[发明专利]喷枪定位控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种喷枪定位控制方法。

背景技术

氧气顶吹熔炼法是现代化有色金属熔池熔炼工艺，可用于铜和铅等的一次和二次熔炼，以及铜镍熔炼和铜吹炼。由于它具有基建和作业成本低、节能环保、原料和燃料灵活、粉尘少等优点，因此目前获得了广泛的应用。而氧气顶吹喷枪是氧气顶吹炉的核心设备，主要是将混氧和重油燃料高速鼓入熔池，使熔池处于剧烈搅动状态，为物料反应创造良好的条件。传统的喷枪控制系统采用以DCS为开发平台，DCS系统相比PLC系统来说，响应速度慢、实时性差。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是提出了一种喷枪定位控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面提出一种喷枪定位控制方法，包括以下步骤：设置喷枪的目标位置，并检测所述喷枪的当前位置；根据所述目标位置和当前位置计算所述喷枪当前位置与目标位置的高度差及高差变化率；根据所述高度差和高差变化率确定所述喷枪的给定速度；和检测所述喷枪的当前速度，根据所述喷枪的当前速度和所述给定速度对所述喷枪进行调整。

在本发明的一个实施例中，所述喷枪的当前位置通过编码器检测得到，再经过信号转换模块转换后获得所述喷枪的当前位置。

在本发明的一个实施例中，所述喷枪的速度通过变频执行器进行调整。

在本发明的一个实施例中，通过以下公式根据所述喷枪的当前速度和给定速度对所述喷枪进行调整：Δv(t)＝v(t)-v(t)′；其中，v(t)为给定速度，v(t)′为当前速度，K_p为比例系数、T_i为积分系数、T_d为微分系数。其中，K_p、T_i和T_d需要根据具体的系统进行设定。

在本发明的一个实施例中，通过编码器检测所述喷枪的当前速度。

本发明实施例通过模糊控制算法的思想根据喷枪的当前位置与目标位置之间的高度差和高差变化率不断地调整喷枪的给定速度，同时采用变频速度闭环调节，从而自动控制变频执行器的实际速度输出。因此本发明不仅能够保证喷枪速度调节的平滑性，而且还提高了喷枪定位的准确性，有利于延长喷枪的使用寿命。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的喷枪定位控制方法的流程图；

图2为本发明实施例的喷枪定位控制框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示，为本发明实施例的喷枪定位控制方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S101，设置喷枪的目标位置，并检测喷枪的当前位置。在本发明的实施例中，喷枪的目标位置需要根据炉体的具体状况及控制模式进行设定。在本发明的一个实施例中，喷枪的当前位置通过编码器检测得到，再经过信号转换模块转换后获得所述喷枪的当前位置。

步骤S102，根据目标位置和当前位置计算喷枪当前位置与目标位置的高度差及高差变化率。其中，将目标位置的高度减去当前位置的高度即可得到高度差，同时将采样周期内喷枪行进高度的变化作为高差变化率。

步骤S103，根据高度差和高差变化率确定喷枪的给定速度。本发明的喷枪精确定位控制算法采用了模糊控制的思想，通过不断比较当前位置距离目标位置的高度差和高差变化率来自动调节喷枪的给定速度。具体地，在本发明的一个实施例中，可采用查表的方式，通过喷枪控制经验制定对应不同高差和高差变化率的速度选择表，控制系统根据当前高差和前周期高差变化率通过查询方式即可得到不同喷枪的给定速度。