專利名稱：水箱水位控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水箱水位的控制方法，尤其是熱軋帶鋼的卷取溫度控制系統(tǒng)中供水系統(tǒng)的高位水箱的水位控制方法。
背景技術(shù)：
卷取溫度控制系統(tǒng)是國內(nèi)外熱軋帶鋼廠最關(guān)鍵的自動控制系統(tǒng)之一，目前，現(xiàn)代熱軋帶鋼廠普遍采用高位水箱作為卷取溫度控制系統(tǒng)的供水系統(tǒng)。采用高位水箱供水的目的是衡定流量和壓力，保證流量和壓力衡定的手段是維持高位水箱內(nèi)的水位的基本衡定。高位水箱上一般設置有多個供水管和多個出水管，為了達到快速補水的目的，且由于很難實現(xiàn)補水和出水的絕對平衡，一般是使補水能力略大于出水能力，瞬間多出的水越過隔柵溢流出去。維持水位衡定的常規(guī)辦法是在水箱內(nèi)安裝一個水位計，給定一個基準水位，由微機控制裝置根據(jù)水位計的實際測量結(jié)果控制補水閥門的關(guān)閉，即水位每低于一定的刻度打開一個補水閥，每高于一定的刻度關(guān)閉一個補水閥，這種傳統(tǒng)的水位控制法是根據(jù)實際水位，確定補水活動，直接控制水位。常規(guī)的水位控制方法，一般是以1.45m為基準，每下降/上升0.05m打開/關(guān)閉一個補水閥，由于在補水過程中，水面不平靜，水位不穩(wěn)定，只有0.1秒采集一個水位，以1秒內(nèi)的10個水位的平均值作為當前的實際水位，這樣的結(jié)果是計算時間長，補水閥的打開/關(guān)閉都嚴重滯后，造成水位波動大?？傊鲜鰝鹘y(tǒng)的水位控制法其不足之處在于控制算法復雜、動作頻繁、響應滯后、控制效果差且水位波動大，對水位計的質(zhì)量和狀態(tài)依賴性太強。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有水箱水位控制方法控制效果差、補水不及時從而造成水位波動大的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種響應速度快、補水及時的水箱水位控制方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該水箱水位控制方法是根據(jù)檢測到的出水管的出水流量來控制補水管的補水流量，使補水流量≥出水流量。通過這種直接控制流量、間接控制水位的方式，從而達到及時補水的效果，且響應速度快，因而水箱水位波動不大。
本發(fā)明的有益效果是，該控制方法對機械設備、控制裝置等的配置要求與常規(guī)方法完全相同，但水位計只取顯示水位的作用，補水動作不依賴其檢測的結(jié)果，因而，對水位計的精度、靈敏度、穩(wěn)定性等特征值的要求反而較傳統(tǒng)方法低。于是，使用同品質(zhì)的水位計時，新型控制法比傳統(tǒng)控制法更穩(wěn)定。同樣一套設備，原來采用傳統(tǒng)控制法，水位控制在0.30～1.52m之間，采用新型控制法后，水位控制在1.20～1.51m之間，從而采用簡單的設備、簡易的方法，實現(xiàn)了高位水箱水位的精確控制，且響應速度快、控制效果好。
圖1是本發(fā)明的水箱結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的控制裝置方框圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的水箱水位控制方法是根據(jù)流量平衡原則，由出水流量直接決定補水流量，并控制補水閥7的開/閉時序緊跟出水閥6的開/閉時序。通過直接控制流量來間接控制水箱3的水位。該水箱水位控制法根據(jù)檢測到的出水管1的出水流量的同時，來控制補水管2的補水流量，并使補水流量≥出水流量，從而做到及時補水、快速響應，因而保證水位波動不大的精確控制。
上述控制方法可以采用多種形式來實現(xiàn)，例如通過直接檢測到的出水管1的實際出水流量來控制補水管2的補水流量，動態(tài)的跟蹤出水量并控制其進水量來及時補水。
上述控制方法也可以采用更加簡便實用的方式，即首先通過精確標定各補水管的補水能力與各出水管的出水能力之間的配匹數(shù)量關(guān)系，也就是說測定多少根出水管1的出水能力與一根補水管2的補水能力相當，然后根據(jù)打開的出水管1的出水閥6的數(shù)量來控制同時打開的補水管2的進水閥7的數(shù)量，出水閥6的開/閉與進水閥7的開/閉同步，從而達到快速響應、及時補水的目的。
實施例如圖1、圖2所示，本發(fā)明的水箱水位控制方法，其高位水箱的結(jié)構(gòu)形狀、控制裝置8的配置等與傳統(tǒng)的相同。水位計5只取顯示水位的作用，補水動作不依賴其檢測的結(jié)果，因而，對水位計5的精度、靈敏度、穩(wěn)定性等特征值的要求反而較傳統(tǒng)方法低。水箱3由隔柵4隔成兩部分，左邊為蓄水箱，配有10根大的口徑相同的帶進水閥7的補水管2和90根小的口徑相同的帶出水閥6的出水管1，進水閥7和出水閥6均為電磁控制閥。水箱3總高度為1.8m，隔柵4高度為1.5m，由于很難實現(xiàn)補水和出水的絕對平衡，因此，一般使補水能力略大于出水能力，瞬間多于的水，越過隔柵4溢出。為了留有一定的余量，所以使每根大的補水管2的流量必須大于9根小出水管1的流量。該控制法首先就是要標定每根補水管2的流量與多少根出水管1的流量相當，方法是在沒有生產(chǎn)時，同時打開1個補水管2上的補水閥7和9個出水管1上的出水閥6，此時由于補水能力大于出水能力，水位計5檢測的水位自然會慢慢升高，在水位的升高過程中，一個一個地追加打開出水閥1，水位上升速度自然越來越慢，直至水位開始下降時，表明出水流量大于補水流量，此時一個一個地關(guān)閉出水閥6，直至水位基本穩(wěn)定。總之，在水位上升時追加打開出水閥6，水位下降時關(guān)掉個別出水閥6，如此反復，直至水位基本穩(wěn)定，此時的出水閥6的開啟數(shù)量即為平衡數(shù)N。在生產(chǎn)過程中，當打開X個出水管1的出水閥6時，需要打開的進水閥7的數(shù)量為Y，則X、Y、N之間應滿足下列關(guān)系X＝0Y＝00＜X≤N Y＝1N＜X≤2NY＝22N＜X≤3N Y＝33N＜X≤4N Y＝44N＜X≤5N Y＝5控制裝置按上述關(guān)系根據(jù)當前打開的出水管1上的出水閥6的數(shù)量即時確定需要打開的補水管上進水閥2的數(shù)量。由于補水非常及時，水位很快就能恢復到1.5m左右，其后通過部分溢出，維持水位的穩(wěn)定而不下降，但瞬間溢出的流量最大為N-1個出水管1的流量。因此，該控制法不僅設備簡單、方法易行，而且控制效果好。
權(quán)利要求
1.水箱水位控制方法，其特征是根據(jù)檢測到的出水管(1)的出水流量同時，來控制補水管(2)的補水流量，使補水流量≥出水流量。
2.如權(quán)利要求1所述的水箱水位控制方法，其特征是首先通過精確標定各補水管的補水能力與各出水管的出水能力之間的配匹數(shù)量關(guān)系，根據(jù)打開的出水管(1)的出水閥的數(shù)量來控制同時打開的補水管(2)的進水閥數(shù)量，出水閥的開/閉與進水閥的開/閉同步。
3.如權(quán)利要求2所述的水箱水位控制方法，其特征是采用口徑相同的出水管(1)和口徑相同的補水管(2)，補水管(2)的口徑大于出水管(1)的口徑，設一根補水管的流量與N根出水管的流量相當，當打開X個出水管(1)的出水閥(6)時，需要打開的補水管(2)的進水閥(7)的數(shù)量為Y，則X、Y、N之間應滿足下列關(guān)系X＝0Y＝00＜X≤N Y＝1N＜X≤2NY＝22N＜X≤3N Y＝33N＜X≤4N Y＝44N＜X≤5N Y＝5......。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于熱軋帶鋼的卷取溫度控制系統(tǒng)中供水系統(tǒng)的、響應速度快、補水及時的高位水箱的水位控制方法。該方法是根據(jù)檢測到的出水管的出水流量來控制補水管的補水流量，使補水流量≥出水流量。該控制方法對機械設備、控制裝置等的配置要求與常規(guī)方法完全相同，水位計只取顯示水位的作用。同樣一套設備，原來采用傳統(tǒng)控制法，水位控制在0.30～1.52m之間，通過這種直接控制流量、間接控制水位的方式，水位控制在1.20～1.51m之間，從而達到及時補水的效果，且響應速度快，控制效果好，水箱水位波動不大。采用簡單的設備、簡易的方法，實現(xiàn)了高位水箱水位的精確控制，可廣泛的應用于需要恒定水箱水位的場合。
文檔編號G05D9/00GK1595322SQ20041004023
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者張中平, 佘廣夫, 焦景民 申請人:攀枝花新鋼釩股份有限公司熱軋板廠