一種煉鋼副原料上料系統(tǒng)自動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煉鋼副原料上料系統(tǒng)自動控制方法，該方法包括：1）建立料種數(shù)據(jù)庫、地下料倉數(shù)據(jù)庫和高位料倉數(shù)據(jù)庫，建立并初始化待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列；2）通過各高位料倉入倉重量和出倉重量實時計算各高位料倉存料重量和存料容量并進行更新；3）將所有低于存料容量閾值的高位料倉按歸一化的存料容量由小到大排序存入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列；4）取隊列頭的料倉作為目標上料高位料倉，完成目標料倉上料；5）當前目標料倉上料完成后，取隊列中的新隊列頭的料倉作為下一個目標上料高位料倉；6）重復步驟2）至步驟5）完成各高位料倉的上料操作。本發(fā)明利用簡單的數(shù)據(jù)庫功能可實現(xiàn)不同規(guī)模大小的煉鋼副原料上料系統(tǒng)的自動控制，通用性強。
【專利說明】一種煉鋼副原料上料系統(tǒng)自動控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化控制【技術領域】，尤其涉及一種煉鋼副原料上料系統(tǒng)自動控制方法。
【背景技術】
[0002]煉鋼副原料是相對于煉鋼主原料(鐵水和廢鋼)而言的各類散狀物料的統(tǒng)稱，主要包括各種熔劑和合金。在鋼水冶煉過程中，需要向煉鋼轉爐或精煉爐中投加種類繁多的熔劑以去除鋼水中的雜質，需要向轉爐或精煉爐中投加種類繁多的合金以調整鋼水成分。煉鋼副原料上料系統(tǒng)即為煉鋼準備各種熔劑和合金散狀物料而設置。
[0003]目前，國內(nèi)各煉鋼廠普遍米用地下料倉一上料皮帶一卸料小車一聞位料倉的工藝進行煉鋼副原料上料作業(yè)?，F(xiàn)有的煉鋼廠副原料上料系統(tǒng)典型工藝流程圖如圖2所示。自卸貨車I將各種副原料卸入煉鋼主廠房外地下料倉2 (地下料倉21?26中的某個倉)內(nèi)備用，上料操作工通過觀察雷達料位計11判斷煉鋼主廠房內(nèi)各高位料倉8內(nèi)的存料情況，當高位料倉8 (高位料倉81?88中的某個倉)的料位計11發(fā)出“料位低”報警信號時，操作工指定該高位料倉為需要上料的目標高位料倉，卸料小車7移動走行至該目標料倉，通過目標料倉上的接近開關9 (90為小車前極限、99為小車后極限、91?98為各高位料倉對應的接近開關)使卸料小車7精確停位，并依次啟動高位料倉皮帶6、中間皮帶5、地下料倉皮帶4，操作工依據(jù)目標上料高位料倉所裝的料種選擇并啟動對應料種的地下料倉2出口處的振動給料機3,副原料依次通過地下料倉2、振動給料機3、地下料倉皮帶4、中間皮帶5、高位料倉皮帶6、卸料小車7運送至高位料倉8中。當目標高位料倉的料位計11產(chǎn)生“料位高”報警時，立即停止地下料倉振動給料機3，延遲等待上料皮帶系統(tǒng)4、5、6上的物料全部運完后，通過皮帶秤10累計出已完成的實際上料噸數(shù)，從而完成某一個高位料倉8的上料過程。不同規(guī)模的煉鋼副原料上料系統(tǒng)只是在地下料倉2及其對應的振動給料機3的數(shù)量、中間皮帶5的數(shù)量、高位料倉8及其對應的接近開關9和料位計11的數(shù)量上存在差異。
[0004]現(xiàn)有的煉鋼副原料上料系統(tǒng)的控制方法具有以下幾個缺點:
[0005]1.高位料倉啟動上料和停止上料的判斷全部通過料倉上的模擬量料位計11的信號來實現(xiàn)，但由于雷達料位計安裝在多粉塵和多振動環(huán)境的煉鋼主廠房高層框架內(nèi)，其測量精度難以保證，由于料位計發(fā)出錯誤信號而導致高位料倉虧料或溢料的事故時有發(fā)生。
[0006]2.由于冶煉鋼種的變化需采用不同的副原料，或副原料供應渠道發(fā)生變化而需用新的副原料代替現(xiàn)有的副原料，而由于高位料倉和地下料倉的數(shù)量有限，則需要變更料倉料種時，容易造成上料料種錯誤和料倉混料事故。
[0007]3.盡管現(xiàn)有的半自動操作方式雖能實現(xiàn)小車自動定位、皮帶系統(tǒng)自動啟停等，但操作工仍然需要判斷料位、手動選擇目標料倉和上料地下料倉；而且通常一個副原料上料系統(tǒng)需要同時為兩至三座轉爐或精煉爐的幾十個甚至上百個高位料倉提供副原料，因此上料操作工的勞動強度大。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術中的缺陷，提供一種煉鋼副原料上料系統(tǒng)自動控制方法，該方法能有效提高煉鋼副原料上料系統(tǒng)控制的自動化水平，減輕操作工勞動強度。
[0009]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種煉鋼副原料上料系統(tǒng)自動控制方法，該方法包括:
[0010]I)建立料種數(shù)據(jù)庫、地下料倉數(shù)據(jù)庫和高位料倉數(shù)據(jù)庫，建立并初始化待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列；其中，
[0011]所述料種數(shù)據(jù)庫，用于存儲副原料的物理特性參數(shù)；
[0012]所述地下料倉數(shù)據(jù)庫，用于存儲地下料倉物理特性參數(shù)和地下料倉實時狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0013]所述高位料倉數(shù)據(jù)庫，用于存儲高位料倉物理特性參數(shù)和高位料倉實時狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0014]所述待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列為一個先入先出的循環(huán)隊列；
[0015]2)通過各高位料倉入倉重量和出倉重量實時計算各高位料倉存料重量和存料容量并進行更新；
[0016]3)將所有低于存料容量閾值的高位料倉按歸一化的存料容量由小到大排序存入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列；
[0017]4)取隊列頭的高位料倉作為目標上料高位料倉，依據(jù)該高位料倉位置編號控制卸料小車走行停位，依據(jù)該高位料倉的料種代碼和目標上料重量、實際上料重量控制地下料倉振動給料機自動啟停完成目標料倉上料；
[0018]5)當前目標高位料倉上料完成后，將該料倉從待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列中刪除，取隊列中的新隊列頭的料倉作為下一個目標上料高位料倉；
[0019]6)重復步驟2)至步驟5)進行各高位料倉的存料狀態(tài)更新、待上料高位料倉入隊列、目標高位料倉上料、已完成上料高位料倉出隊列操作。
[0020]按上述方案，所述步驟2)具體如下:
[0021]所述高位料倉的入倉重量由皮帶稱檢測的瞬時重量在上料控制系統(tǒng)中累計積分求得，更新時間為料尾進入高位料倉后；
[0022]所述高位料倉的出倉重量通過加料系統(tǒng)的料斗稱檢測，并由加料控制系統(tǒng)將出倉重量數(shù)據(jù)傳遞給上料控制系統(tǒng)，更新時間為高位料倉下稱量振動給料機停止振動稱量后；
[0023]所述高位料倉存料重量為原有存料重量加上入倉重量并減去出倉重量，所述高位料倉存量容量為存料重量除以所裝料種的堆密度。
[0024]按上述方案，所述步驟3)具體如下:
[0025]選取所有歸一化存料容量低于存料容量閾值的高位料倉，按各自的歸一化存料容量的大小由小到大排序，最小歸一化存料容量的料倉先進入待上料隊列作為目標上料高位料倉，依次將所有低于存料容量閾值的高位料倉插入待上料數(shù)據(jù)隊列，作為候選上料目標料倉；所述歸一化存量容量為實際存料容量與最大存量容量之商的百分數(shù)。
[0026]按上述方案，所述步驟4)具體如下:
[0027]從隊列頭中取出的高位料倉編號作為當前目標上料高位料倉，以該料倉的位置編號作為卸料小車的目標位置編號，與卸料小車實際位置編號結合控制小車的自動走行定位；
[0028]依據(jù)當前目標上料高位料倉的所裝料的料種代碼，在地下料倉數(shù)據(jù)庫中查找與該料種代碼相同的地下料倉作為卸料地下料倉，若同時有多個地下料倉的料種代碼與目標上料高位料倉的料種代碼相同，則取離皮帶頭輪最近的地下料倉作為卸料地下料倉；
[0029]計算目標上料高位料倉的目標上料重量；
[0030]當卸料小車完成走行停位，上料皮帶系統(tǒng)完成啟動后，對應卸料地下料倉的振動給料機自動啟動，同時依據(jù)皮帶秤測量的瞬時重量累計積分計算實際上料重量，當實際上料重量大于目標上料重量后，卸料地下料倉振動給料機停止。
[0031]按上述方案，所述目標上料重量可按下式計算:
[0032]Wtar= (Vrat-Vsto) P - (I1-10) dp Cl)
[0033]其中Wtm為目標上料重量,Vrat為料倉有效容量，Vst。為庫存容量，P為所裝料種的堆密度，I1為卸料地下料倉距離地下料倉皮帶頭輪的距離，Itl為皮帶秤距離地下料倉皮帶頭輪的距離，d為上料皮帶上的料層厚度。
[0034]按上述方案，所述步驟5)具體如下:
[0035]地下料倉振動給料機停止后，上料系統(tǒng)皮帶需繼續(xù)運行，待皮帶上的料全部進入目標上料高位料倉后，當前目標高位料倉的上料過程完成；其中，皮帶系統(tǒng)需繼續(xù)運行的時間由目標高位料倉與卸料地下料倉之間的距離除以上料皮帶的運行帶速確定。
[0036]按上述方案，在步驟6)中按步驟2)至步驟5)重復執(zhí)行自動上料的過程中，還包括:
[0037]停用的高位料倉不作為備選上料料倉進入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列，停用的地下料倉不作為備選卸料地下料倉。
[0038]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:
[0039]1.本發(fā)明的實現(xiàn)過程全部通過軟件實現(xiàn)，不增加現(xiàn)有煉鋼副原料上料控制系統(tǒng)的硬件設備，且算法實現(xiàn)過程相對簡單，無需昂貴的二級過程計算機系統(tǒng)。
[0040]2.由于現(xiàn)有的高位料倉模擬量雷達料位計不再用作判斷啟動上料和停止上料的依據(jù)，可將其取消，從而減小上料控制系統(tǒng)的硬件投資成本。
[0041]3.實現(xiàn)副原料上料的全自動控制，有效杜絕虧料、溢料、混料事故的發(fā)生，可大大減輕操作工的勞動強度，提高上料效率。
[0042]4.利用簡單的數(shù)據(jù)庫功能可實現(xiàn)不同規(guī)模大小的煉鋼副原料上料系統(tǒng)的自動控制，通用性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0044]圖1為本發(fā)明的方法流程圖；
[0045]圖2為煉鋼副原料上料系統(tǒng)工藝流程圖；
[0046]圖3為本發(fā)明料種數(shù)據(jù)庫示意圖；
[0047]圖4為本發(fā)明地下料倉數(shù)據(jù)庫示意圖；
[0048]圖5為本發(fā)明高位料倉數(shù)據(jù)庫示意圖?！揪唧w實施方式】
[0049]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0050]下面以圖2所示的煉鋼副原料上料系統(tǒng)為例，結合圖3、圖4、圖5詳細介紹本發(fā)明的具體實施過程。
[0051]圖1為本發(fā)明一種煉鋼副原料上料系統(tǒng)自動控制方法的控制流程圖，如圖1所示，該方法主要包括:
[0052]A、建立料種數(shù)據(jù)庫、地下料倉數(shù)據(jù)庫、高位料倉數(shù)據(jù)庫、待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列；
[0053]B、通過各高位料倉入倉重量和出倉重量實時更新計算各高位料倉存料重量和存料容量；
[0054]C、將所有低于存料容量閾值的高位料倉按歸一化存料容量由小到大排序存入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列；
[0055]D、取隊列頭的料倉作為目標上料高位料倉，依據(jù)該料倉位置編號控制卸料小車走行停位，依據(jù)該料倉的料種代碼和計算目標上料重量、實際上料重量控制地下料倉振動給料機自動啟停；
[0056]E、當前目標料倉上料完成后，將該料倉從隊列中刪除，取隊列中的新隊列頭料倉作為下一個目標上料高位料倉；
[0057]F、重復步驟B?E執(zhí)行各高位料倉的存料狀態(tài)更新、待上料高位料倉入隊列、目標高位料倉上料、已完成上料高位料倉出隊列操作。
[0058]步驟A:建立料種數(shù)據(jù)庫、地下料倉數(shù)據(jù)庫、高位料倉數(shù)據(jù)庫、待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列，包括如下步驟:
[0059]步驟Al:建立料種數(shù)據(jù)庫，存儲需要用到的料種的名稱、料種代碼、料種堆密度等數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)記錄的個數(shù)為可能用到的最大料種數(shù)量，針對本實施例，其數(shù)據(jù)記錄個數(shù)為9。其中料種代碼必須具有唯一性，為料種數(shù)據(jù)庫的主鍵，堆密度可以從材料手冊中查閱獲得。圖3給出了一個料種數(shù)據(jù)庫的示例。
[0060]步驟A2:建立地下料倉數(shù)據(jù)庫，存儲地下料倉物理特性參數(shù)和實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)記錄的個數(shù)等于地下料倉的總數(shù)，針對本實施例，其數(shù)據(jù)記錄個數(shù)為6。地下料倉物理特性參數(shù)包括料倉代碼、各料倉距離地下料倉皮帶4頭輪的距離；實時狀態(tài)數(shù)據(jù)包括該料倉所裝料的料種代碼、料倉停用標志。其中料倉代碼必須具有唯一性，為數(shù)據(jù)庫主鍵，各物理特性參數(shù)由機械尺寸所決定，對于特定系統(tǒng)為固定常數(shù)；實時狀態(tài)數(shù)據(jù)中的所裝料的料種代碼、停用標志可由操作工手動修改。圖4給出了一個地下料倉數(shù)據(jù)庫的示例。
[0061]步驟A3:建立高位料倉數(shù)據(jù)庫，在其中存儲高位料倉物理特性參數(shù)和實時狀態(tài)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)記錄的個數(shù)等于高位料倉的總數(shù)，針對本實施例，其數(shù)據(jù)記錄數(shù)為8。高位料倉物理特性參數(shù)包括料倉代碼、料倉最大容量、料倉有效容量、料倉存料閾值容量、料倉位置代碼、料倉距離高位料倉皮帶6尾輪的距離；實時狀態(tài)數(shù)據(jù)包括:該料倉所裝料的料種代碼、當前實際存料重量、當前實際存料容量、當前實際歸一化存料容量、料倉停用標志。其中料倉代碼必須具有唯一性，為高位料倉數(shù)據(jù)庫主鍵，各物理特性參數(shù)由機械尺寸所決定，對于特定系統(tǒng)為常數(shù)；實時狀態(tài)數(shù)據(jù)中的存料重量、存料容量、歸一化存料容量由控制程序自動計算更新；所裝料的料種代碼、停用標志可由操作工手動修改。圖5給出了一個高位料倉數(shù)據(jù)庫的示例。
[0062]步驟A4:建立待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列，該隊列為一個先入先出的循環(huán)隊列，其最大隊列元素個數(shù)等于高位料倉數(shù)目，對于本實施例，其元素個數(shù)為8。待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列初始狀態(tài)為空。
[0063]步驟B:通過各高位料倉入倉重量和出倉重量實時更新計算各高位料倉存料重量和存料容量；
[0064]步驟B1:高位料倉的入倉重量通過皮帶稱10測量的瞬時重量在上料控制系統(tǒng)中通過程序累計積分求得，更新時機為料尾進入高位料倉后。
[0065]步驟B2:高位料倉的出倉重量通過加料系統(tǒng)的料斗稱檢測，并通過網(wǎng)絡由加料控制系統(tǒng)將出倉重量傳遞給上料控制系統(tǒng)，更新時機為高位料倉下稱量振動給料機停止振動稱量后。
[0066]步驟B3:對于每一個高位料倉的存料重量可逐一按下式計算:
[0067]Wsto=ffsto pre+ffin-ffout ;
[0068]其中Wst。為當前數(shù)據(jù)更新時刻的存料重量，Wstojre為前一數(shù)據(jù)更新時刻的存料重量，Win為入倉重量，Wout為出倉重量。如高位料倉無上料操作或稱量操作，則不執(zhí)行存料重量更新。更新完畢后的存量重量回存入高位料倉數(shù)據(jù)庫。
[0069]步驟B4:進一步按下式計算各高位料倉的存料容量:
[0070]Vsto=Wsto/P ；
[0071]其中Vst。為當前時刻的存料容量，Wst。為當前時刻的存料重量，P為當前高位料倉所裝料種的堆密度，可依據(jù)料倉所裝物料的料種代碼從料種數(shù)據(jù)庫中查詢得到。
[0072]更新完畢后的存量容量也回存入高位料倉數(shù)據(jù)庫中。
[0073]步驟C:將所有低于存料容量閾值的高位料倉按歸一化存料容量的大小由小到大排序存入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列；
[0074]步驟Cl:若某高位料倉歸一化存料容量V’ st。低于存料容量閾值Vllim,即V’ st0<Vlim,則該高位料倉處于虧料狀態(tài)，可進入數(shù)據(jù)隊列作為候選上料目標料倉，歸一化存料容量V’ st0可按下式計算:
[0075]V’ st0=Vst0/Vfflax.100% ；
[0076]其中Vst。為通過步驟B計算得到的實際存料容量，Vmax為該料倉最大存料容量，Vllim為該料倉存料容量閾值，可通過高位料倉數(shù)據(jù)庫查詢得到。
[0077]步驟C2:如果多個高位料倉均滿足進入隊列的條件，則按各自的歸一化存料容量V’ st0的大小由小到大排序，最小歸一化存料容量的料倉優(yōu)先進入上料隊列作為目標上料料倉。
[0078]如圖5所示，高位料倉81?88中，料倉85和86的歸一化存料容量均低于存料閾值容量，但料倉85的歸一化存料容量更小，因此料倉85為待上料隊列的隊列頭元素，而料倉86為隊列的第2元素。
[0079]歸一化存料容量去除了各高位料倉容量不同和所裝料種不同所帶來的差異，由小到大排序保證了存料越少的的高位料倉優(yōu)先得到上料服務，隊列保證了先虧料的料倉先獲得上料服務。
[0080]步驟D:取隊列頭的料倉作為目標上料高位料倉，依據(jù)該料倉位置編號控制卸料小車走行停位，依據(jù)該料倉的料種代碼和計算目標上料重量、實際上料重量控制地下料倉振動給料機自動啟停；
[0081]步驟Dl:從隊列頭中取出的高位料倉編號作為當前目標上料料倉，在高位料倉數(shù)據(jù)庫中查找到該料倉對應的位置編號后，作為卸料小車的目標位置編號，并與小車實際位置編號結合，控制小車定位:若目標位置編號小于小車實際位置編號，小車自動前進；若目標位置編號大于小車實際位置編號，小車自動后退；當小車到達指定倉位時，目標位置編號等于小車實際位置編號，小車完成定位并自動停止。
[0082]針對本實施例，當前目標上料料倉編號為85，其位置編號為5，即卸料小車7的目標位置編號為5，小車實際位置編號由接近開關90?99確定，接近開關90?99對應位置編號分別為O?9。
[0083]步驟D2:依據(jù)當前目標上料高位料倉的所裝料的料種代碼，在地下料倉數(shù)據(jù)庫中查找與該料種代碼相同的地下料倉作為卸料地下料倉；若同時有多個地下料倉的料種代碼與目標上料高位料倉的料種代碼相同，則取離地下料倉皮帶頭輪最近的地下料倉作為卸料地下料倉。
[0084]針對本實施例，當前目標上料高位料倉編號為85，其所裝料的料種代碼為100101，料種為活性石灰，地下料倉31和32的料種代碼均為100101，即都裝有活性石灰，但因地下料倉31離地下料倉皮帶4的頭輪更近，因此作為卸料地下料倉。
[0085]步驟D3:依據(jù)當前目標上料料倉的有效容量Vrat、庫存容量Vst。、所裝料種的堆密度P、卸料地下料倉距離地下料倉皮帶頭輪的距離I1按下式計算目標上料重量Wtm:
[0086]Wtar= (Vrat-Vsto) P - (I1-10) d P
[0087]其中d為上料皮帶4上的料層厚度，為一取決于皮帶帶速和地下料倉振動給料機給料能力的常數(shù)；1ο為皮帶秤10距離地下料倉皮帶4頭輪的距離，為一固定常數(shù)。式中(Vrat-Vsto) P為目標高位料倉剩余空間還可裝料的重量，(I1-1tl)ClP為考慮皮帶秤10與地下振動給料機3之間的距離而導致稱量滯后應提前停止振動所對應的重量。針對本實施例，Wtar= (82.8-13.46) X 1.0-(155-40) X0.2X1.0=46.34t。
[0088]步驟D4:當卸料小車停位到目標高位料倉，各上料皮帶完成啟動后，卸料地下料倉的振動給料機自動啟動，同時依據(jù)皮帶秤10測量的瞬時上料重量累計積分計算出實際上料重量，當實際上料重量大于步驟D3中計算的目標上料重量Wto后，卸料地下料倉振動給料機自動停止。
[0089]步驟E:當前目標高位料倉上料完成后，將該高位料倉從隊列中刪除，取隊列中的新隊列頭高位料倉作為下一個目標上料高位料倉；
[0090]步驟El:地下料倉振動給料機停止后，上料系統(tǒng)皮帶需繼續(xù)運行，待皮帶上的料全部進入目標上料高位料倉后，本次目標高位料倉的上料過程才完成。皮帶系統(tǒng)需繼續(xù)運行的時間可按下式計算:
[0091]t=(l1+l2+l3)/s
[0092]其中t為需要延遲運行的時間，I1為卸料振動給料機距離地下料倉皮帶4頭輪的距離，可從地下料倉數(shù)據(jù)庫查詢得到；12為目標上料高位料倉距離高位料倉皮帶6尾輪的距離，可從高位料倉數(shù)據(jù)庫查詢得到；13λ其它中間皮帶5的總長度，s為上料皮帶的帶速，兩者均為固定常數(shù)。
[0093]針對本實施例，地下料倉振動給料機31停止后，上料系統(tǒng)皮帶需繼續(xù)運行的時間t= (155+95+160)/1.6=256s,高位料倉85的上料過程才完成，將其從隊列中刪除后，高位料倉86成為新的隊列頭元素，作為新的目標上料高位料倉。
[0094]步驟F:重復步驟B?E執(zhí)行各高位料倉的存料狀態(tài)更新、待上料高位料倉入對列、目標高位料倉上料、已完成上料高位料倉出隊列操作。
[0095]在按步驟B?步驟F執(zhí)行自動上料的過程中，還包括:
[0096]當某高位料倉出現(xiàn)需要檢修、更換料種等不允許繼續(xù)向該高位料倉補充物料的情況時，操作人員可將該高位料倉停用，即將高位料倉數(shù)據(jù)庫中對應高位料倉的停用標志位置為I。停用的高位料倉不作為備選上料高位料倉進入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列，若該料倉已進入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列，則將其從隊列中刪除。當停用的高位料倉可恢復使用后，由操作人員將該高位料倉啟用，即將高位料倉數(shù)據(jù)庫中對應高位料倉的停用標志位置為O。
[0097]當某地下料倉出現(xiàn)需要檢修、原料質量不合格等不允許使用該地下料倉的原料的情況時，操作人員可將地下料倉停用，即將地下料倉數(shù)據(jù)庫中對應地下料倉的停用標志位置為I。停用的地下料倉不作為備選卸料地下料倉。當停用的地下料倉可恢復使用后，由操作人員將該地下料倉啟用，即將地下料倉數(shù)據(jù)庫中對應地下料倉的停用標志位置為O。
[0098]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種煉鋼副原料上料系統(tǒng)自動控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: O建立料種數(shù)據(jù)庫、地下料倉數(shù)據(jù)庫和高位料倉數(shù)據(jù)庫，建立并初始化待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列；其中， 所述料種數(shù)據(jù)庫，用于存儲副原料的物理特性參數(shù)； 所述地下料倉數(shù)據(jù)庫，用于存儲地下料倉物理特性參數(shù)和地下料倉實時狀態(tài)數(shù)據(jù)； 所述高位料倉數(shù)據(jù)庫，用于存儲高位料倉物理特性參數(shù)和高位料倉實時狀態(tài)數(shù)據(jù)； 所述待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列為一個先入先出的循環(huán)隊列； 2)通過各高位料倉入倉重量和出倉重量實時計算各高位料倉存料重量和存料容量并進行更新； 3)將所有低于存料容量閾值的高位料倉按歸一化的存料容量由小到大排序存入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列； 4)取隊列頭的料倉作為目標上料高位料倉，依據(jù)該料倉位置編號控制卸料小車走行停位，依據(jù)該高位料倉的料種代碼、目標上料重量和實際上料重量控制地下料倉振動給料機自動啟停完成目標料倉上料； 5)當前目標高位料倉上料完成后，將該料倉從待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列中刪除，取隊列中的新隊列頭的料倉作為下一個目標上料高位料倉； 6)重復步驟2)至步驟5)進行各高位料倉的存料狀態(tài)更新，待上料高位料倉入隊列，目標高位料倉上料，已完成上料高位料倉出隊列操作。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動控制方法，其特征在于，所述步驟2)具體如下: 所述高位料倉的入倉重量由皮帶稱檢測的瞬時重量在上料控制系統(tǒng)中累計積分求得，更新時間為料尾進入高位料倉后； 所述高位料倉的出倉重量通過加料系統(tǒng)的料斗稱檢測，并由加料控制系統(tǒng)將出倉重量數(shù)據(jù)傳遞給上料控制系統(tǒng)，更新時間為高位料倉下稱量振動給料機停止振動稱量后； 所述高位料倉存料重量為原有存料重量加上入倉重量并減去出倉重量，所述高位料倉存量容量為存料重量除以所裝料種的堆密度。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動控制方法，其特征在于，所述步驟3)具體如下: 選取所有歸一化存料容量低于存料容量閾值的高位料倉，按各自的歸一化存料容量的大小由小到大排序，最小歸一化存料容量的料倉先進入待上料隊列作為目標上料高位料倉，依次將所有低于存料容量閾值的高位料倉插入待上料數(shù)據(jù)隊列，作為候選上料目標料倉；所述歸一化存量容量為實際存料容量與最大存量容量之商的百分數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1所述的自動控制方法，其特征在于，所述步驟4)具體如下: 從隊列頭中取出的高位料倉編號作為當前目標上料高位料倉，以該料倉的位置編號作為卸料小車的目標位置編號，與卸料小車實際位置編號結合控制小車的自動走行定位；依據(jù)當前目標上料高位料倉的所裝料的料種代碼，在地下料倉數(shù)據(jù)庫中查找與該料種代碼相同的地下料倉作為卸料地下料倉，若同時有多個地下料倉的料種代碼與目標上料高位料倉的料種代碼相同，則取離皮帶頭輪最近的地下料倉作為卸料地下料倉； 計算目標上料高位料倉的目標上料重量； 當卸料小車完成走行停位，上料皮帶系統(tǒng)完成啟動后，對應卸料地下料倉的振動給料機自動啟動，同時依據(jù)皮帶秤測量的瞬時重量累計積分計算實際上料重量，當實際上料重量大于目標上料重量后，卸料地下料倉振動給料機停止。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動控制方法，其特征在于，所述目標上料重量可按下式計算:
Wtar= (Vrat-Vsto) P - (1「10) dp (O 其中Wto為目標上料重量，Vrat為料倉有效容量，Vst。為庫存容量，P為所裝料種的堆密度，I1為卸料地下料倉距離地下料倉皮帶頭輪的距離，Itl為皮帶秤距離地下料倉皮帶頭輪的距離，d為上料皮帶上的料層厚度。
6.根據(jù)權利要求1所述的自動控制方法，其特征在于，所述步驟5)具體如下: 地下料倉振動給料機停止后，上料系統(tǒng)皮帶需繼續(xù)運行，待皮帶上的料全部進入目標上料高位料倉后，當前目標高位料倉的上料過程完成；其中，皮帶系統(tǒng)需繼續(xù)運行的時間由目標高位料倉與卸料地下料倉之間的距離除以上料皮帶的運行帶速確定。
7.根據(jù)權利要求1所述的自動控制方法，其特征在于，在步驟6)中按步驟2)至步驟5)重復執(zhí)行自動上料的過程中，還包括: 停用的高位料倉不作為備選上料料倉進入待上料高位料倉數(shù)據(jù)隊列，停用的地下料倉不作為備選卸料地 下料倉。
【文檔編號】B65G65/00GK103910201SQ201410140458
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權日:2014年4月9日
【發(fā)明者】周登科 申請人:中冶南方工程技術有限公司