不需任何其他操作。當需要調(diào)整參數(shù)時只需要在高爐供料計算機上進行修改即可。其四、通過設(shè)置料批跟蹤存儲單元，將已放入皮帶系統(tǒng)的料批數(shù)據(jù) 存入跟蹤存儲區(qū)，這樣在任意時刻對參數(shù)存儲區(qū)內(nèi)的參數(shù)進行修改， 都只會改變尚未完成配料過程的料批參數(shù)，而對于已經(jīng)完成配料進入 皮帶系統(tǒng)的料批不會影響其原有的配料和布料參數(shù)，同時保證了系統(tǒng) 的穩(wěn)定性和操作的靈活性。其五、取消了爐頂布料計算機對布料參數(shù)的設(shè)置、步進、循環(huán)等控 制，大大簡化了爐頂布料控制系統(tǒng)。


圖1是大型無料鐘高爐的配料參數(shù)和布料參數(shù)的配、布料矩陣邏輯圖。圖2是本發(fā)明高爐供料系統(tǒng)與高爐布料系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳遞控制方 法的歩驟流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，大型無料鐘高爐通常采用的工藝方式為 批焦炭"c"、 一批礦石"0"，或一批礦石"0"、 一批焦炭"c"為一個料 批，其中礦批由燒結(jié)、球團及塊雜礦等組成，裝料制度為o i C 4或cKH 。爐頂裝完一批礦和一批焦為一個大料批(Charge),周而復始。 2000立方米級的高爐，爐料批重為焦批重17.5t，礦批重83.3t。正 常情況下每小時7 8大批料(Charge)。每一批焦炭/礦石到達爐頂后， 根據(jù)料批的不同成分按照對應的布料方式由布料溜槽放入高爐爐體 內(nèi)。通過配料參數(shù)來控制料批的成分，通過爐頂布料參數(shù)來控制布料 方式。配料參數(shù)主要包括各稱量斗的稱量設(shè)定值，通常有4~6個焦炭 稱量斗，12 16個礦石稱量斗。布料參數(shù)包括①布料方式，包括3 種方式，方式l——環(huán)形布料，方式2——扇形布料，方式3——定點布料；②布料溜槽的傾動方向，包括2種方向，方向1由內(nèi)圈向外圈 傾動，方向2由外圈向內(nèi)圈傾動；③布料溜槽在各角度的布料圈數(shù)。 通常有l(wèi)l個不同的布料角度，有的角度可以不布料、有的角度需要多 圈布料；如果選擇了扇形布料方式，還需要確定參數(shù)④起始角，和參數(shù)(D終止角。通過操作站以配、布料矩陣的方式對所有參數(shù)進行設(shè)置。與目前被廣泛采用的由高爐供料PLC和高爐布料PLC各自控制供 料參數(shù)和布料參數(shù)進行步進和循環(huán)的模式不同，在本發(fā)明中通過在高 爐供料中，將配料參數(shù)和布料參數(shù)進行關(guān)聯(lián)，由高爐供料PLC存儲和 循環(huán)讀取配料參數(shù)和布料參數(shù)，根據(jù)其中的配料參數(shù)進行供料配料， 當某批次的焦批/礦批進入高爐爐體內(nèi)時，高爐供料PLC將布料參數(shù)傳 遞給高爐布料PLC，高爐布料PLC根據(jù)接收到的布料參數(shù)進行布料。具 體控制方法的步驟如圖2所示步驟101:通過高爐供料系統(tǒng)操作站的配、布料矩陣對所有配料參 數(shù)和布料參數(shù)進行設(shè)置或修改；歩驟102:將配、布料矩陣中的配料參數(shù)和布料參數(shù)以數(shù)據(jù)矩陣的存儲方式存儲在高爐供料PLC的料批參數(shù)矩陣存儲區(qū)。料批參數(shù)矩陣 存儲區(qū)劃分為若干大小相同的料批參數(shù)存儲單元，料批參數(shù)存儲單元 是連續(xù)的存儲區(qū)， 一個礦批/焦批的所有配料參數(shù)和布料參數(shù)作為一條 完整的數(shù)據(jù)記錄占用一個料批參數(shù)存儲單元，料批參數(shù)存儲單元的前 半部分存放配料參數(shù)，后半部分存放布料參數(shù)。若干條批次的料批參 數(shù)存儲單元按順序存放，組成料批參數(shù)矩陣存儲區(qū)。根據(jù)矩陣存儲的 特點，高爐供料PLC通過存儲矩陣的地址指針和偏移量即可訪問并讀 取其中每個料批參數(shù)存儲單元所包含的配料參數(shù)和布料參數(shù)。步驟103:高爐供料PLC讀料批參數(shù)矩陣存儲區(qū)，并判斷是否為空， 若為空；則執(zhí)行步驟120，報告料批參數(shù)矩陣存儲區(qū)錯誤，等待人工修改參數(shù)矩陣存儲區(qū)后，返回執(zhí)行步驟101;若非空，則執(zhí)行步驟104;歩驟104:高爐供料PLC讀取當前指針指向數(shù)據(jù)記錄的配料參數(shù)和布料參數(shù)；并根據(jù)所讀取的配料參數(shù)控制配料；步驟105:當該批次的礦批/焦批被放到皮帶上，高爐供料PLC立 即將該礦批/焦批對應的料批參數(shù)存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)全部放入料批跟 蹤存儲單元內(nèi)，該料批在皮帶上的位置將被高爐供料PLC實時監(jiān)控；步驟106:高爐供料PLC料批參數(shù)矩陣存儲區(qū)的指針歩進，指向下一條數(shù)據(jù)記錄。步驟107:高爐供料PLC判斷當前指針是否為空，如果是，則執(zhí)行 步驟108，然后執(zhí)行步驟104;如果不是，則執(zhí)行步驟104;歩驟108:將當前指針指向料批參數(shù)矩陣存儲區(qū)的首地址；歩驟109:當某批次的焦批/礦批到達爐頂，高爐供料PLC立即將 料批跟蹤存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)以通訊方式傳給高爐布料PLC.歩驟110:高爐布料PLC隨即將接受到的數(shù)據(jù)放入布料數(shù)據(jù)存儲單 元，當爐頂探尺檢測到高爐內(nèi)料面已達到設(shè)定值時，即根據(jù)布料數(shù)據(jù) 存儲單元內(nèi)的布料參數(shù)，控制布料溜槽傾動到設(shè)定的角度，按照指定 的圈數(shù)布料。最后所應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案 而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同 替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1、一種高爐供料系統(tǒng)與高爐布料系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳遞控制方法，其特征在于包括如下步驟步驟1在工作站上設(shè)置完成所有料批的配料參數(shù)和布料參數(shù)；步驟2將所有料批的配料參數(shù)按料批順序儲存在高爐供料PLC的第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)，同時將所有料批的布料參數(shù)按料批順序儲存在高爐供料PLC的第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)，每個料批存儲在第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)的配料參數(shù)的存儲地址和存儲在第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)的布料參數(shù)的存儲地址關(guān)聯(lián)定位；步驟3高爐供料PLC開始讀取第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)，判斷當前指針所指位置是否為空，如果是，則報告第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)為空；如果否，則執(zhí)行步驟4；步驟4讀取當前指針所指料批的配料參數(shù)，控制給料機配料，同時根據(jù)關(guān)聯(lián)地址讀取第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)的布料參數(shù)；步驟5高爐供料PLC的第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)指針步進，判斷當前指針所指存儲位置是否為空，如果是，則指針重新指向第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)的首地址，然后執(zhí)行步驟4；如果否，則執(zhí)行步驟4。在步驟4之后，還存在一個與步驟5并行的步驟6當料批到達爐頂時，高爐供料PLC立即將布料參數(shù)傳送給高爐布料PLC，由高爐布料PLC根據(jù)當前接收到的布料參數(shù)控制布料機布料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐供料布料數(shù)據(jù)流控制方法，其特征 在于，所述高爐供料PLC還設(shè)置了料批跟蹤存儲單元，在所述步驟4 之后，當該配料參數(shù)對應的料批被放到供料皮帶上時，高爐供料PLC 立即將該料批對應的配料參數(shù)和布料參數(shù)復制到料批跟蹤存儲單元 內(nèi)，高爐供料PLC讀取料批跟蹤存儲單元的數(shù)據(jù)，對該料批在皮帶上 的位置實時監(jiān)控。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爐供料布料數(shù)據(jù)流控制方法，其特征在于所述第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)和第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)合并為配布料參數(shù)矩 陣存儲區(qū)；所述配布料參數(shù)矩陣存儲區(qū)中包括若千大小相同的料批參 數(shù)存儲單元，每個料批的配料參數(shù)和布料參數(shù)連續(xù)存儲作為一條完整 的數(shù)據(jù)記錄存儲在所述料批參數(shù)存儲單元中，通過存儲矩陣的首地址 和偏移量即可訪問其中每個數(shù)據(jù)記錄的配料參數(shù)和布料參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明針對上述大型高爐供料系統(tǒng)配料參數(shù)和布料系統(tǒng)布料參數(shù)在匹配過程中存在的問題，提供一種高爐供料系統(tǒng)與高爐布料系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳遞控制方法，其技術(shù)方案是通過將配料參數(shù)和布料參數(shù)進行關(guān)聯(lián)，由高爐供料PLC存儲和循環(huán)讀取配料參數(shù)和布料參數(shù)，根據(jù)其中的配料參數(shù)進行供料配料，當某批次的焦批/礦批進入高爐爐體內(nèi)時，高爐供料PLC將布料參數(shù)以傳遞給高爐布料PLC，高爐布料PLC根據(jù)接收到的布料參數(shù)進行布料。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，既可以保證供料系統(tǒng)和布料系統(tǒng)控制過程的相對獨立，又確保配料參數(shù)、布料參數(shù)和實際生產(chǎn)狀態(tài)的嚴格匹配，同時即使在各種故障狀況下仍可保證參數(shù)的步進和循環(huán)與實際工藝過程嚴格對應，最大限度保障高爐正常生產(chǎn)。
文檔編號C21B7/18GK101329566SQ20081004867
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者葉理德, 周衛(wèi)東, 周登科, 張騁杰, 徐岸非, 菁 趙, 陳申燏 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司