專利名稱：高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)高爐冶煉自動(dòng)化控制領(lǐng)域及仿真領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大型高爐配、上料系統(tǒng)設(shè)備眾多，狀態(tài)復(fù)雜，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(dòng)化的核心，其能否穩(wěn)定高效地運(yùn)行，直接影響到整個(gè)高爐的鐵水品質(zhì)、生 產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
目前，在工控領(lǐng)域，均通過(guò)可編程邏輯控制器(PLC)實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)的基礎(chǔ)自動(dòng)化控制 ，由操作人員通過(guò)操作站進(jìn)行操作，而PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試都是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行空載試車 和熱負(fù)荷試車來(lái)調(diào)校和完善自動(dòng)控制系統(tǒng)。但高爐生產(chǎn)的特殊性決定了在點(diǎn)火前不能將物料 送入高爐，即該自動(dòng)系統(tǒng)在點(diǎn)火前無(wú)法熱負(fù)荷試車，也無(wú)法對(duì)操作人員進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)操作的 培訓(xùn)，但是一旦高爐點(diǎn)火開(kāi)爐，就必須確保整個(gè)系統(tǒng)按照配方穩(wěn)定高效地運(yùn)行，而且開(kāi)爐時(shí) 的配方最為復(fù)雜而變化頻繁，此時(shí)也是操作人員對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)最為生疏的時(shí)候。這種固有 的矛盾往往影響了高爐的順利投產(chǎn)和迅速達(dá)產(chǎn)，造成開(kāi)爐點(diǎn)火期間的混亂，嚴(yán)重影響開(kāi)爐初 期的正常生產(chǎn)，造成焦炭、礦石等資源的浪費(fèi)的問(wèn)題，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)，它具備高爐供料仿真控 制功能，既能夠完全脫離實(shí)際的工藝設(shè)備，完整地模擬高爐實(shí)際的供料工藝系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)，其技術(shù)方案為通過(guò)其 外部I/0端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)向高爐供料設(shè)備發(fā)出控制指令并接受高爐供料設(shè)備的狀態(tài)反饋，其 特征在于，還通過(guò)其外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)連接高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)，并向高爐供料自 動(dòng)控制仿真系統(tǒng)發(fā)出控制指令，所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)模擬出該控制指令下的包括 高爐供料設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、物料運(yùn)動(dòng)位置狀態(tài)的狀態(tài)反饋信號(hào)，向高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)反饋 ;所述外部I/0端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)與外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)的訪問(wèn)由高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行 數(shù)據(jù)訪問(wèn)切換控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程控制和仿真生產(chǎn)過(guò)程控制之間的切換。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)運(yùn)行包括以下步驟 步驟一、建立所有高爐供料設(shè)備的反饋狀態(tài)模型，具體包括
步驟l-l、對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出其包括運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)、各種故障狀 態(tài)在內(nèi)的全部可能狀態(tài)，記作條件A1;
步驟l-2、對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出包括運(yùn)行、停止在內(nèi)的高爐供料自動(dòng)控制 系統(tǒng)可能對(duì)其發(fā)出的全部指令，記作條件A2;
步驟l-3、將條件A1和條件A2的各種可能性進(jìn)行組合，并逐一推算在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程控制
中高爐供料設(shè)備在同等狀態(tài)下對(duì)高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)做出的反饋狀態(tài)，記作反饋模型
A1A2。
步驟二、建立高爐供料設(shè)備上的物料狀態(tài)模型，包括
其一、在稱量斗配料時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量W (tB1) i=WtB2+GiXt1;其中，i 表示各稱量斗的編號(hào)，Gi表示各給料機(jī)的給料速率，WtB2表示放料過(guò)程結(jié)束后稱量斗內(nèi)物料的 重量，^表示配料時(shí)間；
其二、在稱量斗向皮帶上放料的時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量w (tB2) i=WtB1-PiX
t2;其中i表示各稱量斗的編號(hào)；Pi:表示各稱量斗的放料速度；WtB1:表示配料過(guò)程結(jié)束后
稱量斗內(nèi)物料的重量；t2表示放料時(shí)間；
其三、物料在皮帶上的運(yùn)行時(shí)段，物料頭部在皮帶上運(yùn)行位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)及物料
尾部在皮帶上運(yùn)行的位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)
Sj (theadj) =VjXtheadj; Sj (tendj) =VjXtendj;上述Sj (theadj)表示物料的頭部在皮帶j上的運(yùn)行距離；
theadj表示物料的頭部在皮帶j上的運(yùn)行時(shí)間；
Sj (tendj)表示物料的尾部在皮帶j上的運(yùn)行距離；
tendj表示物料的尾部在皮帶j上的運(yùn)行時(shí)間；
Vj表示皮帶j的運(yùn)行速度。
步驟三、高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)接收到高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制指令， 步驟四、根據(jù)控制指令參數(shù)，査找出反饋模型A1A2相應(yīng)的反饋狀態(tài)，向高爐供料自動(dòng)控 制系統(tǒng)反饋；
步驟五、根據(jù)控制指令參數(shù)及其高爐供料設(shè)備反饋狀態(tài)、時(shí)間參數(shù)，按上述步驟二的模 型，仿真計(jì)算物料狀態(tài)，向高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)反饋。進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括以下步驟
高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)收到所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)的狀態(tài)反饋后，向所述高爐 供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)再次發(fā)出控制指令，
所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)重復(fù)執(zhí)行所述步驟四、步驟五。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下主要的優(yōu)點(diǎn)
其一、目前還沒(méi)有針對(duì)高爐供料過(guò)程的仿真，各大高爐的供料自動(dòng)控制系統(tǒng)均在實(shí)際生 產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行調(diào)校、改進(jìn)、完善和分析。受生產(chǎn)工況的影響，自動(dòng)控制系統(tǒng)沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)行充 分的分析和完善，造成自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、精準(zhǔn)度不夠，性能不完善。反過(guò)來(lái)，控制系統(tǒng) 的不完善大大影響了生產(chǎn)效率的提高，品質(zhì)的提升和資源的節(jié)約。本仿真方法提供了一種脫 離實(shí)際高爐生產(chǎn)的仿真方式，可方便地測(cè)試自動(dòng)控制系統(tǒng)，不斷完善、提升控制系統(tǒng)和控制 水平。
其二、不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)具體設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的仿真，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程，料流狀態(tài) 的仿真。可對(duì)特定的工藝過(guò)程和狀態(tài)進(jìn)行深入地分析，改進(jìn)、提高工藝水平和生產(chǎn)水平。
其三、可以通過(guò)仿真方式對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。與目前各大鋼鐵企業(yè)將操作人員送往其 他高爐進(jìn)行培訓(xùn)的方式相比，費(fèi)用大為減少，因各個(gè)高爐的工藝和控制系統(tǒng)不可能完全相同 ，采用所使用的控制系統(tǒng)的仿真方式進(jìn)行培訓(xùn)，針對(duì)性更強(qiáng)，可以人為和隨機(jī)地模擬各種故 障狀態(tài)，培訓(xùn)操作人員的高效處理能力而不受實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)的影響，培訓(xùn)效果更好。
其四、本發(fā)明可既能夠通過(guò)仿真，完全脫離實(shí)際的工藝設(shè)備，完整地模擬高爐實(shí)際的供 料工藝系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)；也能夠?qū)?shí)際工藝生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，并能夠方便地在運(yùn)行仿真和進(jìn) 行實(shí)際工藝生產(chǎn)過(guò)程控制之間進(jìn)行切換。


圖l是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)構(gòu)建圖。 圖3是本發(fā)明高爐供料系統(tǒng)仿真方法步驟流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)置外部數(shù)據(jù)交換存儲(chǔ)區(qū)，和外部i/o端口緩存數(shù)據(jù)
區(qū)。外部i/o端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)用于存放高爐供料生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)和實(shí)際物理設(shè)備間的交換信號(hào)，包括高爐供料生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)向?qū)嶋H物理設(shè)備發(fā)送指令、實(shí)際物理設(shè)備向高爐供料 生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)反饋的狀態(tài)信號(hào)；外部數(shù)據(jù)交換存儲(chǔ)區(qū)用于存放高爐供料生產(chǎn)過(guò)程控制系 統(tǒng)和仿真系統(tǒng)間的交換信號(hào)，包括生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)向仿真系統(tǒng)發(fā)送指令、仿真系統(tǒng)向生產(chǎn) 過(guò)程控制系統(tǒng)反饋的狀態(tài)信號(hào)、模型計(jì)算出的各稱量斗的物料重量、模型計(jì)算出的料頭/料 尾的位置等各種模擬實(shí)際狀態(tài)的有關(guān)參數(shù)。
高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制功能，數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制功能，可以控制對(duì)數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)區(qū)的訪問(wèn)，可訪問(wèn)外部I/0端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)，或者訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)。當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程 控制系統(tǒng)訪問(wèn)外部I/0端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)，即通過(guò)外部I/0端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)向?qū)嶋H工藝設(shè)備發(fā) 送指令，并接受實(shí)際工藝設(shè)備反饋的狀態(tài)信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際工藝生產(chǎn)過(guò)程的控制；當(dāng)生產(chǎn) 過(guò)程控制系統(tǒng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)時(shí)，即生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)通過(guò)外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)向 仿真系統(tǒng)發(fā)送指令，并接受仿真系統(tǒng)模擬實(shí)際工藝設(shè)備反饋的狀態(tài)信號(hào)，可完全脫離實(shí)際的 工藝設(shè)備，完整地模擬高爐供料系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)。實(shí)際的高爐供料控制和進(jìn)行仿真時(shí)，生產(chǎn)過(guò) 程控制功能相同的。只需通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制功能，訪問(wèn)不同的存儲(chǔ)區(qū)，即可方便地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn) 過(guò)程控制和仿真之間的切換。訪問(wèn)控制調(diào)度通過(guò)可編程邏輯控制器切換數(shù)據(jù)訪問(wèn)通道來(lái)實(shí)現(xiàn) ，不需要增加額外的硬件。
如圖2所示，高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)的構(gòu)建包括
(一) 建立對(duì)高爐供料設(shè)備反饋狀態(tài)模型構(gòu)建
對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出其包括運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)、各種故障狀態(tài)在內(nèi)的全 部可能狀態(tài)，記作條件A1;
對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出包括運(yùn)行、停止在內(nèi)的高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)可能對(duì)
其發(fā)出的全部指令，記作條件A2;
將條件A1和條件A2的各種可能性進(jìn)行組合，并逐一推算在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程控制中高爐供料 設(shè)備在同等狀態(tài)下對(duì)高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)做出的反饋狀態(tài)，記作反饋模型A1A2。
(二) 建立高爐供料設(shè)備上的物料狀態(tài)模型，包括
其一、在稱量斗配料時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量W (tB1) i=WtB2+GiXt1;其中，i 表示各稱量斗的編號(hào)，Gi表示各給料機(jī)的給料速率，WtB2表示放料過(guò)程結(jié)束后稱量斗內(nèi)物料的 重量，^表示配料時(shí)間；
其二、在稱量斗向皮帶上放料的時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量w (tB2) i=WtB1-PiX
t2;其中i表示各稱量斗的編號(hào)；Pi:表示各稱量斗的放料速度；WtB1:表示配料過(guò)程結(jié)束后
稱量斗內(nèi)物料的重量；t2表示放料時(shí)間；其三、物料在皮帶上的運(yùn)行時(shí)段，物料頭部在皮帶上運(yùn)行位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)及物料 尾部在皮帶上運(yùn)行的位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)
Sj (theadj) =VjXtheadj; Sj (tendj) =VjXtendj;
上述Sj (theadj)表示物料的頭部在皮帶j上的運(yùn)行距離；
theadj表示物料的頭部在皮帶j上的運(yùn)行時(shí)間；
Sj (tendj)表示物料的尾部在皮帶j上的運(yùn)行距離；
tendj表示物料的尾部在皮帶j上的運(yùn)行時(shí)間；
Vj表示皮帶j的運(yùn)行速度。
如圖3所示的高爐供料系統(tǒng)仿真方法步驟流程，包括 步驟IOO、建立所有高爐供料設(shè)備的反饋狀態(tài)模型，具體包括
步驟IOI、對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出其包括運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)、各種故障狀 態(tài)在內(nèi)的全部可能狀態(tài)，記作條件Al;
步驟102、對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出包括運(yùn)行、停止在內(nèi)的高爐供料自動(dòng)控制 系統(tǒng)可能對(duì)其發(fā)出的全部指令，記作條件A2;
步驟103、將條件A1和條件A2的各種可能性進(jìn)行組合，并逐一推算在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程控制 中高爐供料設(shè)備在同等狀態(tài)下對(duì)高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)做出的反饋狀態(tài)，記作反饋模型 A1A2。
步驟IIO、建立高爐供料設(shè)備上的物料狀態(tài)模型，包括在稱量斗配料時(shí)段，物料在各稱 量斗中的重量W (tB1) i、在稱量斗向皮帶上放料的時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量W (tB2) i、物料在皮帶上的運(yùn)行時(shí)段，物料頭部在皮帶上運(yùn)行位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)及物料尾部在
皮帶上運(yùn)行的位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù):Sj (theadj) 、 Sj (tendj);
步驟120、高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)接收到高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制指令， 步驟130、根據(jù)控制指令參數(shù)，査找出反饋模型A1A2相應(yīng)的反饋狀態(tài)，向高爐供料自動(dòng) 控制系統(tǒng)反饋；
步驟140、根據(jù)控制指令參數(shù)及其高爐供料設(shè)備反饋狀態(tài)、時(shí)間參數(shù)，按上述步驟110的 模型，仿真計(jì)算物料狀態(tài)，向高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)反饋；然后返回步驟120。 本發(fā)明高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體工作過(guò)程如下
操作人員通過(guò)高爐控制系統(tǒng)終端上的操作界面預(yù)先在畫(huà)面上設(shè)置供料參數(shù)，并通過(guò)畫(huà)面 上的選擇按鈕選擇是采用仿真模式還是采用生產(chǎn)模式。如果操作人員選擇仿真模式，高爐供料生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)不會(huì)對(duì)實(shí)際供料設(shè)備發(fā)出任何 指令也不接受實(shí)際的供料設(shè)備反饋的任何信號(hào)。供料過(guò)程可分為四個(gè)部分稱量、放料、上 料、裝料。
稱量生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)供料參數(shù)向相應(yīng)的給料機(jī)模塊發(fā)出指令啟動(dòng)模擬給料機(jī) 向稱量斗內(nèi)加料；仿真系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算模型模擬稱量斗內(nèi)重量不斷增加的過(guò)程；當(dāng)達(dá)到計(jì)算值 后過(guò)程控制系統(tǒng)發(fā)出指令使仿真給料機(jī)停止運(yùn)行；給料機(jī)模型仿真給料機(jī)的慣性余震，給料 機(jī)在延時(shí)一小段時(shí)間后才完全停止給料，相應(yīng)的稱量斗內(nèi)重量在給料機(jī)完全停止后才停止增 加；
放料當(dāng)仿真的爐頂模型發(fā)出要料信號(hào)后，仿真系統(tǒng)發(fā)出指令使相應(yīng)的皮帶機(jī)模型開(kāi)始 運(yùn)行，相應(yīng)的稱量斗閘門(mén)模型模擬閘門(mén)打開(kāi)；仿真系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算模型模擬稱量斗內(nèi)重量不斷 減少的過(guò)程，和實(shí)際過(guò)程一樣，當(dāng)稱量斗內(nèi)剩有少量物料時(shí)，計(jì)算模型模擬稱量斗內(nèi)重量不 再減少，即有少量余料留在稱量斗內(nèi)。
上料當(dāng)物料開(kāi)始從稱量斗放到皮帶上時(shí)，仿真系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算模型模擬相應(yīng)的物料頭部 和尾部從該稱量斗所在位置開(kāi)始在皮帶上運(yùn)行至爐頂?shù)倪^(guò)程，中間會(huì)經(jīng)過(guò)多條轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶，仿 真系統(tǒng)計(jì)算物料在各條皮帶上的運(yùn)動(dòng)距離，并將數(shù)據(jù)傳給生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)，最終在供料控 制系統(tǒng)終端上顯示出物料頭、尾所在位置；
裝料當(dāng)物料頭部到達(dá)爐頂時(shí)，仿真系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算模型模擬物料離開(kāi)皮帶進(jìn)入爐頂料罐 的過(guò)程，爐頂料罐模型模擬爐頂料罐內(nèi)物料的重量不斷增加，直到該料批全部進(jìn)入爐頂料罐 ，同時(shí)仿真系統(tǒng)計(jì)算出該料批的料尾離開(kāi)皮帶的尾端，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳給高爐供料自動(dòng)控制 系統(tǒng)，在高爐供料控制系統(tǒng)終端上顯示出物料進(jìn)入爐頂?shù)倪^(guò)程；
所有過(guò)程都可通過(guò)供料控制系統(tǒng)終端進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)一批物料完成稱量、放料、上料、裝 料的過(guò)程后，下一料批繼續(xù)重復(fù)稱量、放料、上料、裝料的過(guò)程。
如果操作人員選擇生產(chǎn)模式，高爐供料生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)不會(huì)對(duì)仿真系統(tǒng)發(fā)出任何指令 也不接受仿真系統(tǒng)反饋的任何信號(hào)，高爐供料生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)只對(duì)實(shí)際的供料設(shè)備發(fā)出指 令并接受實(shí)際的供料設(shè)備反饋的信號(hào)。該過(guò)程屬于現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，故不再贅述。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù) 方案進(jìn)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(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)其外部I/O端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)向高爐供料設(shè)備發(fā)出控制指令并接受高爐供料設(shè)備的狀態(tài)反饋，其特征在于，還通過(guò)其外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)連接高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)，并向高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)發(fā)出控制指令，所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)模擬出該控制指令下的包括高爐供料設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、物料運(yùn)動(dòng)位置狀態(tài)的狀態(tài)反饋信號(hào)，向高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)反饋；所述外部I/O端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)與外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)的訪問(wèn)由高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)切換控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程控制和仿真生產(chǎn)過(guò)程控制之間的切換。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)運(yùn)行包括以下步驟步驟一、建立所有高爐供料設(shè)備的反饋狀態(tài)模型，具體包括步驟l-l、對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出其包括運(yùn)行狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)、各種故障狀態(tài)在內(nèi)的全部可能狀態(tài)，記作條件A1;步驟l-2、對(duì)所有高爐供料設(shè)備，逐一枚舉出包括運(yùn)行、停止在內(nèi)的高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)可能對(duì)其發(fā)出的全部指令，記作條件A2;步驟l-3、將條件A1和條件A2的各種可能性進(jìn)行組合，并逐一推算在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程控制 中高爐供料設(shè)備在同等狀態(tài)下對(duì)高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)做出的反饋狀態(tài)，記作反饋模型A1A2步驟二、建立高爐供料設(shè)備上的物料狀態(tài)模型，包括其一、在稱量斗配料時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量W (tBl) i=WtB2+GiXtl;其中，i 表示各稱量斗的編號(hào)，Gi表示各給料機(jī)的給料速率，WtB2表示放料過(guò)程結(jié)束后稱量斗內(nèi)物料的 重量，tl表示配料時(shí)間；其二、在稱量斗向皮帶上放料的時(shí)段，物料在各稱量斗中的重量W (tB2) i=WtBl-PiXt2 ;其中i表示各稱量斗的編號(hào)；Pi:表示各稱量斗的放料速度；WtBl表示配料過(guò)程結(jié)束后稱量斗內(nèi)物料的重量；t2表示放料時(shí)間；其三、物料在皮帶上的運(yùn)行時(shí)段，物料頭部在皮帶上運(yùn)行位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)及物 料尾部在皮帶上運(yùn)行的位置與時(shí)間的關(guān)系函數(shù)Sj (theadj) =VjXtheadj;Sj (tendj) =VjXtendj;上述Sj (theadj)表示物料的頭部在皮帶j上的運(yùn)行距離；theadj表示物料的頭部在皮帶j上的運(yùn)行時(shí)間；Sj (tendj)表示物料的尾部在皮帶j上的運(yùn)行距離；tendj表示物料的尾部在皮帶j上的運(yùn)行時(shí)間；Vj表示皮帶j的運(yùn)行速度。步驟三、高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)接收到高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制指令， 步驟四、根據(jù)控制指令參數(shù)，査找出反饋模型A1A2相應(yīng)的反饋狀態(tài)，向高爐供料自動(dòng) 控制系統(tǒng)反饋；步驟五、根據(jù)控制指令參數(shù)及其高爐供料設(shè)備反饋狀態(tài)、時(shí)間參數(shù)，按上述步驟二的 模型，仿真計(jì)算物料狀態(tài)，向高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)反饋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包 括以下步驟高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)收到所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)的狀態(tài)反饋后，向所述高 爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)再次發(fā)出控制指令，所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)重復(fù)執(zhí)行所述步驟四、步驟五。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)其外部I/O端口緩存數(shù)據(jù)區(qū)向高爐供料設(shè)備發(fā)出控制指令并接受高爐供料設(shè)備的狀態(tài)反饋，其特征在于，還通過(guò)其外部數(shù)據(jù)交換儲(chǔ)存區(qū)連接高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)，并向高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)發(fā)出控制指令，所述高爐供料自動(dòng)控制仿真系統(tǒng)模擬出該控制指令下的包括高爐供料設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、物料運(yùn)動(dòng)位置狀態(tài)的狀態(tài)反饋信號(hào)，向高爐供料自動(dòng)控制系統(tǒng)反饋；本發(fā)明可既能夠通過(guò)仿真，完全脫離實(shí)際的工藝設(shè)備，完整地模擬高爐實(shí)際的供料工藝系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)；也能夠?qū)?shí)際工藝生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，并能夠方便地在運(yùn)行仿真和進(jìn)行實(shí)際工藝生產(chǎn)過(guò)程控制之間進(jìn)行切換。
文檔編號(hào)C21B5/00GK101604146SQ20091030437
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者葉理德, 周衛(wèi)東, 周登科, 張騁杰, 徐岸非, 菁 趙 申請(qǐng)人:中冶南方工程技術(shù)有限公司