专利名称：高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通讯控制方法
技术领域：
本发明涉及高炉槽下供料与炉顶布料之间的通信技术领域，尤其涉及一种高炉槽 下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法。
背景技术：
在公开号为CN101329566A、发明名称为《高炉供料系统与高炉布料系统之间数据 传递控制方法》的专利中，描述了一种由槽下供料系统管理高炉炉料所有配方数据并在恰 当时机将配方传送至炉顶布料系统的方法，尽管该方法能有效提高高炉运行的稳定度，但 生产实践同时表明，该方法在配方传递过程中有可能出现数据丢失的情况从而造成短时间 的非正常状态。具体来说该方法在高炉主皮带上设置一个数据发送点，槽下控制系统通过 软件计时器对料头进行检测，当料头经过数据发送点时，将配方数据发送给炉顶控制系统， 这种方法存在以下三方面的技术问题1)当某批料排料时间较长，其料头经过数据发送点时，排料尚未结束(即料尾还 未出现)，则配方数据还无法全部生成(如排料未结束时，排出物的重量无法获知)，此时发 送给炉顶控制系统的配方数据将不全；2)当料批排料时间短，使得主皮带上同时运行多批料时，将会出现后批料数据覆 盖前批料数据的情况；3)槽下控制系统PLC盒炉顶控制系统PLC通过网络介质和控制程序进行通讯，并 且两系统PLC的时基不完全同步，因此有一定概率出现通讯无效或者丢失数据包的情况。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是提供一种高炉槽下供料系统与炉顶布 料系统之间的通信控制方法，从而有效防止高炉槽下供料系统向炉顶布料系统传递数据时 出现数据丢失的情况。为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案在高炉槽的主皮带上设置有料头料尾间距控制点、数据发送与校核点、炉顶系统 确认点，所述通信控制步骤包括①当某批料料头到达数据发送与校核点且料尾已经越过料头料尾间距控制点时， 槽下供料系统PLC启动通讯程序向炉顶布料系统PLC发送数据；延时约3s后炉顶系统校核 其寄存器内存储数据是否为空，若为空，则向槽下供料系统PLC发送信号要求再次发送数 据；②当某批料料头到达数据发送与校核点且料尾还未越过料头料尾间距控制点时， 槽下供料系统PLC启动通讯程序向炉顶布料系统PLC发送数据；当该批料越过料头料尾间 距控制点时，将数据再次发送；③当该批料料尾到达炉顶系统确认点后，将炉顶布料系统PLC寄存器内数据请 空，做好接收下一批料数据的准备。
所述炉顶布料系统PLC中设置有寄存器组，用于保存由跟踪器发送的其对应料批 的配方数据。所述通信控制方法包括包括5个软件跟踪器，用于当槽下系统向高炉炉顶排料 时，对批料的料头料尾进行跟踪。所述软件跟 踪器的设计包括以下步骤记高炉主皮带长度为■，料头已运行时间为％+，料尾已运行时间为，主皮 带运行时间为V;当槽下系统开始排料时，跟踪器料头跟踪功能启动，料头距离炉顶的长度为L料头=L主皮带_t料头氺V当本批料排料结束后，跟踪器料尾跟踪功能启动，料尾距离炉顶的长度为L料尾=L主皮带_t料尾氺V。所述软件跟踪器通过下述方式工作当槽下系统向高炉炉顶排料时，启动第1跟踪器对该批料的料头料尾进行跟踪， 当槽下系统再次排料时，则启动第2跟踪器对该批料的料头料尾进行跟踪，依此类推，轮转 使用；当某批料完全进入高炉炉顶料罐后，其对应跟踪器退出跟踪，等待下次启动。所述跟踪器均设置有寄存器组，用于保存由跟踪器发送的其对应料批的配方数 据。数据发送与校核点至炉顶的距离所折算的时间为距离+主皮带运行速度，所述 折算的时间不小于炉顶设备完成全套布料动作所需的时间；料头料尾间距控制点与数据发送与校核点的距离大于正常料批的排料长度；炉顶系统确认点到炉顶的距离大于主皮带的刹车长度。设置一个跟踪器头指针，用于存储离高炉炉顶最近的一批料所对应的跟踪器编 号；设置一个跟踪器尾指针，用于存储离高炉炉顶最远的一批料所对应的跟踪器编 号；当槽下系统生成配方数据时，总是存储在跟踪器尾指针所指向的跟踪器中，而跟 踪器头指针结合跟踪器尾指针则可以判断出那些跟踪器正在运行。本发明具有以下优点和积极效果1)本发明设置多个软件跟踪器并采用轮转机理，克服了多批料同时运行时数据覆 盖的问题；采用料尾越过料头料尾间距控制点再次发送，以及料头越过数据发送与校核点 后延时校核的方式，既克服了料批过长导致发送数据不全的情况，又解决了因其他原因引 起的未正常发送数据的问题；2)本发明自应用于涟钢3200m3高炉后，没有出现任何通讯数据异常的情况，极大 提高了生产效率和稳定性。
图1是本发明中基于PLC控制系统的高炉区域网络配置示意图。图2是本发明提供的软件跟踪器的示意图。
图3是本发明提供的软件跟踪器头尾指针的示意图。图4是本发明中主皮带上料流跟踪图。图5是本发明中主皮带上检测点分布图。图6本发明中软件跟踪器的数据发送工作流程图。
具体实施方式
下面以具体实施例结合附图对本发明作进一步说明本发明提供的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法，采用多个 软件跟踪器对实际料流运行状态进行跟踪，对配方数据发送采用“双时基发送+双响应校 核”的模式，提高了系统运行的稳定性。首先对本发明的系统架构和网络运行情况，进行详细描述见附图1，目前基于PLC的高炉全局控制系统一般由以下方式组成由主交换机(10)和各子系统交换机(11)组成高炉主干环网。环网一般采用以太 网方式，通讯介质多为光纤；各子系统PLC (12)和操作站(13)等设备以光纤或双绞线连接至其对应子系统交 换机(11)。以某一个具体子项而言，以交换机为中心组成星形网络；PLC (Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)为各子系统的控制中 心，用于存储控制程序和控制数据并向控制对象发送动作指令。各子系统PLC之间通过上 述网络介质和编制的通讯程序进行相互间的数据收发。本发明提供的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法，设置5个 软件跟踪器，轮流循环，依次使用，其轮转原理如图2和图3所示其详细循环流程为当槽下系统向高炉炉顶排料时，启动1#跟踪器对该批料的 料头料尾进行跟踪，当槽下系统再次排料时，则启动2#跟踪器对该批料的料头料尾进行跟 踪，依此类推，轮转使用。当某批料完全进入高炉炉顶料罐后，其对应跟踪器退出跟踪，等待 下次启动。由此亦可见，设置5个跟踪器最多同时对主皮带上的5批料进行跟踪。按现有 高炉工艺，可以满足要求。设置一个跟踪器头指针，用于存储离高炉炉顶最近的一批料所对 应的跟踪器编号，设置一个跟踪器尾指针，用于存储离高炉炉顶最远的一批料所对应的跟 踪器编号。当槽下系统生成配方数据时，总是存储在尾指针所指向的跟踪器中。而头指针 结合尾指针则可以判断出那些跟踪器正在运行。所述跟踪器均设置有寄存器组，用于保存由跟踪器发送的其对应料批的配方数 据。跟踪器控制程序由槽下系统PLC完成。记高炉主皮带长度为L主皮带，料头已运行时间为t料头，料尾已运行时间为t^g，主 皮带运行时间为V，则软件跟踪器工作原理如下，通过下述原理可设计出本发明的软件跟踪 器当槽下系统开始排料时，跟踪器料头跟踪功能启动，料头距离炉顶的长度为L料头=L主皮带_t料头氺V当本批料排料结束后，跟踪器料尾跟踪功能启动，料尾距离炉顶的长度为L料尾=L主皮带_t料尾*V高炉主皮带上料流跟踪情况如图4所示。
为保证数据发送和校验的稳定性和有效性，在主皮带上设置A、B、C共3个软件检 测点如图5所示，这3个检测点与高炉炉顶的距离可任意调整。通过软件跟踪器可 以获知某批料依次通过A、B、C三点的具体时刻。其中，A点为 料头料尾间距控制点，B点为数据发送与校核点，C点为炉顶系统确认点。这三个检测点对应的具体位置与高炉槽下排料速度、料批重量以及炉顶设备的动 作速度有关，需要在现场实际检测后确定。一般的，B点离炉顶的距离所折算的时间(距 离+主皮带运行速度)应不小于炉顶设备完成全套布料动作所需的时间；A点与B点的距 离应大于正常料批的排料长度；C点到炉顶的距离应大于主皮带的刹车长度。本方法基于B点设计了双时基发送的方式，如图6所示的工作流程图炉顶布料系统PLC中设置一组寄存器，用于保存由跟踪器发送的其对应料批的配 方数据。双时基发送方式详细工作原理如下当某批料料头到达B点且料尾已经越过A点时，槽下供料系统PLC启动通讯程序 向炉顶布料系统PLC发送数据。延时约3s后炉顶系统校核其寄存器内存储数据是否为空， 若为空，则向槽下系统PLC发送信号要求再次发送数据；当某批料料头到达B点且料尾还未越过A点时，槽下供料系统PLC启动通讯程序 向炉顶布料系统PLC发送数据。当该批料越过A点时，将数据再次发送；当该批料料尾达到C点后，将炉顶布料系统PLC寄存器内数据请空，做好接收下一 批料数据的准备。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人 员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的 技术方案，都落入本发明的保护范围。
权利要求
一种高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法，其特征在于在高炉槽的主皮带上设置有料头料尾间距控制点、数据发送与校核点、炉顶系统确认点，所述通信控制步骤包括①当某批料料头到达数据发送与校核点且料尾已经越过料头料尾间距控制点时，槽下供料系统PLC启动通讯程序向炉顶布料系统PLC发送数据；延时约3s后炉顶系统校核其寄存器内存储数据是否为空，若为空，则向槽下供料系统PLC发送信号要求再次发送数据；②当某批料料头到达数据发送与校核点且料尾还未越过料头料尾间距控制点时，槽下供料系统PLC启动通讯程序向炉顶布料系统PLC发送数据；当该批料越过料头料尾间距控制点时，将数据再次发送；③当该批料料尾到达炉顶系统确认点后，将炉顶布料系统PLC寄存器内数据请空，做好接收下一批料数据的准备。
2.根据权利要求1所述的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法，其 特征在于所述炉顶布料系统PLC中设置有寄存器组，用于保存由跟踪器发送的其对应料批的配 方数据。
3.根据权利要求1或2所述的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方 法，其特征在于所述通信控制方法包括包括5个软件跟踪器，用于当槽下系统向高炉炉顶排料时，对 批料的料头料尾进行跟踪。
4.根据权利要求3所述的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法，其 特征在于，所述软件跟踪器的设计包括以下步骤记高炉主皮带长度为L±ii^，料头已运行时间为，料尾已运行时间为，主皮带运 行时间为V;当槽下系统开始排料时，跟踪器料头跟踪功能启动，料头距离炉顶的长度为L料头=L主皮带^t料头+ν当本批料排料结束后，跟踪器料尾跟踪功能启动，料尾距离炉顶的长度为L料尾=L主皮带_t料尾氺V。
5.根据权利要求3所述的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法，其 特征在于，所述软件跟踪器通过下述方式工作当槽下系统向高炉炉顶排料时，启动第1跟踪器对该批料的料头料尾进行跟踪，当槽 下系统再次排料时，则启动第2跟踪器对该批料的料头料尾进行跟踪，依此类推，轮转使 用；当某批料完全进入高炉炉顶料罐后，其对应跟踪器退出跟踪，等待下次启动。
6.根据权利要求4或5所述的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方 法，其特征在于所述跟踪器均设置有寄存器组，用于保存由跟踪器发送的其对应料批的配方数据。
7.根据权利要求1所述的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法，其 特征在于数据发送与校核点至炉顶的距离所折算的时间为距离+主皮带运行速度，所述折算的时间不小于炉顶设备完成全套布料动作所需的时间；料头料尾间距控制点与数据发送与校核点的距离大于正常料批的排料长度； 炉顶系统确认点到炉顶的距离大于主皮带的刹车长度。
8.根据权利要求4或5所述的高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方 法，其特征在于设置一个跟踪器头指针，用于存储离高炉炉顶最近的一批料所对应的跟踪器编号； 设置一个跟踪器尾指针，用于存储离高炉炉顶最远的一批料所对应的跟踪器编号； 当槽下系统生成配方数据时，总是存储在跟踪器尾指针所指向的跟踪器中，而跟踪器 头指针结合跟踪器尾指针则可以判断出那些跟踪器正在运行。
全文摘要
本发明涉及高炉槽下供料与炉顶布料之间的通信技术领域，尤其涉及一种高炉槽下供料系统与炉顶布料系统之间的通信控制方法。本发明包括当某批料料头到达数据发送与校核点且料尾已经越过料头料尾间距控制点时，槽下供料系统发送数据；延时约3s后炉顶系统校核其寄存器内存储数据是否为空，若为空，则向槽下系统PLC发送信号要求再次发送数据；当某批料料头到达数据发送与校核点且料尾还未越过料头料尾间距控制点时，槽下供料系统发送数据；当该批料料尾达到炉顶系统确认点后，将炉顶布料系统PLC寄存器内数据请空，做好接收下一批料数据的准备。本发明可有效防止高炉槽下供料系统向炉顶布料系统传递数据时出现数据丢失的情况。
文档编号G05B19/05GK101968637SQ20101029187
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者吴晨, 周登科, 张骋杰, 徐岸非, 赵菁 申请人:中冶南方工程技术有限公司