专利名称：高炉供料系统与高炉布料系统之间数据传递控制方法
技术领域：
本发明涉及工业高炉自动化控制领域，特别是对高炉布料参数数 据流向的控制。
背景技术：
大型高炉供料、布料过程是高炉生产的关键环节，高炉供料、布料 控制作为高炉自动化的核心，其能否稳定高效地运行，直接影响到整 个高炉的铁水品质、生产效率和经济效益。目前，生产上为了精确控制铁水品质，对于每一个焦批/矿批都必 须有确定且是唯一确定的配料参数和布料参数与之对应。在基础自动 化控制上，由于高炉供料，包括配料和上料，和炉顶布料所用的设备繁多且相对独立，故通常分为2个相互独立的系统一一高炉供料系统 和炉顶布料系统。分别采用2个独立的工业控制计算机进行控制，由 高炉供料系统计算机，即高炉供料PLC控制按照配料参数进行配料和 供料，由炉顶布料系统计算机，即高炉布料PLC控制炉顶设备按照布 料参数进行布料。即配料系统和布料系统分别由各自的计算机控制， 进行独立的参数设定、步进和循环。这种控制模式，带来了一系列问 题——- 旦配料系统和布料系统的步进和循环中有 一 个出现问题，而 另一个仍按正常情况工作，则无法实现工艺要求的严格对应，结果必 然严重影响高炉的生产；而一旦出现不匹配，如果不立刻进行调整将 会造成所有后续的过程都不匹配，导致高炉无法正常生产，必须尽快 将2系统的运行步调重新调整为一致。要重新调整就必须首先根据设 备的当前运行状况判断是调整高炉供料系统还是调整炉顶布料系统， 必须使调整后的歩调和实际的生产状况一致才能恢复正常生产。调整的过程相当复杂，不仅要求操作人员对生产和控制过程都相当熟练， 而且调整所用的时间越长，对高炉生产造成的不利影响就越大。发明内容本发明所要解决的技术问题是针对上述大型高炉供料系统配料参 数和布料系统布料参数在匹配过程中存在的问题，提供一种高炉供料 系统与高炉布料系统之间数据传递控制方法，既可以保证供料系统和 布料系统控制过程的相对独立，又确保配料参数、布料参数和实际生 产状态的严格匹配，同时即使在各种故障状况下仍可保证参数的步进 和循环与实际工艺过程严格对应，最大限度保障高炉正常生产。即使 出现系统紧急停止等重大故障的情况下，也可安全地进入等待状态， 不会产生数据的丢失和混乱， 一旦故障被排除，可方便迅速地恢复生 产，最大限度地减小故障造成的损失。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是采用这样的控制 歩骤歩骤1在工作站上设置完成所有料批的配料参数和布料参数-，步骤2将所有料批的配料参数按料批顺序储存在高炉供料PLC的 第一数据存储区，同时将所有料批的布料参数按料批顺序储存在高炉 供料PLC的第二数据存储区，每个料批存储在第一数据存储区的配料 参数的存储地址和存储在第二数据存储区的布料参数的存储地址关联 定位；歩骤3高炉供料PLC开始读取第-一数据存储区，判断当前指针所 指位置是否为空，如果是，则报告第一数据存储区为空；如果否，则执 行步骤4;歩骤4读取当前指针所指料批的配料参数，控制、配料系统按参 数配料，同时根据关联地址读取第二数据存储区的布料参数；步骤5高炉供料PLC的第一数据存储区指针步进，判断当前指针所指存储位置是否为空，如果是，则指针重新指向第一数据存储区的首 地址，然后执行步骤4;如果否，则执行步骤4。在步骤4之后，还存在一个与步骤5并行的步骤6，当料批到达炉顶时，高炉供料PLC立即将布料参数传送给高炉布料PLC，由高炉布料 PLC根据当前接收到的布料参数控制布料机布料。作为进一步的改进，所述高炉供料PLC还设置了料批跟踪存储单 元，所述高炉供料PLC还设置了料批跟踪存储单元，在所述步骤4之 后，当该配料参数对应的料批被放到供料皮带上时，高炉供料PLC立 即将该料批对应的配料参数和布料参数复制到料批跟踪存储单元内， 高炉供料PLC读取料批跟踪存储单元的数据，对该料批在皮带上的位 置实时监控。作为优选方案，所述第一数据存储区和第二数据存储区合并为配 布料参数矩阵存储区；所述配布料参数矩阵存储区中包括若干大小相 同的料批参数存储单元，每个料批的配料参数和布料参数连续存储作 为 -条完整的数据记录存储在所述料批参数存储单元中，通过存储矩 阵的首地址和偏移量即可访问其中每个数据记录的配料参数和布料参本发明与现有技术相比，具有以下主要的优点其一、提高了高炉生产效率，保证配料参数、布料参数和实际料 批3者间的严格对应，避免了因数据的不匹配而影响高炉生产。其二、提髙了高炉供料及布料系统运行的稳定性，布料设备的状 态和故障不会直接影响参数歩进，供料设备的一般故障也不会影响参 数步进。当因重大故障不能继续供料或布料时，系统会进入等待状态， 并记住当前状态，待故障恢复后系统可马上投入正常运行，最大程度 地减小了设备故障对高炉生产的影响。其三、操作便捷，当因严重设备故障影响参数的步进时，只需点击 "强制歩进"按钮，人工"步进" 一次，不需任何其他操作。当需要调整参数时只需要在高炉供料计算机上进行修改即可。其四、通过设置料批跟踪存储单元，将已放入皮带系统的料批数据 存入跟踪存储区，这样在任意时刻对参数存储区内的参数进行修改， 都只会改变尚未完成配料过程的料批参数，而对于已经完成配料进入 皮带系统的料批不会影响其原有的配料和布料参数，同时保证了系统 的稳定性和操作的灵活性。其五、取消了炉顶布料计算机对布料参数的设置、步进、循环等控 制，大大简化了炉顶布料控制系统。
图1是大型无料钟高炉的配料参数和布料参数的配、布料矩阵逻辑图。图2是本发明高炉供料系统与高炉布料系统之间数据传递控制方 法的歩骤流程图。
具体实施方式
如图1所示，大型无料钟高炉通常采用的工艺方式为 批焦炭"c"、 一批矿石"0"，或一批矿石"0"、 一批焦炭"c"为一个料 批，其中矿批由烧结、球团及块杂矿等组成，装料制度为o i C 4或cKH 。炉顶装完一批矿和一批焦为一个大料批(Charge),周而复始。 2000立方米级的高炉，炉料批重为焦批重17.5t，矿批重83.3t。正 常情况下每小时7 8大批料(Charge)。每一批焦炭/矿石到达炉顶后， 根据料批的不同成分按照对应的布料方式由布料溜槽放入高炉炉体 内。通过配料参数来控制料批的成分，通过炉顶布料参数来控制布料 方式。配料参数主要包括各称量斗的称量设定值，通常有4~6个焦炭 称量斗，12 16个矿石称量斗。布料参数包括①布料方式，包括3 种方式，方式l——环形布料，方式2——扇形布料，方式3——定点布料；②布料溜槽的倾动方向，包括2种方向，方向1由内圈向外圈 倾动，方向2由外圈向内圈倾动；③布料溜槽在各角度的布料圈数。 通常有ll个不同的布料角度，有的角度可以不布料、有的角度需要多 圈布料；如果选择了扇形布料方式，还需要确定参数④起始角，和参数(D终止角。通过操作站以配、布料矩阵的方式对所有参数进行设置。与目前被广泛采用的由高炉供料PLC和高炉布料PLC各自控制供 料参数和布料参数进行步进和循环的模式不同，在本发明中通过在高 炉供料中，将配料参数和布料参数进行关联，由高炉供料PLC存储和 循环读取配料参数和布料参数，根据其中的配料参数进行供料配料， 当某批次的焦批/矿批进入高炉炉体内时，高炉供料PLC将布料参数传 递给高炉布料PLC，高炉布料PLC根据接收到的布料参数进行布料。具 体控制方法的步骤如图2所示步骤101:通过高炉供料系统操作站的配、布料矩阵对所有配料参 数和布料参数进行设置或修改；歩骤102:将配、布料矩阵中的配料参数和布料参数以数据矩阵的存储方式存储在高炉供料PLC的料批参数矩阵存储区。料批参数矩阵 存储区划分为若干大小相同的料批参数存储单元，料批参数存储单元 是连续的存储区， 一个矿批/焦批的所有配料参数和布料参数作为一条 完整的数据记录占用一个料批参数存储单元，料批参数存储单元的前 半部分存放配料参数，后半部分存放布料参数。若干条批次的料批参 数存储单元按顺序存放，组成料批参数矩阵存储区。根据矩阵存储的 特点，高炉供料PLC通过存储矩阵的地址指针和偏移量即可访问并读 取其中每个料批参数存储单元所包含的配料参数和布料参数。步骤103:高炉供料PLC读料批参数矩阵存储区，并判断是否为空， 若为空；则执行步骤120，报告料批参数矩阵存储区错误，等待人工修改参数矩阵存储区后，返回执行步骤101;若非空，则执行步骤104;歩骤104:高炉供料PLC读取当前指针指向数据记录的配料参数和布料参数；并根据所读取的配料参数控制配料；步骤105:当该批次的矿批/焦批被放到皮带上，高炉供料PLC立 即将该矿批/焦批对应的料批参数存储单元内的数据全部放入料批跟 踪存储单元内，该料批在皮带上的位置将被高炉供料PLC实时监控；步骤106:高炉供料PLC料批参数矩阵存储区的指针歩进，指向下一条数据记录。步骤107:高炉供料PLC判断当前指针是否为空，如果是，则执行 步骤108，然后执行步骤104;如果不是，则执行步骤104;歩骤108:将当前指针指向料批参数矩阵存储区的首地址；歩骤109:当某批次的焦批/矿批到达炉顶，高炉供料PLC立即将 料批跟踪存储单元内的数据以通讯方式传给高炉布料PLC.歩骤110:高炉布料PLC随即将接受到的数据放入布料数据存储单 元，当炉顶探尺检测到高炉内料面已达到设定值时，即根据布料数据 存储单元内的布料参数，控制布料溜槽倾动到设定的角度，按照指定 的圈数布料。最后所应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案 而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的 普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同 替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
权利要求
1、一种高炉供料系统与高炉布料系统之间数据传递控制方法，其特征在于包括如下步骤步骤1在工作站上设置完成所有料批的配料参数和布料参数；步骤2将所有料批的配料参数按料批顺序储存在高炉供料PLC的第一数据存储区，同时将所有料批的布料参数按料批顺序储存在高炉供料PLC的第二数据存储区，每个料批存储在第一数据存储区的配料参数的存储地址和存储在第二数据存储区的布料参数的存储地址关联定位；步骤3高炉供料PLC开始读取第一数据存储区，判断当前指针所指位置是否为空，如果是，则报告第一数据存储区为空；如果否，则执行步骤4；步骤4读取当前指针所指料批的配料参数，控制给料机配料，同时根据关联地址读取第二数据存储区的布料参数；步骤5高炉供料PLC的第一数据存储区指针步进，判断当前指针所指存储位置是否为空，如果是，则指针重新指向第一数据存储区的首地址，然后执行步骤4；如果否，则执行步骤4。在步骤4之后，还存在一个与步骤5并行的步骤6当料批到达炉顶时，高炉供料PLC立即将布料参数传送给高炉布料PLC，由高炉布料PLC根据当前接收到的布料参数控制布料机布料。
2、 根据权利要求1所述的高炉供料布料数据流控制方法，其特征 在于，所述高炉供料PLC还设置了料批跟踪存储单元，在所述步骤4 之后，当该配料参数对应的料批被放到供料皮带上时，高炉供料PLC 立即将该料批对应的配料参数和布料参数复制到料批跟踪存储单元 内，高炉供料PLC读取料批跟踪存储单元的数据，对该料批在皮带上 的位置实时监控。
3、 根据权利要求1或2所述的高炉供料布料数据流控制方法，其特征在于所述第一数据存储区和第二数据存储区合并为配布料参数矩 阵存储区；所述配布料参数矩阵存储区中包括若千大小相同的料批参 数存储单元，每个料批的配料参数和布料参数连续存储作为一条完整 的数据记录存储在所述料批参数存储单元中，通过存储矩阵的首地址 和偏移量即可访问其中每个数据记录的配料参数和布料参数。
全文摘要
本发明针对上述大型高炉供料系统配料参数和布料系统布料参数在匹配过程中存在的问题，提供一种高炉供料系统与高炉布料系统之间数据传递控制方法，其技术方案是通过将配料参数和布料参数进行关联，由高炉供料PLC存储和循环读取配料参数和布料参数，根据其中的配料参数进行供料配料，当某批次的焦批/矿批进入高炉炉体内时，高炉供料PLC将布料参数以传递给高炉布料PLC，高炉布料PLC根据接收到的布料参数进行布料。采用本发明的技术方案，既可以保证供料系统和布料系统控制过程的相对独立，又确保配料参数、布料参数和实际生产状态的严格匹配，同时即使在各种故障状况下仍可保证参数的步进和循环与实际工艺过程严格对应，最大限度保障高炉正常生产。
文档编号C21B7/18GK101329566SQ20081004867
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者叶理德, 周卫东, 周登科, 张骋杰, 徐岸非, 菁 赵, 陈申燏 申请人:中冶南方工程技术有限公司