专利名称：基于多指针查询的高炉槽下供料系统备料控制方法
技术领域：
本发明涉及一种高炉槽下供料系统称量斗的备料控制方法，具体涉及一种基于多指针查询的高炉槽下供料系统备料控制方法。
背景技术：
槽下供料是闻炉的主工艺系统之一。称量斗的提如备料有利于提闻上料速度；对于备料过程中可能出现的故障情况，提前备料有利于事先解决备料问题，提高上料效率；在槽下供料系统上开炉料或称量斗中各料的品味差距很大时，某一称量斗在某一罐次中多次备料具有一定的实际意义；这都要求高炉槽下供料系统的备料需要满足提前一批备料和某一称量斗在某一批次中多次备料的控制策略
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于多指针查询的高炉槽下供料系统备料控制方法，该控制方法可以实现提前一批次备料和某一称量斗在某一罐次中多次备料的功能。本发明是这样实现的
一种基于多指针查询的高炉槽下供料系统备料控制方法，为
构建备料控制系统，包括控制单元，多个成对的料仓，以及与多个成对的料仓对应的多个给料机和多个振动筛，每一对料仓设置有一个称量斗，称量斗上连接有重量变送器；控制单元分别与所述的料仓、给料机、振动筛，称量斗和重量变送器相连接；
所述控制单元根据备料控制策略生成备料控制命令；料仓接收到备料控制命令并满足相应的备料条件后，启动与料仓对应的给料机和振动筛向称量斗备料；控制单元通过称量斗的重量变送器接收相应的重量信号，通过该信号和相应的控制策略来判断称量斗的备料情况；若称量斗备料完成，控制单元则向料仓对应的给料机和振动筛发出停止命令来结束所述称量斗的备料。更进一步的方案是所述的备料控制策略是基于多指针查询的备料控制策略，每一个称量斗设置一个备料查询指针，所述备料查询指针包括用于查询一批次中备料而设置的备料周期查询指针和用于查询一批中各步料的备料情况而设置的备料步号查询指针；各称量斗对应的周期查询指针为=Pzq1-Pzqn，对应的步号查询指针为Pbhl-PbhN;每一个称量斗设置一个放料指针，放料指针为Pf，通过放料指针查询到的放料周期内容函数为f(x)，其中X为周期放料指针。所述的备料控制策略设置有动态备料允许区间，动态备料允许区间依附于放料指针，计算依据为f(PF) f(PF+n)，并作用于备料查询指针，通过系统的放料情况，自动生成相应的备料查询指针的查询区间；
利用所述的备料控制策略进行具体的备料控制方法见附图2，具体为
步骤一、在备料开始后，备料周期查询指针和备料步号查询指针置于查询起点；
步骤二、系统根据放料指针自动生成动态备料查询区间，判断称量斗是否位于动态备料查询区间；
步骤三，若称量斗不在动态查询区间，则等待新的查询区间，并返回步骤二；
步骤四、如果称量斗位于动态备料查询区间，则判断备料指针查询内容是否有其对应的称量斗，如果备料指针查询到相应的称量斗，则生成该称量斗备料选中信号，如果没有查询到相应的称量斗，则备料指针步进，即Pbhx=Pbhx+l ;如果pbhx> BHmax,则触发备料周期查询指针步进，即ΡΖφ =ΡΖφ +1 ;然后返回到步骤二 ；
步骤五、判断备料条件；
步骤六、如果满足备料条件，则开始备料；如果不满足备料条件，则等待备料，重新执行步骤五；
步骤七、开始备料后，给料机和振动筛启动；当称量斗的备料值>称量斗的料满值后，备料过程结束；·
步骤八、对于备料指针查询到相应的称量斗的情况，在放料开始时其备料指针开始步进，并返回到步骤二。对于步骤三，本发明采用了动态查询区间，该动态区间可以根据用户需求来设定允许查询范围，若用户要求提前一个周期备料，则可将动态区间的允许查询范围设置为放料所处的周期及其下一个周期，即f(PF) f(PF+1);若用户要求提前两个周期备料，则可将动态区间的允许查询范围设置为放料所处的周期及其下两个周期，即f(PF) f(PF+2)。对于步骤四，本发明根据备料指针不同的查询结果采用不同的备料指针步进机制，某一备料指针的步进分以下两种情况
1)备料指针没有查询到其对应称量斗的备料信号，则直接步进；
2)备料指针查询到其对应称量斗的备料信号时，备料指针在其对应称量斗打开闸门放料时步进。通过备料指针步进来实现备料权限的交接和释放,如上第一种情况，该步料单中没有该备料斗，则通过步进去查询下一步料单的备料情况；如上第二种情况，在备料斗开始放料时，表征该次备料已经完成，则释放其备料查询权限，从而通过备料步号查询指针步进去查询下一步料单的备料情况。在动态备料允许区间内，如果某一斗的备料指针查询到了其对应的备料信号，而此时不满足其步进条件，则会生成相应的备料选中信号，该信号能够触发各称量斗进行备料。本发明为各个称量斗设置了独立的备料指针，根据步骤四，其步进独立依附于该斗在动态区间的设定情况和该斗的放料情况，若某一个称量斗在某一步料中多次设定，则其可实现该斗料在该罐次料中具有多次备放料功能。本发明具有如下特点
对于每一个称量斗都构建了其对应的备料指针，在备料控制上更加灵活，并实现了某一称量斗在某一罐次中多次备料。引入了动态备料允许区间，通过设置该区间的允许查询范围，实现了提前多批次备料。在动态备料查询区间中，据备料指针不同的查询结果采用不同的备料指针步进机制。通过备料指针步进来实现备料权限的交接和释放。
图I为本发明备料控制系统结构示意图。图2为本发明的备料控制流程图。其中，I—控制单元；2—重量变送器；3—料仓；4—给料机；5——振动筛；6——供料皮带；K1至K8，Jl至J4——称量斗。
具体实施例方式如附图I所示，一个高炉槽下备料控制系统，包括控制单元1，24个料仓3，料仓每两个为一对，分别设为A料仓和B料仓，以及与12个A料仓和12个B料仓对应的24个给料机4和24个振动筛5，每一对A料仓和B料仓设置有一个称量斗，称量斗上连接有重量变送器2 ;控制单元I分别与所述的料仓3、给料机4、振动筛5，称量斗和重量变送器2相连接；在整个备料控制系统中，还有一个供料皮带6为炉顶供料。12个称量斗，设其编号为J1-J4， K1-K8，其对应的备料周期指针分别为Pzql-Pzql2,其对应的备料步号指针分别为Pbhl-Pbhl2,设放料指针为Pf，假设第一周期的备放料设定为J1，J2 ；Κ1, Κ3，Κ4，Κ7，Kl ;第二周期的备放料设定为J3，J4，Jl ；Κ2, Κ3，Κ4，Κ7，Κ5 ;第三周期的备放料设定为J2，J3 ；Κ5, Κ6，Κ8 ;各周期设定中其最大步号为BHmax。备料开始时，各称量斗对应的备料周期指针赋值为I，备料步号指针赋值为O ;并根据放料指针Pf生成备料允许区间，如果此时Pf=I，根据提前一个周期备料，则此时该动态备料允许区间为第一周期和第二周期；
当备料周期指针处于动态备料允许区间时，根据各称量斗备料步号指针的步进条件，在备料进行一轮查询后，此时Jl称量斗的备料周期指针Pzql=I,备料步号指针Pbhl=I ;J2称量斗的备料周期指针Pzq2=I,备料步号指针Pbh2=2 ；J3称量斗的备料步号指针在一周期中查询后Pbh3>BHmax，其备料周期指针步进Pzq3= Pzq3+1，步进后Pzq3=2。此时，J3称量斗的备料周期指针处于动态备料允许区间，J3称量斗的备料周期指针将在第二周期中继续查询，查询后Pbh3=I,因此，J3称量斗的备料周期指针Pzq3=2，备料步号指针Pbh3=I ;同理，J4称量斗的备料周期指针Pzq4=2，备料步号指针Pbh4=2 ；
Kl称量斗的备料周期指针？_=1，备料步号指针Pbh5=3 ;K2称量斗的备料周期指针Pzq6=2,备料步号指针Pbh6=4 ；K3称量斗的备料周期指针Pzq7=I,备料步号指针Pbh7=4 ；K4称量斗的备料周期指针Pzq8=I,备料步号指针Pbh8=5 ；Κ5称量斗的备料周期指针Pzq9=2，备料步号指针PbM=S ;
K6称量斗的备料步号指针在第一和第二周期中没有查询到K6称量斗的备料信号，其备料周期指针步进后Pz_=3，备料步号指针Pbhltl=O;由于其备料周期指针不满足动态备料运行区间，则K6称量斗的备料指针停止查询；此时K6称量斗备料周期指针P_=3 (超限)，备料步号指针Pbhltl=O (处于查询起点)；
K7称量斗的备料周期指针Pzqll=L备料步号指针Pbhll=6 ;与K6称量斗类似，K8称量斗的备料周期指针Pzql2=3，备料步号指针Pbhl2=O ；
当称量斗备料指针查询到其对应称量斗的备料信息时，生成相应称量斗的备料选中信号，该称量斗上对应的振动给料设备在满足相应的备料前提后开始振动备料。假设所有振动给料设备都满足备料前提，此时称量斗Jl，J2，J3，J4，ΚΙ, K2，K3，K4，K5，K7开始备料。当Jl称量斗备满，满足相应放料条件开始放料时，此时Jl称量斗的备料周期指针Pzql=2，备料步号指针Pbhl=3 ；J1称量斗生成了新的备料选中信号。当Jl称量斗放空后，其振动给料设备开始备料；当J2称量斗备满，满足相应放料条件开始放料时，此时J2称量斗的备料周期指针Pzq2=3，备料步号指针Pbh2=O ;此时J2称量斗的查询指针处在第三周期的查询等待位，没有生成相应的备料选中信号。J3，J4没有参与本罐料的放料，此时其备料指针由于没有相应的步进条件，不会产生变化；
当Kl称量斗开始放料时，Kl称量斗的备料周期指针Pzq5=I,备料步号指针pbh5=7 ；K1放料结束后，其继续备料，实现了该称量斗在该罐料中多次备料的功能；K2称量斗没有参与本罐放料，其备料周期指针Pzq6=2，备料步号指针Pbh6=4 ；K3称量斗放料结束后，其备料周期指针Pzq7=2，备料步号指针pbh7=5 ；K4称量斗放料结束后，其备料周期指针Pzq8=2，备料步号指针Pbh8=6 ；K5, Κ6没有参与本罐放料，此时其备料指针由于没有相应的步进条件，不会产 生变化；Κ7称量斗放料结束后，其备料周期指针Pzqll=2，备料步号指针Pbhll=7 ；
当K7放料结束后，Kl在该罐次再次获得放料权限；若其再次备满后放料，待其放料结束后，此时该罐次放料全部结束；动态备料区间此时扩展到第3周期，因此J2，K6，K8重新获得备料权限；在该动态区间中，Kl称量斗没有设置备料，因此其备料指针分别从第2周期和第3周期中步进结束，回到相应的查询原点。通过以上基于多指针查询的备料控制策略，实现了槽下称量斗提前一批次备料和某一称量在某一罐次多次备料的功能。
权利要求
1.一种基于多指针查询的高炉槽下供料系统备料控制方法，其特征在于 构建备料控制系统，包括控制单元，多个成对的料仓，以及与多个成对的料仓对应的多个给料机和多个振动筛，每一对料仓设置有一个称量斗，称量斗上连接有重量变送器；控制单元分别与所述的料仓、给料机、振动筛，称量斗和重量变送器相连接； 所述控制单元根据备料控制策略生成备料控制命令；料仓接收到备料控制命令并满足相应的备料条件后，启动与料仓对应的给料机和振动筛向称量斗备料；控制单元通过称量斗的重量变送器接收相应的重量信号，通过该信号和相应的控制策略来判断称量斗的备料情况；若称量斗备料完成，控制单元则向料仓对应的给料机和振动筛发出停止命令来结束所述称量斗的备料。
2.根据权利要求I所述方法，其特征在于所述的备料控制策略是基于多指针查询的备料控制策略，每一个称量斗设置一个备料查询指针，所述备料查询指针包括用于查询一批次中备料而设置的备料周期查询指针和用于查询一批中各步料的备料情况而设置的备料步号查询指针；各称量斗对应的备料周期查询指针为=Pzq1-Pzqn，对应的备料步号查询指针为Pbhl-PM ;每一个称量斗还设置一个放料指针，放料指针为Pf，放料指针查询到的放料周期内容函数为f (X)； 所述的备料控制策略设置有动态备料允许区间，动态备料允许区间依附于放料指针，计算依据为f(PF)_ f(PF+1)，并作用于备料查询指针，通过称量斗的放料情况，自动生成相应的备料查询指针的查询区间； 利用所述的备料控制策略进行具体的备料控制方法为 步骤一、在备料开始后，备料周期查询指针和备料步号查询指针置于查询起点； 步骤二、系统根据放料指针自动生成动态备料查询区间，判断称量斗是否位于动态备料查询区间； 步骤三，若称量斗不在动态查询区间，则等待查询区间的更新，并返回步骤二； 步骤四、如果称量斗位于动态备料查询区间，则判断备料指针查询内容是否有其对应的称量斗，如果备料指针查询到相应的称量斗，则生成该称量斗备料选中信号，如果没有查询到相应的称量斗，则备料指针步进，即Pbhx=Pbhx+l ;如果Pbhx> BHmax,则触发备料周期查询指针步进，即PZQX=PZ(1X+1 ;然后返回到步骤二 ； 步骤五、判断备料条件； 步骤六、如果满足备料条件，则开始备料；如果不满足备料条件，则等待备料，重新执行步骤五； 步骤七、开始备料后，给料机和振动筛启动；当称量斗的备料值>称量斗的料满值后，备料过程结束； 步骤八、对于备料指针查询到相应的称量斗的情况，在放料开始时其备料指针开始步进，并返回到步骤二。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于步骤三中，所述的动态查询区间根据用户需求来设定允许查询范围，若用户要求提前一个周期备料，则可将动态区间的允许查询范围设置为放料所处的周期及其下一个周期，即f(pFr f(pF+1);若用户要求提前两个周期备料，则可将动态区间的允许查询范围设置为放料所处的周期及其下两个周期，即f(pFrf (PF+2)。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于步骤四中，根据备料指针不同的查询结果采用不同的备料指针步进机制，某一备料指针的步进分以下两种情况 1)备料指针没有查询到其对应称量斗的备料信号，则直接步进； 2)备料指针查询到其对应称量斗的备料信号时，备料指针在其对应称量斗打开闸门放料时步进； 通过备料指针步进来实现备料权限的交接和释放，情况I)时，步料单中没有备料斗，则通过步进去查询下一步料单的备料情况；情况2)时,在备料斗开始放料时,表征该次备料已经完成，则释放其备料查询权限，从而通过备料步号查询指针步进去查询下一步料单的备料情况。
全文摘要
本发明公开了一种基于多指针查询的高炉槽下供料系统备料控制方法，对每一个称量斗都构建了对应的备料指针，包括用于查询一批次备料而设置的备料周期指针和用于查询一批料中各步料的备料情况而设置的备料步号指针，其在备料控制上更加灵活。本发明引入了动态备料允许区间，其依附于放料指针，作用于备料查询指针，通过该区间的灵活设置实现了提前多批次备料。本发明根据备料指针不同的查询结果采用不同的备料指针步进机制来实现备料权限的交接和释放，从而实现某一称量斗在某一批次中多次备料的控制策略。
文档编号G05B19/04GK102799120SQ20121027428
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者李光荣, 徐岸非 申请人:中冶南方工程技术有限公司