專利名稱：高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐無(wú)料鐘爐頂技術(shù)，具體地說是與一種高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
目前，無(wú)料鐘高爐布料主要采用兩種方式 一是時(shí)間多環(huán)布料，二是重量多環(huán)布料。時(shí)間多環(huán)布料是以時(shí)間為依據(jù)的布料方式，存在著由于原料差異、重量差異等原因造成布料不均勻，對(duì)爐況造成不良影響。重量多環(huán)布料可以根據(jù)每個(gè)批次的不同重量，將原料均勻地散布在爐內(nèi)，對(duì)爐狀有穩(wěn)定作用。
重量多環(huán)布料技術(shù)的關(guān)鍵在于高爐爐頂壓力隨著生產(chǎn)狀況的變化不斷變化，這個(gè)壓力對(duì)裝載在密封爐頂稱量斗內(nèi)原料的稱量值的影響也在不斷變化。如果要進(jìn)行準(zhǔn)確的重量多環(huán)布料就必須消除爐頂壓力對(duì)重量稱重值的影響，也就是對(duì)稱量進(jìn)行壓力補(bǔ)償。
現(xiàn)有的系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)
1、 運(yùn)行費(fèi)用高；
2、 系統(tǒng)是由硬件電路完成運(yùn)算，投產(chǎn)后不能變動(dòng)調(diào)整；
3、 只能輸出稱量信號(hào)，沒有其它相關(guān)信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種可以提高控制精度、提高生產(chǎn)作業(yè)效率、延長(zhǎng)高爐爐齡、大幅減少投資的高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法，其涉及料重稱量系統(tǒng)、爐頂壓力儀表系統(tǒng)、PLC控制處理系統(tǒng)、布料控制系統(tǒng)、顯示記錄系統(tǒng)，其特征在于由料重稱量系統(tǒng)中的稱重傳感器采集量斗原料重量信號(hào)，通過信號(hào)變送器將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后送入PLC控制處理系統(tǒng)；同時(shí)爐頂壓力儀表系統(tǒng)將爐頂壓力信號(hào)由壓力變送器以4 20raA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后送入PLC控制處理系統(tǒng)；收到重量和壓力信號(hào)的PLC控制處理系統(tǒng)，依據(jù)自身軟件設(shè)計(jì)經(jīng)過濾波計(jì)算去除干擾，將測(cè)量值送入送入壓力補(bǔ)償模型進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，同時(shí)在每一個(gè)運(yùn)算周期進(jìn)行差壓校正和零點(diǎn)跟蹤校正，最后將補(bǔ)償后的實(shí)際料重、料罐空滿信號(hào)及零料流信號(hào)進(jìn)行輸出。
壓力補(bǔ)償模型的補(bǔ)償運(yùn)算方法-
W = ( Wn _ Wo ) ( 1 + Pn/Sn x K )
W :補(bǔ)償后重量
Wn :重量測(cè)量值
Wo :零點(diǎn)稱值
Pn :爐頂壓力
Sn :螺紋管截面積
K :調(diào)整系數(shù)
其中，調(diào)整系數(shù)K的取值范圍11一14，它是根據(jù)實(shí)際情況的爐頂壓力變化率與螺紋管截面積比值來最終確定。
顯示記錄系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)及應(yīng)用軟件組成的人機(jī)接口，通過網(wǎng)絡(luò)通訊從PLC系統(tǒng)取得各種信號(hào)值，經(jīng)計(jì)算后輸送給布料控制系統(tǒng)并在屏幕顯示，同時(shí)記入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)形成歷史記錄，以備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于
本系統(tǒng)將PLC引進(jìn)稱重系統(tǒng)，用軟件模型補(bǔ)償替代硬件線路補(bǔ)償，無(wú)論在計(jì)算精度和維護(hù)靈活性上都有著硬件補(bǔ)償不可替代的優(yōu)勢(shì)；它具有運(yùn)行穩(wěn)、計(jì)算速度快、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境的特點(diǎn)，而且使用PLC系統(tǒng)可以用通訊方式與高爐其它系統(tǒng)可靠連接，可以做到無(wú)誤差數(shù)據(jù)傳輸；采用一種高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了高爐的高精度多環(huán)重量布料，可以提高產(chǎn)量、減少投資。


圖l是本發(fā)明的工作流程圖；圖2是本發(fā)明的爐頂壓力點(diǎn)分布圖；圖3是本發(fā)明的稱重傳感器分布圖。
圖中，l受料罐、2稱量罐、3高爐、4稱量罐壓力點(diǎn)、5下部閥箱壓力點(diǎn)、6爐頂壓力點(diǎn)、7稱重傳感器、8稱重傳感器、9稱重傳感器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如圖1所示，高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法，其涉及料重稱量系統(tǒng)、
爐頂壓力儀表系統(tǒng)、PLC控制處理系統(tǒng)、布料控制系統(tǒng)、顯示記錄系統(tǒng)。
如圖2、 3所示，高爐上部設(shè)有受料罐1，中間設(shè)有稱量罐2;稱重傳感器
采用通用傳感器，采用三個(gè)傳感器7、 8、 9，三角形分布；采入三個(gè)壓力點(diǎn)稱
量罐壓力點(diǎn)4、下部閥箱壓力點(diǎn)5、爐頂壓力點(diǎn)6。
所述的高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法，由料重稱量系統(tǒng)中的稱重傳感器采集量斗原料重量信號(hào)，通過信號(hào)變送器將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后送入PLC控制處理系統(tǒng)；同時(shí)爐頂壓力儀表系統(tǒng)將爐頂壓力信號(hào)由壓力變送器以4 20rnA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后送入PLC控制處理系統(tǒng)；收到重量和壓力信號(hào)的PLC控制處理系統(tǒng)，依據(jù)自身軟件設(shè)計(jì)經(jīng)過濾波計(jì)算去除干擾，將穩(wěn)定值送入送入壓力補(bǔ)償模型進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，同時(shí)在每一個(gè)運(yùn)算周期進(jìn)行差壓校正和零點(diǎn)跟蹤校正，最后將補(bǔ)償后的實(shí)際料重、料罐空滿信號(hào)及零料流信號(hào)進(jìn)行輸出。
顯示記錄系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)及應(yīng)用軟件組成的人機(jī)接口，通過網(wǎng)絡(luò)通訊從PLC系統(tǒng)取得各種信號(hào)值，經(jīng)計(jì)算后輸送給布料控制系統(tǒng)并在屏幕顯示，同時(shí)記入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)形成歷史記錄，以備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
權(quán)利要求
1、一種高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法，其特征在于由料重稱量系統(tǒng)中的稱重傳感器采集量斗原料重量信號(hào)，通過信號(hào)變送器將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后送入PLC控制處理系統(tǒng)；同時(shí)爐頂壓力儀表系統(tǒng)將爐頂壓力信號(hào)由壓力變送器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后送入PLC控制處理系統(tǒng)；收到重量和壓力信號(hào)的PLC控制處理系統(tǒng)經(jīng)過濾波去除干擾，將測(cè)量值送入壓力補(bǔ)償模型進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，同時(shí)在每一個(gè)運(yùn)算周期進(jìn)行差壓校正和零點(diǎn)跟蹤校正，然后將補(bǔ)償后的實(shí)際料重、料罐空滿信號(hào)及零料流信號(hào)進(jìn)行輸出；顯示記錄系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通訊從PLC控制處理系統(tǒng)取得各種信號(hào)值，經(jīng)計(jì)算后輸送給布料控制系統(tǒng)并在屏幕顯示，同時(shí)記入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)形成歷史記錄。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法，其特征在于 壓力補(bǔ)償模型的補(bǔ)償運(yùn)算方法W= ( Wn — Wo ) ( 1+Pn/Sn x K )，其中， W :補(bǔ)償后重量；Wn :重量測(cè)量值；Wo :零點(diǎn)稱值；Pn :爐頂壓力；Sn :螺紋 管截面積；K :調(diào)整系數(shù)，取值范圍11—14。
全文摘要
本發(fā)明高爐無(wú)料鐘爐頂壓力補(bǔ)償稱重方法涉及一種高爐無(wú)料鐘爐頂技術(shù)，其特征是通過料重稱量系統(tǒng)、爐頂壓力儀表系統(tǒng)將重量信號(hào)、頂壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC控制處理系統(tǒng)，PLC控制處理系統(tǒng)，依據(jù)自身軟件設(shè)計(jì)經(jīng)過濾波計(jì)算去除干擾，將測(cè)量值送入壓力補(bǔ)償模型進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算，同時(shí)在每一個(gè)運(yùn)算周期進(jìn)行差壓校正和零點(diǎn)跟蹤校正，然后將補(bǔ)償后的實(shí)際料重、料罐空滿信號(hào)及零料流信號(hào)進(jìn)行輸出；顯示記錄系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通訊從PLC控制處理系統(tǒng)取得各種信號(hào)值，經(jīng)計(jì)算后輸送給布料控制系統(tǒng)并在屏幕顯示，同時(shí)記入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)形成歷史記錄。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了高爐的高精度多環(huán)重量布料，可以提高產(chǎn)量、減少投資。
文檔編號(hào)C21B7/24GK101469355SQ200710159259
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者勇 尚, 儉 李, 湯清華, 薛占忠, 魏成智 申請(qǐng)人:鞍鋼集團(tuán)自動(dòng)化公司