[发明专利]一种炼钢副原料上料系统自动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种炼钢副原料上料系统自动控制方法。

背景技术

炼钢副原料是相对于炼钢主原料（铁水和废钢）而言的各类散状物料的统称，主要包括各种熔剂和合金。在钢水冶炼过程中，需要向炼钢转炉或精炼炉中投加种类繁多的熔剂以去除钢水中的杂质，需要向转炉或精炼炉中投加种类繁多的合金以调整钢水成分。炼钢副原料上料系统即为炼钢准备各种熔剂和合金散状物料而设置。

目前，国内各炼钢厂普遍采用地下料仓—上料皮带—卸料小车—高位料仓的工艺进行炼钢副原料上料作业。现有的炼钢厂副原料上料系统典型工艺流程图如图2所示。自卸货车1将各种副原料卸入炼钢主厂房外地下料仓2（地下料仓21～26中的某个仓）内备用，上料操作工通过观察雷达料位计11判断炼钢主厂房内各高位料仓8内的存料情况，当高位料仓8（高位料仓81～88中的某个仓）的料位计11发出“料位低”报警信号时，操作工指定该高位料仓为需要上料的目标高位料仓，卸料小车7移动走行至该目标料仓，通过目标料仓上的接近开关9（90为小车前极限、99为小车后极限、91～98为各高位料仓对应的接近开关）使卸料小车7精确停位，并依次启动高位料仓皮带6、中间皮带5、地下料仓皮带4，操作工依据目标上料高位料仓所装的料种选择并启动对应料种的地下料仓2出口处的振动给料机3，副原料依次通过地下料仓2、振动给料机3、地下料仓皮带4、中间皮带5、高位料仓皮带6、卸料小车7运送至高位料仓8中。当目标高位料仓的料位计11产生“料位高”报警时，立即停止地下料仓振动给料机3，延迟等待上料皮带系统4、5、6上的物料全部运完后，通过皮带秤10累计出已完成的实际上料吨数，从而完成某一个高位料仓8的上料过程。不同规模的炼钢副原料上料系统只是在地下料仓2及其对应的振动给料机3的数量、中间皮带5的数量、高位料仓8及其对应的接近开关9和料位计11的数量上存在差异。

现有的炼钢副原料上料系统的控制方法具有以下几个缺点：

1.高位料仓启动上料和停止上料的判断全部通过料仓上的模拟量料位计11的信号来实现，但由于雷达料位计安装在多粉尘和多振动环境的炼钢主厂房高层框架内，其测量精度难以保证，由于料位计发出错误信号而导致高位料仓亏料或溢料的事故时有发生。

2.由于冶炼钢种的变化需采用不同的副原料，或副原料供应渠道发生变化而需用新的副原料代替现有的副原料，而由于高位料仓和地下料仓的数量有限，则需要变更料仓料种时，容易造成上料料种错误和料仓混料事故。

3.尽管现有的半自动操作方式虽能实现小车自动定位、皮带系统自动启停等，但操作工仍然需要判断料位、手动选择目标料仓和上料地下料仓；而且通常一个副原料上料系统需要同时为两至三座转炉或精炼炉的几十个甚至上百个高位料仓提供副原料，因此上料操作工的劳动强度大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种炼钢副原料上料系统自动控制方法,该方法能有效提高炼钢副原料上料系统控制的自动化水平，减轻操作工劳动强度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种炼钢副原料上料系统自动控制方法，该方法包括：

1）建立料种数据库、地下料仓数据库和高位料仓数据库，建立并初始化待上料高位料仓数据队列；其中，

所述料种数据库，用于存储副原料的物理特性参数；

所述地下料仓数据库，用于存储地下料仓物理特性参数和地下料仓实时状态数据；

所述高位料仓数据库，用于存储高位料仓物理特性参数和高位料仓实时状态数据；

所述待上料高位料仓数据队列为一个先入先出的循环队列；

2）通过各高位料仓入仓重量和出仓重量实时计算各高位料仓存料重量和存料容量并进行更新；

3）将所有低于存料容量阈值的高位料仓按归一化的存料容量由小到大排序存入待上料高位料仓数据队列；

4）取队列头的高位料仓作为目标上料高位料仓，依据该高位料仓位置编号控制卸料小车走行停位，依据该高位料仓的料种代码和目标上料重量、实际上料重量控制地下料仓振动给料机自动启停完成目标料仓上料；

5）当前目标高位料仓上料完成后，将该料仓从待上料高位料仓数据队列中删除，取队列中的新队列头的料仓作为下一个目标上料高位料仓；

6）重复步骤2）至步骤5）进行各高位料仓的存料状态更新、待上料高位料仓入队列、目标高位料仓上料、已完成上料高位料仓出队列操作。

按上述方案，所述步骤2)具体如下：