一种高炉料单的设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金自动化控制领域，具体涉及一种高炉料单的设计方法。
【背景技术】
[0002] 在冶金自动化控制领域的高炉自动化控制系统中，通过料单设定进行上料控制是 高炉上料控制的核心内容。高炉上料的两种传统物料输送方式，分别是采用皮带方式和采 用料车方式。如图1与图2所示；两种方式的区别在于最终配好的料是由卷扬料车拉至高 炉还是由皮带运至高炉。两种方式无先进落后之分，在同样能够满足高炉上料能力的前提 下，一般根据地形布置、节省投资、节省运行费用几个角度进行选择。皮带上料与料车上料 虽然上料方式不同，但料单形式可以是一致的。
[0003] 在目前，中小型高炉的上料系统中，料单的设定内容一般只包含每个批次、车次所 选择哪个料仓。对于不同车次同一料仓的称量设定与料单脱离，需要单独设定，不能随不同 车次自动设定；对于备料顺序、排料顺序不仅与料单脱离并且仅能按照默认顺序而不能由 用户自定义设定。如果需要变动则由操作工进行大量的手动干预操作，在使用的便捷程度 上不够灵活，步骤繁琐，占用人工强度较大、易出错。
[0004] 通过高炉自动化控制系统设计的诸多实践可以知道，几乎在每个项目中，都会遇 到不同的要求，设计容量小、原料种类单一的高炉上料控制一般要求简单快速完成选仓排 料，并且要操作最简化；设计容量大、原料种类多且品位不固定的高炉上料控制要求不仅要 快速完成选仓配料，并且操作要灵活多变，可以根据需要随时进行仓位选择、称重设定、多 料仓公用称量斗的备料顺序任意设定、不同称量设备的排料顺序任意设定等等设定下的自 动执行。
[0005] 对于上料操作的不同要求，通常的做法是让操作工在原有的操作上做规定，比如 称重设定，尽量把每个批次及车次的设定值设成一致；仓位选择则通过尽量不做修改，保持 高架料仓只在固定位置打单一料种来满足要求；排料顺序则只通过由近及远的顺序保证皮 带上不会出现压料的现象。这样做不能保证上料的快速、灵活，不能满足更高的上料要求， 发生操作错误的概率也高。
[0006] 如果有一种新型料单，能够将以上提到的各种功能融合在一起，必将能够提高生 产效率、降低过多人为操作带来的错误率。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的就是将上料的主要需求融入到一个料单中，使该料单能够满足以上 提到的各种功能：每个车次中的料仓选择、不同车次可以对相同料仓进行不同的称重设定、 共用称量斗的不同料仓自定义备料顺序、需要共用相同胶带机的称量斗可以自定义排料顺 序。让操作人员从复杂的操作中解放出来，提高效率。
[0008] 本发明高炉料单的设计方法，设计高炉料单包括配料组合设定表、料流时间设定 表、循环料批设定表与布料设定表。
[0009] 所述配料组合设定表中记录有各个称量斗的编号；且具有配料组合对应的编号设 定；同时，对应各个称量斗具有：选仓、称量设定、备料顺序、排出顺序4项设定，分别设定称 量斗所选用的料仓、所选用料仓的称重设定、所选用料仓的备料顺序以及所选用料仓的排 料顺序。
[0010] 所述料流时间设定表中记录有称量斗编号设定；且对应各个称量斗具有：称量斗 闸门排料时料尾到达皮带尽头的时间设定。
[0011] 所述循环料批设定表记录有车次编号、批次编号，且具有各车次所采用的配料组 合编号设定、以及各批次的循环次数设定；同时，将车次均分为两部分，分别为前半批料与 后半批料，前半批料与后半批料中每个批次的布料方式编号设定。
[0012] 上述前半批料与后半批料布料方式编号均在布料设定表中定义其对应的布料方 式；布料设定表中记录有四种布料方式，分别为多环布料、扇形布料、定点布料与螺旋布料； 并对每种布料方式的参数进行设定，作为一组参数数据，对应设定一个布料方式编号。
[0013] 本发明的优点在于：
[0014] 1、本发明中对高炉料单的设计，减少了操作人员繁琐的操作，使其可以把主要精 力放在故障设备的问题处理上，对提高生产效率作用很大。
[0015] 2、本发明中对高炉料单的设计，集中了国内绝大多数炼铁厂的操作经验与使用 要求，可以满足国内流行炼铁工艺对自动化操作的全部要求；
[0016] 3、本发明中对高炉料单的设计，界面简单，易于初次使用的操作人员快速掌握，同 时操作手段丰富，对于有更高操作要求的人员也能同时提供更加细化的参数设置；
[0017] 4、本发明中对高炉料单的设计，适用于现代国内外各种容积的高炉。
【附图说明】
[0018] 图1为采用皮带方式的高炉上料输送方式；
[0019] 图2为采用料车方式的高炉上料输送方式；
[0020] 图3为本发明料单高炉料单的设计方法流程图；
[0021] 图4为本发明循环料批设定表结构形式。
【具体实施方式】
[0022] 下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0023] 本发明高炉料单的设计方法，具体如下：
[0024] 设计高炉料单包括配料组合设定表、料流时间设定表、循环料批设定表与布料设 定表。
[0025] 所述配料组合设定表中记录有各个称量斗的编号；且具有配料组合对应的编号设 定；同时，对应各个称量斗，具有选仓、称量设定、备料顺序、排出顺序4项设定；分别根据工 艺需要，设定称量斗所选用的料仓、所选用料仓的称重设定、所选用料仓的备料顺序以及所 选用料仓的排料顺序。本发明中车次设定表的具体结构形式如表1所示；表1中，Cl、C2、 C3……Cm分别为车次对应的第1到第m个称重斗编号。Sn为第n种配料组合。配料组合 种类的多少可以根据需要添加，相应增加程序中存储区的大小。
[0026]
[0027] 表1车次设定表结构形式
[0028] 上述配料组合设定表中：
[0029] 称量斗所选用的料仓设定方式为：根据上料需求选出配料组合中称量斗包含的料 仓，如表2所示，车次S1中选中了J1和J2两个高架料仓；车次S2中选中了J3、J4两个高 架料仓；车次S3中选中了 1(1、1(2、1(3、1(5、1(6五个高架料仓。
[0031] 表2车次设定表实施例
[0032] 所选用料仓的称重设定方式为：根据上料需求，设定配料组合中所选出高架料仓 的下料量，如表2所示，其中，S1中选中的J1和J2分别需要下料2500kg;S3中选中的K1、 K2、K3、K5、K6 五个仓分别需要下料 2000kg、5000kg、1000kg、2000kg、500kg。
[0033] 所选用料仓的备料顺序设定方式为：在多个高架料仓对应一个称量斗的情况下， 为了精确称量不允许多个料仓同时备料，要遵守备料顺序的设定，在一个料仓向称量斗中 备料完毕，称量斗称量数值稳定并将数值记录在相应存储区后下一个料仓才可以开始备 料，备料顺序的设定用整形变量的值进行判断，数值小的先备料；如表2所示，S1中，有两个 高架料仓J1和J2,备料顺序对应数字2和1表示先由J2仓备料再由J1仓备料。S4中，K14、K15、K16三个高架料仓对应一个称量斗C13备料顺序设定为3、1、2,那么备料时就按 照K15 -K16 -K14的顺序备料。
[0034] 所选用料仓的排料顺序设定方式为：称量斗在装满料并接收到排出命令后，共用 一条皮带机的称量斗闸门若同时打开，受皮带宽度和负载范围的影响，可能会造成皮带压 料故障，这个时候就需要规定各个称量斗闸门的打开顺序。这样做的优势不仅可以避免称 量斗闸门同时打开造成的皮带压料故障，根据统筹学的知识可知，按一定的顺序设定进行 排料还可以加快排料速度。排料顺序的设定用整形变量的值进行判断，数值小的先排料， 如果有同时排料的需要可以把数值设为相同大小。如表2所示，S3车次中有三个称量斗 Cl、C2、C3需要排料并且这三个称量斗公用一条运矿皮带，如果发出本车排料命令后，C1 称量斗已经备满而其它两个称量斗还在备料过程中，此时开始让C1排料，C1排空后C2和 C3如果已经备好料则继续排料就会加快排料速度。这个过程在每个周期基本是有规律的， 如果给料设备无故障并且矿石堵料情况少，根据称重设定和给料速度大致可以推断出哪个 称量斗的料可以先备满。当然，除了提高排料速度，排出顺序还可以满足一些上料的特殊 要求，例如让粉尘大的矿石先入车或者使指定熔剂料入炉后大致处于本批料的那一层等 等。如S5的车次中，C1、C2、C3仓对应的排料顺序为2-1-3那么S5车次排料时的顺序就是 C2 -C1 -C3〇
[0035] 所述料流时间设定表中记录有称量斗编号设定；且对应各个称量斗，具有称量斗 闸门排料时料尾到达皮带尽头的时间设定；由此保证排料顺序在由用户自定义的前提下， 能够使料流在皮带上做到不造成皮带压料故障、两个排料顺序相邻的称量斗排料的时间间 隔最短。料流时间设定表的具体结构形式如表3所示；
[0037] 表3料流时间设定表结构形式
[0038] 上述料流时间设定表中，料流时间设定需结合车次设定表中排料顺序的设定来确 定；如表4所示，排料信号发出后需要C1、C2、C3三个称量斗排料（称量斗下方皮带的转动 方向为从C1 -C3)，三