監(jiān)測金屬工業(yè)裝置的冶金容器
本發(fā)明基于一種用于監(jiān)測金屬工業(yè)裝置中的冶金容器的方法,所述金屬工業(yè)裝置包括多個處理站,所述冶金容器被運往或通過所述多個處理站,
-其中,所述冶金容器裝備有帶有應(yīng)答器數(shù)據(jù)的應(yīng)答器,
-其中,讀取站被布置在所述處理站中的至少一個處理站處,
-其中,如果冶金容器處于所述讀取站的檢測區(qū)域中,所述冶金容器相對于所述讀取站是靜止的,所述應(yīng)答器就與所述讀取站通信,
-其中,所述讀取站與所述應(yīng)答器的通信被供給到評估設(shè)備,
-其中還向所述評估設(shè)備供給過程數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還基于金屬工業(yè)裝置,所述金屬工業(yè)裝置包括多個處理站,冶金容器被運往或穿過所述多個處理站,
-其中,所述冶金容器裝備有帶有應(yīng)答器數(shù)據(jù)的應(yīng)答器,
-其中讀取站被布置在所述處理站中的至少一個處理站處,
-其中,所述冶金容器處于所述讀取站的檢測區(qū)域中,所述冶金容器相對于所述讀取站是靜止的,所述應(yīng)答器就與所述讀取站通信,
-其中,所述讀取站與所述應(yīng)答器的通信被供給到評估設(shè)備,
-其中,還向所述評估設(shè)備供給過程數(shù)據(jù)。
在冶金工業(yè)裝置中,冶金容器被用于運輸生鐵熔體、鋼熔體、液體爐渣、廢料金屬等。例如,在煉鋼廠,多個容器被用在所述裝置的不同部分中。所述裝置的這些部分可例如包括電弧爐等。取決于煉鋼廠的生產(chǎn)能力,冶金容器的數(shù)量可以是30或更多。冶金容器在所述裝置的所述部分之間采取各種不同的路線。所述裝置的操作者和起重機的駕駛員必須確保正確的容器在正確的時間被放到所述裝置中的正確位置處。從品質(zhì)的方面(盡可能少地冷卻容器中的生鐵/鋼?。┖蛷墓?jié)能原因這兩個方面,目標(biāo)應(yīng)該是盡可能多地使用熱容器。煉鋼廠中的容器例如在鋼被從電弧爐/轉(zhuǎn)爐中全部倒到容器中之前就被加熱。另外,某些等級的鋼不應(yīng)該被一個接一個地在同一容器中來運輸,因為殘留在冶金容器中的小殘余量能在化學(xué)方面影響后面的熔體。對某些等級的高等級鋼以及一些鋼合金來說尤其如此。
所以,在各種不同的位置借助應(yīng)答器檢測在操作期間被使用的冶金容器。應(yīng)答器可以是saw、rfid或者其他合適的應(yīng)答器——并且這對本發(fā)明的改良來說也成立。由此檢測到的多條信息被傳輸給公共控制系統(tǒng)。取決于工廠的規(guī)模,這些檢測位置可相距較遠。在鋼包的情況下,檢測位置例如是轉(zhuǎn)爐、鋼包爐、出料坑和鋼包加熱器。在爐渣容器的情況下,檢測位置例如是電弧爐或爐渣坑。在魚雷車的情況下,檢測位置例如是高爐或出料坑。
在當(dāng)前被使用的實施方式中,僅來自檢測位置的數(shù)據(jù)被評估。但是,這不允許對所接收的數(shù)據(jù)進行驗證,因為沒有另外的系統(tǒng)來檢查所接收的數(shù)據(jù)的看似可信性。而且,確定安裝在冶金容器上的應(yīng)答器是否仍在工作也不是那么容易可行。例如,如果使帶有有缺陷的應(yīng)答器的鋼包經(jīng)過檢測位置,那么它就不能被該系統(tǒng)檢測。因此經(jīng)常出現(xiàn)相當(dāng)多的缺點,直到發(fā)現(xiàn)故障為止。例如,在耦合的計劃系統(tǒng)中,不再知曉這個鋼包在哪里,因此也不再知曉如何能將其包含在未來的計劃中。
us2013/0333473a1公開了在連鑄模具的情況下提供溫度檢測元件,所述溫度檢測元件通過應(yīng)答器將它們的數(shù)據(jù)無線地發(fā)送到中央檢測系統(tǒng)。
技術(shù)文章“saw-rfidandtemperaturemonitoringofslidegateplates”,作者為r.fachberger和a.binder,發(fā)表于ieee傳感器2009年會議,第1514到1517頁,公開了在澆鑄包的鋼包滑動水口上設(shè)置溫度檢測元件,所述溫度檢測元件通過應(yīng)答器將它們的數(shù)據(jù)無線地傳輸給中央檢測系統(tǒng)。
技術(shù)文章“monitoringofthetemperatureinsidealiningofametallurgicalvesselusingasawsensor”,作者是r.fachberger和a.erlacher,發(fā)表于procediachemistry2009第1239到1242頁,公開了在生產(chǎn)期間在耐火內(nèi)襯中提供冶金容器溫度檢測元件,所述溫度檢測元件通過應(yīng)答器將它們的數(shù)據(jù)無線地傳輸?shù)街醒霗z測系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是提供克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點的可能的方式。尤其是,打算找到一種方式,通過這種方式能在金屬工業(yè)裝置的運行期間容易地增加可靠性。
所述目的由具有權(quán)利要求1的特征的方法實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法的有利的改良是從屬權(quán)利要求2-11的主題。
根據(jù)本發(fā)明,在開頭處提到的類型的方法以如下方式被改進
-獨立于讀取站與應(yīng)答器的通信地檢測過程數(shù)據(jù),
-在所述過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上由評估設(shè)備確定冶金容器是否被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中,以及
-如果發(fā)生了讀取站與應(yīng)答器的通信并且在過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定冶金容器不被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中,和/或如果沒有發(fā)生讀取站和應(yīng)答器的通信并且在過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定冶金容器被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中,那么就由評估設(shè)備發(fā)出消息。
在現(xiàn)有技術(shù)中,對冶金容器的追蹤和監(jiān)測僅是基于由讀取站接收的應(yīng)答器的數(shù)據(jù)并且不驗證所測量的值。根據(jù)本發(fā)明,另一方面,除了與應(yīng)答器的通信之外,還與和所述應(yīng)答器的通信獨立地或無關(guān)地檢測過程數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被用來確定冶金容器是否應(yīng)該出現(xiàn)在檢測區(qū)域中。因此,它們被用于檢查應(yīng)答器和讀取站之間的通信的存在或不存在的看似合理性的目的。如果在基于過程數(shù)據(jù)確定的預(yù)期和實際情況存在不符時,這就指示存在故障,該故障可被報告給操作人員。例如,可以通知維修人員(即,對應(yīng)的人或公司)。也可發(fā)生與內(nèi)容管理系統(tǒng)的鏈接,例如為了存儲和歸檔。術(shù)語“通信”這里在本發(fā)明的范圍內(nèi)當(dāng)然應(yīng)該被理解為不僅是通過讀取站引起應(yīng)答器發(fā)送應(yīng)答器數(shù)據(jù),而且是通過讀取站接收應(yīng)答器數(shù)據(jù)。
當(dāng)然,消息的發(fā)出不立即發(fā)生,也不在基于過程數(shù)據(jù)確定的預(yù)期和實際情況之間出現(xiàn)不符后的短時間內(nèi)發(fā)出消息。相反,設(shè)備等待一段容忍時間,在所述容忍時間內(nèi)所述不符被容忍但不發(fā)出消息。但是,如果所述不符甚至在容忍時間到期之后還在持續(xù),那么就發(fā)出消息。由于容忍時間,也考慮了,一方面,在讀取站和應(yīng)答器之間的通信的發(fā)生和,另一方面,基于過程數(shù)據(jù)推測冶金容器的存在之間的不可避免的延遲時間。
而且,這種對不符性或一致性的檢查優(yōu)選地不是總是發(fā)生。尤其是,一旦做出檢查,那么成功的或不成功的評估能夠保持有效,直到例如相應(yīng)的處理站的一個過程階段完成并且另一個過程階段開始。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的基礎(chǔ)上,在有缺陷的應(yīng)答器的情況下,例如,操作人員可能被自動地要求通過人機界面手動地輸入冶金容器的自身號碼。該自身號碼通常用大字母被印刷或涂覆在冶金容器上。也可自動地生成例如修理請求。因為這種耦合的計劃系統(tǒng)具有可靠性增加的效果,所以對于容器來說最優(yōu)的未來計劃是可能的。
評估設(shè)備可以是讀取站的組成部分。替換地,評估設(shè)備可以被布置在不同的地方,例如對于多個讀取站來說居中布置。在后一種情況下,讀取站和處于其檢測區(qū)域中的應(yīng)答器的通信被報告給評估設(shè)備。評估結(jié)果優(yōu)選地由評估設(shè)備通過界面?zhèn)鬏斀o網(wǎng)關(guān)和/或過程控制中心。
在優(yōu)選的改進中,讀取站被設(shè)計為無線電通信設(shè)備,尤其是被設(shè)計為另外的應(yīng)答器。讀取站也優(yōu)選地由蓄電池供給電能。這允許讀取站是完全無線纜的設(shè)計。如果電壓供應(yīng)采取的是蓄電池的形式,那么評估設(shè)備可例如以如下方式被設(shè)計:它也監(jiān)測該蓄電池,例如關(guān)于蓄電池溫度、電壓和電流強度。如果評估設(shè)備證明蓄電池已經(jīng)達到了臨界狀態(tài),那么可通知操作者。還可以想到,評估設(shè)備在這種情況下向連接的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)報警或者在內(nèi)容管理系統(tǒng)中產(chǎn)生維修請求。在其他情況下,正常的蓄電池變化必須被包含在計劃中。如果蓄電池變化是不期望的,那么必須提供向讀取站的依賴線纜的電壓供應(yīng)。作為通過蓄電池供應(yīng)能量的替換方式或者在通過蓄電池供應(yīng)能量的基礎(chǔ)上,可以通過被稱為能量采集的方式來向讀取站供應(yīng)電能。能量采集通常是基于電能的熱電生成,例如借助于珀爾帖元件。但是,也可使用其它類型的從環(huán)境的能量生成。
在最簡單的情況下,過程數(shù)據(jù)可包括由操作者(直接或間接地借助過程自動化系統(tǒng))向評估設(shè)備發(fā)出的輸入。尤其是,所述操作者的所述輸入可以是控制命令或確認(rèn)??刂泼钍窍蛑辽僖粋€處理站的自動化系統(tǒng)發(fā)出的命令并且基于所述控制命令所述至少一個處理站——不僅僅是該處理站的自動化系統(tǒng)——采取動作。因此,開始機械動作和/或采取電能輸出動作,不僅僅是開始信號流。確認(rèn)是輸入,通過這種輸入操作者授予所述至少一個處理站的自動化系統(tǒng)可能的多種認(rèn)可中的一種。在這種情況下,當(dāng)全部的認(rèn)可都已經(jīng)被授予時,所述至少一個處理站就采取動作(定義如上)。
例如,操作者可以向自動化系統(tǒng)指示轉(zhuǎn)爐將要開始排出液體金屬。這不可避免地暗示鋼包被布置在轉(zhuǎn)爐的區(qū)域內(nèi)。如果在這種情況下讀取站沒有檢測到應(yīng)答器,那么這就指示應(yīng)答器有缺陷或者已經(jīng)丟失或者讀取站有缺陷。對于爐渣容器來說當(dāng)排出爐渣時類似的情況也成立。而且,在其他過程的情況下,能夠基于操作者發(fā)出的過程命令來推斷冶金容器的出現(xiàn)。這種過程命令的一個示例是對位于鋼包中的熔體的二次冶金處理的開始命令。
替換地或附加地,過程數(shù)據(jù)可以包括過程狀態(tài),所述過程狀態(tài)由所述至少一個處理站的自動化系統(tǒng)自動地檢測并且被給予到評估設(shè)備。例如,讀取站可被布置在起重機上或鋼包回轉(zhuǎn)臺上。如果起重機或鋼包回轉(zhuǎn)臺正在運輸鋼包,那么可例如借助于稱重系統(tǒng)來檢測鋼包的存在(更準(zhǔn)確地說,它的質(zhì)量或重量)。從所檢測的質(zhì)量或所檢測的重量可以推斷鋼包是否存在,并且由此還能推斷應(yīng)答器是否應(yīng)該正與讀取站通信。如果盡管鋼包存在但在應(yīng)答器和讀取站之間沒有通信發(fā)生,那么像之前一樣這就指示應(yīng)答器有缺陷或者已經(jīng)丟失或者讀取站有缺陷。
過程狀態(tài)甚至可以至少部分地由讀取站或者布置在讀取站上的設(shè)備檢測到。尤其是,過程狀態(tài)可以包括借助被附接到讀取站的溫度測量設(shè)備在檢測區(qū)域中檢測的讀取站的外部溫度,也就是說,在應(yīng)答器與讀取站通信(或應(yīng)該與讀取站通信)時冶金容器所位于的那個區(qū)域中。在這種情況下,所述外部溫度的顯著升高例如可由評估設(shè)備解釋為意味著冶金容器應(yīng)該位于讀取站的檢測區(qū)域中。這個改進利用了如下事實:冶金容器的溫度可感知地高于周圍溫度,例如冶金容器的溫度超過100°c,尤其是冶金容器的溫度是約200°c。溫度測量設(shè)備可通過線纜被連接到讀取站。作為替換方式,例如也可使用帶有內(nèi)置溫度傳感器的應(yīng)答器(其相對于讀取站是靜止的),例如帶有溫度傳感器saw或被動rfid應(yīng)答器或者其他某種合適的rfid應(yīng)答器。
在許多情況下,讀取站具有天線。在這種情況下,天線的溫度或者天線的熱護罩(如果有的話)的溫度優(yōu)選地被檢測作為讀取站的外部溫度。所述外部溫度的升高可在天線或熱護罩處被很好地測量到,因為天線面對應(yīng)答器。而且,天線或熱護罩相對于溫度的升高具有短的響應(yīng)時間。
在溫度檢測的情況下,評估設(shè)備優(yōu)選地還如此地評估外部溫度并且如果外部溫度超過了極限值就發(fā)出對應(yīng)的消息。通過這個程序,例如可以檢測鋼包襯層的磨損增加。為此目的,例如可以發(fā)生到狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(cms)的鏈接,這是基于通過測量和分析對容器的狀態(tài)的定期或永久檢測。這個極限值可以是恒定的。作為替換,極限值可以是取決于時間的。例如,極限值可取決于一年中的時間和/或一天中的時間。
如果在所述至少一個處理站處開始了一個過程階段并且該過程階段為了其被執(zhí)行必須要求冶金容器的出現(xiàn),那么冶金容器當(dāng)然也必須出現(xiàn)。如果基于讀取站與應(yīng)答器的通信以及基于過程數(shù)據(jù)的評估這兩者都檢測到了相關(guān)冶金容器的出現(xiàn),這是沒有問題的。但是,如果,即使沒有發(fā)生讀取站與應(yīng)答器的通信或者沒有基于評估檢測到相關(guān)冶金容器的出現(xiàn)還是要開始所述過程階段,這可能是危險的。
例如,應(yīng)答器可能已經(jīng)丟了(例如已經(jīng)被從冶金容器上扯下)并且之后永久地位于讀取站的檢測區(qū)域中,其相對于所述讀取站是靜止的,但是沒有相關(guān)的冶金容器。在這種情況下,所述至少一個處理站的操作可僅在冶金容器實際上處于所述至少一個處理站的預(yù)期位置處并且這還要由操作者確認(rèn)時才繼續(xù)。因此,優(yōu)選地,在讀取站與應(yīng)答器發(fā)生通信并且基于過程數(shù)據(jù)確定了冶金容器不被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中時,所述設(shè)備在繼續(xù)所述至少一個處理站的在包含冶金容器時的操作之前等待來自操作者的確認(rèn)。
相反,即使冶金容器處于所述至少一個處理站的預(yù)期位置處,應(yīng)答器也可能被從冶金容器上拆下并且現(xiàn)在位于讀取站的檢測區(qū)域之外。在這種情況下,即使應(yīng)答器與讀取站不發(fā)生通信,也可繼續(xù)所述至少一個處理站的在包含冶金容器時的操作。因此,優(yōu)選地,在這種情況下——也就是說在讀取站和應(yīng)答器不發(fā)生通信并且基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中的情況下——所述設(shè)備在繼續(xù)所述至少一個處理站的包含冶金容器時的操作之前等待來自操作者的確認(rèn)。
因此,可能的是,操作者的確認(rèn)僅是(二進制的)確認(rèn)。然而,優(yōu)選的是,操作者的確認(rèn)是冶金容器的身份證明。例如,可要求操作者輸入冶金容器的號碼,該號碼通常被以大字母的形式布置在冶金容器可被操作者看到的區(qū)域中。在這種情況下,所述身份證明由評估設(shè)備分配給冶金容器,使得所述冶金容器能夠基于身份證明的隨后發(fā)生的分配由其它的處理站識別。然而,在這種情況下識別的發(fā)生不是基于那里的讀取站和應(yīng)答器之間的通信,而是基于追蹤。然而,此時冶金容器的身份證明也可以已經(jīng)被指示給其它處理站的操作者并且僅必須被確認(rèn)。
如已經(jīng)提及的,應(yīng)答器可能存在缺陷或丟失。但是,類似地,讀取站存在缺陷也是可能的。例如,在金屬工業(yè)裝置的嚴(yán)酷的操作條件下,讀取站用來與應(yīng)答器通信的讀取站的天線可能彎曲、被扯掉或者以某種其它方式被損壞。如果讀取站存在缺陷,應(yīng)答器與讀取站的通信也同樣地不再可能。在這種情況下,盡管冶金容器處于讀取站的檢測區(qū)域中,這種通信也是不可能的。這個事實可被用于區(qū)分個別應(yīng)答器的缺陷和讀取站的缺陷。尤其是,在對于連續(xù)的多個冶金容器來說不發(fā)生讀取站和應(yīng)答器的通信并且基于過程數(shù)據(jù)確定相應(yīng)的冶金容器被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中時,可由評估設(shè)備發(fā)出消息說明讀取站存在缺陷。根據(jù)要求可選擇在推斷讀取站的缺陷之前所允許的失敗嘗試的數(shù)量,例如2、3、4和5。
這個目的還通過帶有權(quán)利要求12的特征的金屬工業(yè)裝置實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的金屬工業(yè)裝置的有利改進是從屬權(quán)利要求13到22的主題。
根據(jù)本發(fā)明,在開始時提及的類型的金屬工業(yè)裝置以如下方式被改進
-與讀取站和應(yīng)答器的通信獨立地檢測過程數(shù)據(jù),
-基于所述過程數(shù)據(jù)由評估設(shè)備確定冶金容器是否被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中,以及
-如果讀取站和應(yīng)答器發(fā)生通信并且基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器不被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中,和/或如果讀取站和應(yīng)答器不發(fā)生通信并且基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器被預(yù)期處于讀取站的檢測區(qū)域中,由評估設(shè)備發(fā)出消息。
金屬工業(yè)裝置因此適合于并且尤其被用來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。
金屬工業(yè)裝置的有利改進對應(yīng)于方法的那些有利改進。因此,參考上面給出的陳述,這些陳述也類似地適用于金屬工業(yè)裝置。所述金屬工業(yè)裝置可以是冶金工業(yè)裝置,尤其是煉鋼廠。
本發(fā)明的上面描述的性質(zhì)、特征和優(yōu)點以及實現(xiàn)它們的方式由下面對示范性實施例的描述而變得更加清楚和更加容易理解,結(jié)合被示意性給出的附圖更加具體地解釋了這些示范性實施例,其中:
圖1示出了金屬工業(yè)裝置,
圖2示出了處理站,
圖3示出了流程圖,
圖4示出了時間-溫度圖以及
圖5-8示出了流程圖。
根據(jù)圖1,金屬工業(yè)裝置包括多個處理站1還有(至少總的來說)多個冶金容器2。金屬工業(yè)裝置的冶金容器2被運往或穿過處理站1。
純粹作為示例,在圖1中電弧爐1a、真空處理裝置1b、連鑄裝置1c和爐渣坑1d被描述為處理站1,而澆鑄鋼包2a和爐渣容器2b被描述為冶金容器2。在這種改進的情況下,澆鑄鋼包2a在電弧爐1a的出料期間例如被填充有液態(tài)金屬,例如液態(tài)鋼。然后,澆鑄鋼包2a被供給到真空處理裝置1b。在那里,執(zhí)行對鋼熔體的二次冶金處理。最后,澆鑄鋼包2a被移動到連鑄裝置2c。在那里,鋼熔體被澆鑄成鋼股線。然后空的澆鑄鋼包2a被返回到電弧爐1a。爐渣容器2b在出料期間在電弧爐1a處被填充有爐渣,然后被移動到爐渣坑1d,在那被清空并且最后再被返回到電弧爐1a。通常存在多個澆鑄鋼包2a和多個爐渣容器2b。
為了監(jiān)測金屬工業(yè)裝置中的冶金容器2,冶金容器2每一個都裝備有至少一個應(yīng)答器3。相應(yīng)的應(yīng)答器數(shù)據(jù)被存儲在應(yīng)答器3中。優(yōu)選地,相應(yīng)的應(yīng)答器數(shù)據(jù)對相應(yīng)的應(yīng)答器3來說是唯一的。通過應(yīng)答器數(shù)據(jù),相應(yīng)的應(yīng)答器3以及由此相應(yīng)的冶金容器2不僅能被檢測到,而且能被識別。相應(yīng)的應(yīng)答器3能被不可拆卸地緊固到相應(yīng)的冶金容器2。作為替換,到相應(yīng)的冶金容器2的可拆卸的緊固也是可行的。
圖2示出了處理站1的其中一個,例如電弧爐1a。但是,下面關(guān)于圖2的陳述——替換地或附加地——也適用于處理站1的其它部分。尤其是,多個處理站1,或者甚至全部處理站1可被以下面結(jié)合附圖2和其它附圖所解釋的方式設(shè)計。
根據(jù)圖2,讀取站4被布置在處理站1處。如果相關(guān)的冶金容器2處于讀取站4的檢測區(qū)域5中并相對于讀取站4是靜止的,應(yīng)答器3和讀取站4能夠彼此通信。尤其是,讀取站4永久地或者間歇地發(fā)出——例如通過天線6——激勵信號,基于該激勵信號引起應(yīng)答器3發(fā)出其應(yīng)答器數(shù)據(jù)。由應(yīng)答器3發(fā)出的應(yīng)答器數(shù)據(jù)被讀取站4接收并評估。例如,讀取站4能基于所接收的應(yīng)答器數(shù)據(jù)證明哪個冶金容器2正處于檢測區(qū)域5中。讀取站4和應(yīng)答器3的通信尤其至少包括讀取站4對應(yīng)答器數(shù)據(jù)的接收。
讀取站4和應(yīng)答器3的通信被供給到評估設(shè)備7。評估設(shè)備7可以僅被供給與應(yīng)答器3的通信正在發(fā)生的信息。但是,通常,評估設(shè)備7還被讀取站4供給多條信息,這些信息除了這個通信的事實之外還揭示了讀取站4正與哪個應(yīng)答器3通信或者正與讀取站4通信的應(yīng)答器3被分配給哪個冶金容器2。根據(jù)圖3,在步驟s1中對應(yīng)的多條信息由評估設(shè)備7接收。
過程數(shù)據(jù)也被供給到評估設(shè)備7。過程數(shù)據(jù)是被與和應(yīng)答器3通信無關(guān)地檢測的數(shù)據(jù)。例如,可檢測操作者8向處理站1的自動化系統(tǒng)9發(fā)出的輸入。這種輸入的一個示例是從電弧爐1a排放金屬或從爐渣容器2b將爐渣倒入爐渣坑1d的指示。如果操作者8的輸入被發(fā)出給自動化系統(tǒng)9,那么操作者8的輸入由自動化系統(tǒng)9傳遞給評估設(shè)備7。替換地,向評估設(shè)備7的直接輸入也是可以的。根據(jù)圖3,在步驟s2評估設(shè)備7接受過程數(shù)據(jù)。
在步驟s3中,評估設(shè)備7基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器2是否被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5中。例如,評估設(shè)備7可在步驟s3中確定邏輯變量的值。在這種情況下,邏輯變量例如在且僅在評估設(shè)備7基于過程數(shù)據(jù)斷定冶金容器2被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5中時值才為“真”。否則,邏輯變量的值為“假”。
在步驟s4中,評估設(shè)備7檢查在步驟s3中確定的預(yù)期是否對應(yīng)于應(yīng)答器3和讀取站4的實際通信。如果讀取站4和應(yīng)答器3正發(fā)生通信并且還基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器2被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5內(nèi),則存在對應(yīng)。如果讀取站4和應(yīng)答器3沒有通信并且還基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器2不被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5內(nèi),則也存在對應(yīng)。如果存在對應(yīng),那么評估設(shè)備7返回到步驟s1。否則,評估設(shè)備7前進到步驟s5。在步驟s5中,評估設(shè)備7(至少主要是)發(fā)出消息m。例如,消息m可被發(fā)給處理站1的自動化系統(tǒng)9、更高級別的過程控制系統(tǒng)或者操作者8。這些措施的各種組合也是可行的。
能夠以各種不同的方式改進上面描述的本發(fā)明的基本程序。因此,例如,可能的是,作為使用操作者8的輸入的替換方式或者在使用操作者8的輸入的基礎(chǔ)上,過程數(shù)據(jù)包括由自動化系統(tǒng)9自動檢測并且被供給到評估設(shè)備7的過程狀態(tài)。例如,如果處理站1進入到必須要求冶金容器2的狀態(tài)時自動化系統(tǒng)9就可向評估設(shè)備7發(fā)出信號。這種狀態(tài)的示例是,在電弧爐1a的情況下,排放液態(tài)金屬和爐渣,并在真空處理裝置1b的情況下,開始對金屬熔體的處理。還可行的是,例如,通過攝像機10捕獲檢測區(qū)域5的圖像b并且通過對圖像b的自動分析確定冶金容器2是否包含在所捕獲的圖像b中。
以類似的方式,可行的是——作為使用操作者8的輸入的替換方式或者在使用操作者8的輸入的基礎(chǔ)上以及作為使用由自動化系統(tǒng)9檢測的數(shù)據(jù)的替換方式或者在使用自動化系統(tǒng)9檢測的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上——使用由讀取站4或布置在讀取站4處的設(shè)備檢測的過程狀態(tài)。例如,前面提到的攝像機10可以是讀取站4的組成部分。
在后一種情況下,也就是說,在使用由讀取站4或布置在讀取站4處的設(shè)備檢測的過程狀態(tài)的情況下,過程狀態(tài)可尤其包括讀取站4的外部溫度t。外部溫度t在這種情況下是通過附接到讀取站4的溫度測量設(shè)備11在檢測區(qū)域5中檢測的。
如果檢測了外部溫度t,根據(jù)圖4該外部溫度t在沒有冶金容器2處于檢測區(qū)域5中的情況下是處于相對來說低范圍內(nèi)。另一方面,如果冶金容器2處于檢測區(qū)域5內(nèi),那么外部溫度t快速且顯著地升高,將圖4中的溫度峰值。因此,可以用評估設(shè)備7將外部溫度t中的這種顯著升高解釋為意味著冶金容器2處于讀取站4的檢測區(qū)域5內(nèi)。
原則上,溫度測量設(shè)備11可被相對于讀取站4布置在任何期望位置處,只要這種布置相對于讀取站4來說是靜止的并且還確保溫度測量設(shè)備11被位于檢測區(qū)域5中的冶金容器2的熱輻射影響到足夠的程度。例如,天線6的溫度可被檢測為讀取站4的外部溫度t。如果天線6由熱護罩12熱保護,那么熱護罩12的面對檢測區(qū)域5的側(cè)面的溫度也可被檢測。
在檢測外部溫度t的情況下,還可行的是——也就是說在根據(jù)圖3的程序的基礎(chǔ)上,可以由根據(jù)圖4的程序補充——評估設(shè)備7還評估這樣得到的外部溫度t。下面結(jié)合圖5更具體地進行解釋。
根據(jù)圖5,評估設(shè)備7在步驟s11中接受來自讀取站4的外部溫度t。如果,作為圖3的程序的一部分,外部溫度t僅被用作過程數(shù)據(jù),那么步驟s11對應(yīng)圖3的步驟s2。如果,作為圖3的程序的一部分,外部溫度t不是僅被用作而是主要被用作過程數(shù)據(jù),那么步驟s11是圖3的步驟s2的一部分。否則,步驟s11是在圖3的步驟s2的基礎(chǔ)上另外提供的。
在步驟s12中,評估設(shè)備7確定極限值g。步驟s12僅僅是可選的,因此在圖5中用虛線表示。如果沒有提供步驟s12,那么極限值g是被預(yù)先定義的固定值。否則,極限值g尤其可以是取決于時間的。例如,極限值g可取決于一年中的時間和/或一天中的時間。取決于其它的變量也是可以的。
在步驟s13中,評估設(shè)備7檢查外部溫度t是否超過該極限值。如果情況并非如此,那么評估設(shè)備7返回到步驟s11。否則,評估設(shè)備7前進到步驟s14。在步驟s14中,評估設(shè)備7發(fā)出消息m'?;趫D5的程序,消息m'可以表征冶金容器2的襯層——例如澆鑄鋼包的襯層——被磨損并且必須被更新或修復(fù)。
下面結(jié)合圖6更具體地解釋圖3的步驟s5的一種可能的改進??扇菀椎貙⑦@種改進與圖4和/或圖5的改進結(jié)合。
根據(jù)圖6,首先在步驟s21中發(fā)出消息m。在步驟s21中的消息m的發(fā)出至少是向操作者8發(fā)生的。然后,評估設(shè)備7在步驟s22檢查在繼續(xù)處理站1的操作的情況下是否冶金容器必須得出現(xiàn),也就是說冶金容器2被包含在處理站1的操作中。如此前在另外的上下文中所提及的,這種類型的操作的示例是從電弧爐1a排放液態(tài)金屬或爐渣或者對真空處理裝置1b中的金屬熔體的二次冶金處理。如果冶金容器2不是絕對必須被包含在處理站1的操作中,那么接下來的步驟s23到步驟s24可被跳過。否則,評估設(shè)備7前進到步驟s23。
在步驟s23中,評估設(shè)備7等待操作者8的輸入。尤其是,評估設(shè)備7一直等待直到操作者8給它一個確認(rèn)c:冶金容器2實際上處于檢測區(qū)域5中。操作者8的這個確認(rèn)c具有超馳的效果。因此,它具有的優(yōu)先權(quán)高于基于處理數(shù)據(jù)確定的冶金容器2的存在的預(yù)期與應(yīng)答器3與讀取站4的矛盾的通信或不通信之間的不符。僅在評估設(shè)備7被給與這樣的確認(rèn)c時,該評估設(shè)備才前進到步驟s24。在步驟s24中,在包含冶金容器2的情況下繼續(xù)處理站1的操作。例如,評估設(shè)備7可將對應(yīng)的認(rèn)可信號發(fā)送給處理站1的自動化系統(tǒng)9。
作為上面結(jié)合圖6解釋的程序的一部分,該設(shè)備在讀取站4和應(yīng)答器3發(fā)生通信且基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器2不被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5中的情況下以及在讀取站4和應(yīng)答器3不通信并且基于程序數(shù)據(jù)確定冶金容器2被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5中的情況下都等待操作者8的確認(rèn)c。但是,在一些情形下,可以僅向這兩種情況中的一個或另一個提供圖6的程序。
可根據(jù)要求設(shè)計操作者8的確認(rèn)c。例如,與圖6中描述的類似,在步驟s25中可剛好在步驟s23之前要求操作者8提供冶金容器2的身份證明i——可能甚至剛好在步驟s22之前。在這種情況下,確認(rèn)c具有的效果是身份證明i由評估設(shè)備7分配給冶金容器2。例如,身份證明i可被發(fā)送給金屬工業(yè)裝置的過程控制系統(tǒng)或者處理站1的自動化系統(tǒng)9并且接著再被發(fā)送給金屬工業(yè)裝置的過程控制系統(tǒng)。結(jié)果,尤其是在應(yīng)答器3不再工作的情況下,可基于身份證明i與對冶金容器2的追蹤的組合事先給予其它的處理站1關(guān)于涉及的是哪個冶金容器2的通知。冶金容器2因此可由其它的處理站1基于身份證明i的隨后發(fā)生的分配來識別。尤其是,見圖7,在這種情況下根據(jù)圖3或圖4的程序可被改變?nèi)缦拢?/p>
如果不能基于應(yīng)答器數(shù)據(jù)識別冶金容器2并且因此系統(tǒng)前進到圖3的步驟s5或者圖6的步驟s21,那么負責(zé)相應(yīng)的處理站1的評估設(shè)備7可首先在步驟s31中向金屬工業(yè)裝置的過程控制系統(tǒng)要求相關(guān)的身份證明i。在步驟s32中,評估設(shè)備7檢查是否提供了身份證明i。如果提供了,那么評估設(shè)備7前進到步驟s33,在那里僅向操作者8要求確認(rèn)命令c。否則,系統(tǒng)首先前進到步驟s34,在那里向操作者8要求身份證明i。
下面結(jié)合附圖8更具體地解釋圖3的程序的另一個可行的改進。這種改進也可根據(jù)要求與根據(jù)圖4-7的改進相結(jié)合。
圖8首先包含了圖3的步驟s1到步驟s5。因此下面沒有更具體地解釋這些步驟。
另外,提供了步驟s41和步驟s42。在步驟s41中,評估設(shè)備7檢查讀取站4和應(yīng)答器3的通信是否正在發(fā)生并且還基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器2被預(yù)期位于讀取站4的檢測區(qū)域5中。如果情況如此,那么這就意味著讀取站4對冶金容器2的識別正確以及基于過程數(shù)據(jù)對冶金容器2的檢測也正確。在這種情況下,尤其可認(rèn)為讀取站4正在正常工作。在這種情況下,評估設(shè)備7執(zhí)行步驟s42,其中它重置計數(shù)器13(見圖2),也就是說將其設(shè)置為0值。
另外也提供了步驟s43到步驟s46。在步驟s43中,評估設(shè)備7檢查基于過程數(shù)據(jù)是否確定了冶金容器2被預(yù)期位于讀取站4的檢測區(qū)域5內(nèi)。由于步驟s43到步驟s46被布置在步驟s4的“否”分支,這不可避免地意味著讀取站7和應(yīng)答器3沒有通信。如果情況如此,這通常意味著應(yīng)答器3和讀取站4有缺陷。在這情況下,評估設(shè)備7在步驟s44中遞增計數(shù)器13。
在步驟s45中,評估設(shè)備7檢查計數(shù)器13的值是否達到了最大允許值max。最大允許值max可根據(jù)需要被確定。通常它位于個位數(shù)范圍內(nèi),例如在2和5之間。如果達到了最大允許值max,那么評估設(shè)備7前進到步驟s46。在步驟s46中,評估設(shè)備7發(fā)出消息m'':讀取站4有缺陷。
總之,本發(fā)明因此涉及如下主題。
金屬工業(yè)裝置包括多個處理站1,冶金容器2被運往和/或穿過所述處理站。為了監(jiān)測冶金容器2,冶金容器2裝備有具有應(yīng)答器數(shù)據(jù)的應(yīng)答器3。讀取站4被布置在處理站1中的至少一個處。如果冶金容器2位于讀取站4的檢測區(qū)域5內(nèi)并且相對于讀取站4是靜止的,應(yīng)答器3就與讀取站4通信。讀取站4與應(yīng)答器3的通信被供給到評估設(shè)備7。評估設(shè)備7還被供給過程數(shù)據(jù),所述過程數(shù)據(jù)是被與讀取站4和應(yīng)答器3的通信無關(guān)地檢測的。評估設(shè)備7基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器2是否被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5內(nèi)。如果讀取站4和應(yīng)答器3發(fā)生通信并且基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器2不被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5內(nèi)和/或如果讀取站4和應(yīng)答器3不發(fā)生通信并且基于過程數(shù)據(jù)確定冶金容器2被預(yù)期處于讀取站4的檢測區(qū)域5內(nèi),就由評估設(shè)備7發(fā)出消息m。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點。尤其是,可以以簡單且可靠的方式檢查由讀取站4檢測的應(yīng)答器數(shù)據(jù)的看似可信性。而且,金屬工業(yè)裝置的操作可靠性被顯著地提高。然而,操作者8在存在不符的情況下使用超馳來相應(yīng)的處理站1繼續(xù)操作的可能性不損害金屬工業(yè)裝置的處理站1的整體執(zhí)行能力。
盡管已經(jīng)通過優(yōu)選的示范性實施例具體地說明了并詳細地描述了本發(fā)明,但是本發(fā)明不限于所公開的示例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的保護范圍的情況下可由此得到其他的變型。
附圖標(biāo)記列表
1,1a到1d處理站
2,2a,2b冶金容器
3應(yīng)答器
4讀取站
5檢測區(qū)域
6天線
7評估設(shè)備
8操作者
9自動化系統(tǒng)
10攝像機
11溫度測量設(shè)備
12熱護罩
13計數(shù)器
b圖像
c確認(rèn)
g極限值
i身份證明
m,m',m''消息
max最大允許值
s1到s46步驟
t外部溫度。