專利名稱：一種電振下料控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金電振下料控制技術領域，具體是一種電振下料控制方法及系統(tǒng)。
背景技術：
冶金行業(yè)煉鋼廠鐵合金及散料系統(tǒng)電振下料控制裝置是控制鋼水成分的重要設備，由料斗、電振設備、稱重裝置、以及電振電氣控制系統(tǒng)組成。由于下料的電振給料機在下料時滯后作用比較明顯，如果按稱量設備的實際讀數(shù)控制下料設備的啟停，必然導致下料過量。一般解決方法是，由大到小間接控制合金的流量，給料機停止的瞬間，合金的流量越小，越容易提高下料控制的精確程度，通過控制電振給料機先高速、后低速運行，提前關閉電振，使下料量基本接近設定值。為此，控制設計中引用了電振控制的強弱振切換值、強振速度、弱振速度、落差值的概念。以上參數(shù)的確定可以采用實驗方法，對多次重復下料的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理，以獲得最佳值。但這種方法確定最佳值后，由于物料或者設備的輕微變化，會引起偏差的變化，而設定值卻不能及時調(diào)整，導致生產(chǎn)過程中滿足控制要求的下料命中率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有生產(chǎn)過程中滿足控制要求的下料命中率較低的問題，提供一種電振下料控制方法及系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電振下料控制方法包括
當連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Ql、Q2同為正數(shù)，且均大于預先設定的控制限D(zhuǎn)時，根據(jù)E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正；
當連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Ql、Q2同為負數(shù)，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據(jù)E2=E1 KD對下料落差值E2進行修正； 所述El為下料提前量；
所述K為修正系數(shù)，K的取值范圍控制在0. 5-1。進一步，當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒后， 采集稱量儀器的最終讀數(shù)1 ,得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Ql ；
當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒后，采集稱量儀器的最終讀數(shù)1 ,得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q2。進一步，當下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規(guī)格限2D時，對偏差值Q超過規(guī)格限2D的次數(shù)進行累加，累加次數(shù)超過指定次數(shù)后進行報警提示。進一步，對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限制；在對下料落差值E2進行修正時，當修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，下料落差值E2=Emax，當修正后的下料落差值E2小于最小值Emin時，下料落差值E2=Emin。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種電振下料控制系統(tǒng)包括 判斷模塊、修正模塊；所述修正模塊在所述判斷模塊判斷連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q1、Q2同為正數(shù)，且均大于預先設定的控制限D(zhuǎn)時，根據(jù)E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正；在所述判斷模塊判斷連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Ql、Q2 同為負數(shù)，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據(jù)E2=E1 KD下料落差值E2進行修正； 所述El為下料提前量；所述K為修正系數(shù)，K的取值范圍控制在0. 5-1。進一步，控制模塊、計算模塊，所述控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，系統(tǒng)停止振料，在系統(tǒng)停止振料延時N秒后，通過所述計算模塊采集稱量儀器的最終讀數(shù)Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間偏差值Ql ；所述控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，系統(tǒng)停止振料， 在系統(tǒng)停止振料延時N秒后，通過所述計算模塊采集稱量儀器的最終讀數(shù)Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I3S之間偏差值Q2。進一步，報警模塊，當所述判斷模塊判斷下料量1 與設定下料量之間的偏差值 Q超過規(guī)格限2D時，所述報警模塊對偏差值Q超過規(guī)格限2D的次數(shù)進行累加，累加次數(shù)超過指定次數(shù)后進行報警提示。進一步，設置模塊，所述設置模塊對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin 進行限定；在所述修正模塊對下料落差值E2進行修正時，當所述判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，控制下料落差值E2=EmaX，當所述判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2小于最小值Emin時，控制下料落差值E2=Emin。本發(fā)明提供的一種電振下料控制方法及系統(tǒng)根據(jù)以往下料稱量的偏差值的變化趨勢，修正下次稱量的下料落差值E2，對下料控制誤差進行補償，排除個別下料異常對下料落差值E2修正的影響，對修正下料落差值E2后仍無法達到下料精度命中率做出報警提示。 本發(fā)明能夠大幅度提高煉鋼過程中的下料控制精度，為煉鋼過程鋼水合金化調(diào)整的穩(wěn)定性提供了良好條件，避免因散料合金下料異常導致的鋼水級別改判或降級的情況發(fā)生，有效提高對鋼水成分的調(diào)控能力。減輕了維護工作量、提高了生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明實施例提供的一種電振下料控制方法的工作原理示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種電振下料控制系統(tǒng)的結構框圖3為本發(fā)明實施例提供的一種電振下料控制方法的程序設計流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明提供的一種電振下料控制方法包括
步驟一對El值、K值、控制限D(zhuǎn)以及規(guī)格限2D進行提前設定。其中通過實驗統(tǒng)計的方法得到下料提前量El，El初始值的大小確定，與電振設備角度調(diào)整及物料的顆粒流動性相關，例如下料的設定值是以Kg為單位，一般設置下料落差值E為2-6Kg的某個數(shù)值，下料試驗后觀察偏差值Q，Q接近于0的E值，就是相對合適的落差值，投入控制方法后，系統(tǒng)將會自動調(diào)整E值，使Q穩(wěn)定在控制限范圍以內(nèi)。K為修正系數(shù)，K的取值范圍控制在0. 5-1。步驟二 當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒， 一般設置在3-10秒，視實際設備而定，目的是為了使稱量系統(tǒng)返回的重量值是一個穩(wěn)定的數(shù)值，因為電振停止后可能會有慣性余震，稱量數(shù)值會有變化，延時的目的就是等稱量數(shù)值穩(wěn)定后再采集，避免誤差。采集稱量儀器最終下料量Pa，并計算出最終下料量1 與設定下料量I3S的偏差值Ql=Pa-Ps。步驟三當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒， 一般設置在3-10秒，視實際設備而定，目的是為了使稱量系統(tǒng)返回的重量值是一個穩(wěn)定的數(shù)值，因為電振停止后可能會有慣性余震，稱量數(shù)值會有變化，延時的目的就是等稱量數(shù)值穩(wěn)定后再采集，避免誤差。采集稱量儀器最終下料量Pa，并計算出最終下料量1 與設定下料量I3S的偏差值Q2= Pa-Ps0步驟四對偏差值與預先設定的控制限D(zhuǎn)進行比較，并判斷是否對下料落差值E2 進行修正以及給出對下料落差值E2進行修正的方法。當連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Ql、Q2同為正數(shù)，且均大于預先設定的控制限D(zhuǎn)時，根據(jù)E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正。當連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Ql、Q2同為負數(shù)，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據(jù)E2=E1 KD下料落差值E2進行修正。當連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Q1、Q2的絕對值均小于預先設定的控制限D(zhuǎn)時，不進行下料落差值E2的修正。對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限定。在對下料落差值E2進行修正時，當修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，下料落差值E2=Emax，當修正后的下料落差值E2小于最小值Emin時，下料落差值E2=Emin。其中K為修復系數(shù)，K的取值范圍控制在0. 5-1。步驟五報警提示，當下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規(guī)格限2D 時，對偏差值Q超過規(guī)格限2D的次數(shù)進行累加，累加次數(shù)超過指定次數(shù)后進行報警提示。指定次數(shù)一般設置在5-10次之間，視實際對電振控制的精度要求而定，精度要求高設置報警次數(shù)小。目的是使系統(tǒng)自動識別出，修訂后的下料落差量E2已達到最大值Emax或最小值 Emin仍然無法達到規(guī)格限2D范圍以內(nèi)的現(xiàn)狀，有效提高對下料異常的可探測度，進行設備維修與調(diào)整的響應。使用控制限D(zhuǎn)與修復系數(shù)K的乘積作為修正量，這樣既可以使系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)又避免了下料偏差值異常時出現(xiàn)過量調(diào)整。如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種電振下料控制系統(tǒng)，包括計算模塊，判斷模塊， 修正模塊，控制模塊，報警模塊以及設置模塊。通過實驗統(tǒng)計的方法得到下料提前量El。El初始值的大小確定，與電振設備角度調(diào)整及物料的顆粒流動性相關，例如下料的設定值是以Kg為單位，一般設置下料落差值 E為2-6Kg的某個數(shù)值，下料試驗后觀察偏差值Q，Q接近于0的E值，就是相對合適的落差值，投入控制方法后，系統(tǒng)將會自動調(diào)整E值，使Q穩(wěn)定在控制限范圍以內(nèi)。K為修正系數(shù)， K的取值范圍控制在0. 5-1。通過設置模塊設置El值與K值，同時設置控制限D(zhuǎn)以及規(guī)格限2D?？刂颇K、計算模塊，控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量 Ps相差El時，系統(tǒng)停止振料，在系統(tǒng)停止振料延時N秒后，一般設置在3-10秒，視實際設備而定，目的是為了使稱量系統(tǒng)返回的重量值是一個穩(wěn)定的數(shù)值，因為電振停止后可能會有慣性余震，稱量數(shù)值會有變化，延時的目的就是等稱量數(shù)值穩(wěn)定后再采集，避免誤差。然后通過計算模塊采集稱量儀器的最終讀數(shù)Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I3S之間偏差值Ql ；控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，系統(tǒng)停止振料，在系統(tǒng)停止振料延時N秒后，一般設置在3-10秒，視實際設備而定，目的是為了使稱量系統(tǒng)返回的重量值是一個穩(wěn)定的數(shù)值，因為電振停止后可能會有慣性余震，稱量數(shù)值會有變化，延時的目的就是等稱量數(shù)值穩(wěn)定后再采集，避免誤差。然后通過計算模塊采集稱量儀器的最終讀數(shù)Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間偏差值Q2。判斷模塊、修正模塊，修正模塊在判斷模塊判斷連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Q1、Q2同為正數(shù)，且均大于預先設定的控制限D(zhuǎn)時，根據(jù)E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正。在所述判斷模塊判斷連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I^s 之間的差值Q1、Q2同為負數(shù)，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據(jù)E2=E1 KD下料落差值E2進行修正。設置模塊，設置模塊對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限定。在修正模塊對下料落差值E2進行修正時，當判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，控制下料落差值E2=EmaX，當判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2小于最小值 Emin時，控制下料落差值E2=Emin。報警模塊，通過報警模塊操作界面選擇修正及報警提示功能選項，當所述判斷模塊判斷下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規(guī)格限2D 時，所述報警模塊對偏差值Q超過規(guī)格限2D的次數(shù)進行累加，累加次數(shù)超過指定次數(shù)后進行報警提示。根據(jù)上述修正公式E2=E1 士KD進行下料是一個無限逼近下料命中范圍的過程，公式中的兩個參數(shù)對該系統(tǒng)的性能至關重要，即下料提前量El和修正系數(shù)K。El選擇太大或太小，則系統(tǒng)達到穩(wěn)定前的下料次數(shù)就比較大；如果K選擇過小，系統(tǒng)達到穩(wěn)定之前的下料次數(shù)也比較大，如果K選擇過大，可能會出現(xiàn)一個震蕩過程，因此El應該通試驗統(tǒng)計的方法得到，K值一般在0. 5-1的范圍選擇。該系統(tǒng)的優(yōu)點是，一旦趨于穩(wěn)定，將不再需要調(diào)整。如果物料粒度和設備發(fā)生變化，系統(tǒng)可以進行適應性調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)投入運行后，進行的連續(xù)跟蹤觀察表明，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，下料控制命中率由原來的31. 8%，穩(wěn)定在目前的98. 3%左右。設置兩個連續(xù)偏差值Ql、Q2的目的是為了判斷系統(tǒng)目前是在一個穩(wěn)定過量或者欠量下料狀態(tài)下，從而做出調(diào)整，同時也避免單次的異常狀況(如卡料、極限開關誤動等)發(fā)生對下料穩(wěn)定的影響。當偏差控制報警出現(xiàn)時，說明系統(tǒng)已經(jīng)沒有辦法通過自適應調(diào)整來滿足命中控制規(guī)格的要求，需要進行硬件設備方面的調(diào)整和維修。本發(fā)明提供的一種電振下料方法及系統(tǒng)簡單實用，自動判斷以往下料稱量的偏差值的變化趨勢，修正下次稱量的下料落差值E2，對下料控制誤差進行補償，能夠排除個別下料異常對下料落差值E2修正的影響，對修正下料落差值E2后仍無法達到下料精度命中率做出報警提示。有效避免個別突發(fā)故障對下料精度自動調(diào)整的影響、大幅度提高且穩(wěn)定下料精度命中率，為轉(zhuǎn)爐自動化煉鋼、精煉爐成份控制起重要保證作用。為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點描述的更清晰，以下結合具體的實例加以說明。如圖3所示，本實施例述的自適應精確控制電振下料是這樣實現(xiàn)的。
7
參數(shù)設置如下
Ql，Q2 記錄連續(xù)兩次的下料偏差值；
Δ 下料偏差值；
Pa 實際下料重量；
Ps 設定下料重量；
E 落差值，初始值畫面設定；
K 修正系數(shù)；
D 控制限；
Emax 最大落差值(當落差值達到最大時，不許繼續(xù)增加)； Emin 最小落差值(當落差值達到最小時，不許繼續(xù)減小)。程序執(zhí)行步驟如下 步驟一 Q1，Q2的初始值設置為0。步驟二 下料結束后，下料偏差值Δ = Pa- Ps記錄于Ql ；
步驟三Q1，Q2與控制限D(zhuǎn)進行比較。如果超出了正控制限的范圍，就對落差值執(zhí)行 E=E1+K*D。如果超出了負控制限D(zhuǎn)的范圍，就對落差值執(zhí)行E=E1-K*D。如果在控制限D(zhuǎn)以內(nèi)時不執(zhí)行修正。落差值E修正達到最大或最小落差值限制值時，E= Emax或E=Emin。步驟四當偏差值超出控制限2D的規(guī)格限范圍時，根據(jù)E=El 士KD執(zhí)行修正，對修正后偏差值仍未達到規(guī)格限范圍的次數(shù)進行累加，累加次數(shù)超過限定次數(shù)后進行報警提示。如果有一次修正后的偏差值在控制限D(zhuǎn)范圍內(nèi)時次數(shù)累計復位置零。步驟五修正后，Ql記錄于Q2，Q2=Q1。返回至步驟二執(zhí)行下一個下料周期。操作畫面增加用于顯示是否使用該功能選項，顯示連續(xù)幾次無法滿足規(guī)格要求， 連續(xù)偏差不能得到控制時做出報警提示。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種電振下料控制方法，其特征在于，包括當連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Ql、Q2同為正數(shù)，且均大于預先設定的控制限D(zhuǎn)時，根據(jù)E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正；當連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Ql、Q2同為負數(shù)，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據(jù)E2=E1 KD對下料落差值E2進行修正；所述El為下料提前量；所述K為修正系數(shù)，K的取值范圍控制在0. 5-1。
2.如權利要求1所述的一種電振下料控制方法，其特征在于，還包括當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒后，采集稱量儀器的最終讀數(shù)1 ,得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Ql ；當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒后，采集稱量儀器的最終讀數(shù)1 ,得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q2。
3.如權利要求1所述的一種電振下料控制方法，其特征在于，還包括當下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規(guī)格限2D時，對偏差值Q超過規(guī)格限2D的次數(shù)進行累加，累加次數(shù)超過指定次數(shù)后進行報警提示。
4.如權利要求1所述的一種電振下料控制方法，其特征在于，還包括對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限制；在對下料落差值E2進行修正時，當修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，下料落差值E2=Emax，當修正后的下料落差值E2小于最小值Emin時，下料落差值E2=Emin。
5.一種電振下料控制系統(tǒng)，其特征在于，包括判斷模塊、修正模塊；所述修正模塊在所述判斷模塊判斷連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q1、Q2同為正數(shù)，且均大于預先設定的控制限D(zhuǎn)時，根據(jù)E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正；在所述判斷模塊判斷連續(xù)兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Ql、Q2 同為負數(shù)，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據(jù)E2=E1 KD下料落差值E2進行修正； 所述El為下料提前量；所述K為修正系數(shù)，K的取值范圍控制在0. 5-1。
6.如權利要求5所述的一種電振下料控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制模塊、計算模塊，所述控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量 I^s相差El時，系統(tǒng)停止振料，在系統(tǒng)停止振料延時N秒后，通過所述計算模塊采集稱量儀器的最終讀數(shù)Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I3S之間偏差值Ql ；所述控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，系統(tǒng)停止振料，在系統(tǒng)停止振料延時N秒后，通過所述計算模塊采集稱量儀器的最終讀數(shù)Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I3S之間偏差值Q2。
7.如權利要求5所述的一種電振下料控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括報警模塊，當所述判斷模塊判斷下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規(guī)格限2D時，所述報警模塊對偏差值Q超過規(guī)格限2D的次數(shù)進行累加，累加次數(shù)超過指定次數(shù)后進行報警提示。
8.如權利要求5所述的一種電振下料控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括設置模塊，所述設置模塊對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限定；在所述修正模塊對下料落差值E2進行修正時，當所述判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2 大于最大值Emax時，控制下料落差值E2=EmaX，當所述判斷模塊判斷修正后的下料落差值 E2小于最小值Emin時，控制下料落差值E2=Emin。
全文摘要
公開了一種電振下料控制方法及系統(tǒng)，所述方法包括當連續(xù)兩次最終下料量Pa與設定下料量Ps之間的偏差值Q1、Q2的絕對值大于預先設定的控制限D(zhuǎn)時，根據(jù)E2=E1±KD對下料落差值E2進行修正；所述E1為下料提前量；所述K為修復系數(shù)，K的取值范圍控制在0.5-1。所述系統(tǒng)包括計算模塊，判斷模塊，修正模塊，控制模塊，報警模塊以及設置模塊。本發(fā)明提供的一種電振下料控制方法及系統(tǒng)能夠大幅度提高煉鋼過程中的下料控制精度，有效提高對鋼水成分的調(diào)控能力。
文檔編號G05D11/04GK102402231SQ20111028156
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2011年9月21日
發(fā)明者張宏偉, 徐運東, 黃懷富 申請人:河北省首鋼遷安鋼鐵有限責任公司, 首鋼總公司