[发明专利]基于参考炉次分组的转炉冶炼控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种基于参考炉次分组的转炉冶炼控制方法，其中控制装置包括L2参考炉次分组定义存储模块、L2炉次状态判定模块、L2数据收集模块、L2炉次组别判定模块、L2参考炉次数据提取模块、L2模型计算模块、L2生产控制模块、L1-L2通信模块、L1转炉生产控制模块以及参考炉次数据存储模块；其中L1为基础自动化控制系统，通过PLC程序控制设备的运行；L2为指转炉过程控制系统，用于生产的过程控制；所述L2参考炉次分组定义存储模块：用于定义参考炉次分组的方式；所述L2炉次状态判定模块：用于判定转炉当前的生产状态；所述L2数据收集模块：用于收集炉次生产的相关数据；所述L2炉次组别判定模块：用于根据目标成分、目标渣量判定炉次的组别；所述L2参考炉次数据提取模块：用于提取相同组别的历史炉次的数据作为本炉次模型计算的参考炉次，供L2模型计算模块计算使用，包括静态模型和动态模型的参考炉次；所述L2模型计算模块：用于炉次的模型计算，包括静态控制模型和动态控制模型；所述L2生产控制模块：用于L2的生产控制；所述L1-L2通信模块：用于L1、L2的通信；所述L1转炉生产控制模块：用于L1的生产控制；所述参考炉次数据存储模块：用于炉次结束后，收集并整理相关数据，作为后续炉次的参考炉次，并将数据存储在数据库中；其特征在于，所述控制方法如下：

(1)L2参考炉次分组定义存储模块定义参考炉次分组标准，并存储在L2数据库相关表中；

(2)转炉炉次开始后，L2炉次状态判定模块判断当前的炉次状态，根据不同的状态进行炉次组别判断、相应模型计算以及参考炉次数据收集整理并存入数据库；如果炉次状态符合静态模型计算的条件，转步骤(3)；如果炉次状态符合动态模型计算的条件，转步骤(5)；如果炉次结束状态，转步骤(10)；否则等待下一个炉次状态；

(3)L2参考炉次数据提取模块提取L2静态模型进行计算的参考炉次数据；从参考炉次数据存储模块中提取相同组别的离当前时间最近的10炉次数据，作为L2静态模型进行计算的参考炉次数据；

(4)L2模型计算模块启动L2静态模型进行计算，转步骤(7)；

(5)L2参考炉次数据提取模块提取L2动态模型进行计算的参考炉次数据；从参考炉次数据存储模块中提取相同组别的离当前时间最近的10炉次数据，作为L2动态模型进行计算的参考炉次数据；

(6)L2模型计算模块启动L2动态模型进行计算，转步骤(7)；

动态模型计算的物理量和顺序如下：

①根据动态模型的相关算法计算炉次还需要的吹氧量；

②根据动态模型的相关算法计算炉次还需要加入的冷却剂量；

③根据动态模型的相关算法计算炉次还需要加入的辅料量；

④根据动态模型的相关算法计算炉次当前的钢水温度、碳含量；

⑤根据动态模型的相关算法，判断炉次当前的钢水温度、碳含量是否符合出钢条件，如符合出钢条件，则进行出钢操作；否则等待Δt，转⑤；

(7)L2生产控制模块根据L2模型计算模块计算的结果，生成L2生产控制指令；包括辅料称量、加入、副枪测量指令；

(8)L1-L2通信模块将L2生产控制指令下装到L1转炉生产控制模块；

(9)L1转炉生产控制模块根据L2生产控制指令，控制L1设备进行生产；转步骤(2)；

(10)参考炉次数据存储模块收集本炉次的相关数据，并进行整理，如果数据没有缺项或超出误差，将数据按照一定格式和相应的组别，作为参考炉次存储在参考炉次数据存储模块对应的数据库表中；

参考炉次的数据为本炉次的相关数据，包括铁水信息：铁水重量、温度成分；废钢信息：加入各种废钢的重量；辅料信息：加入的辅料批次及该批次各种辅料的重量；冷却剂信息：加入各种冷却剂的重量；吹氧信息：吹氧量；成分信息：钢水的过程样的成分信息和终点样的成分信息；模型计算信息：静态模型计算的结果数据、动态模型计算的结果数据；

(11)结束；

所述步骤(1)参考炉次分组，根据目标成分的磷、目标碳、目标渣量即按照钢水目标成分、温度要求，达到目标要求生产所产生的总渣量的含量进行分组，具体如下：

①分组规则定义；

L2参考炉次分组，根据目标成分的磷、目标碳、目标渣量，分为三位定义，分别对应目标成分的目标磷、目标碳、分配的目标渣量，每一个目标元素划分为3个组，用3为整形数值表示，定义模式如下：

②分组参数定义数据存储；

在L2数据库中建立表格，存储分组的相关的参数，并提供相应的维护画面，工艺工程师可以根据工艺要求进行维护；如下表所示：

③根据目标成分、目标渣量分组；

目标成分分组，主要根据目标磷、目标碳进行分组；

对第一位赋值；

当PAimPValue1时，第一位赋值为1；

当PAim≥PValue2且PAim≤PValue1时，第一位赋值为2；

当PAimPValue2时，第一位赋值为3；

其中，PAim为钢种目标磷含量，单位为％；

对第二位赋值；

当CAimCValue1时，第一位赋值为1；

当CAim≥CValue2且CAim≤CValue1时，第一位赋值为2；

当CAim≤CValue2时，第一位赋值为3；

其中，CAim为钢种目标碳含量，单位为％；

对第三位赋值；

当WSlag_1SValue1时，渣量组别号为1；

当WSlag_1≥SValue2且WSlag_1≤SValue1时，渣量组别号为2；

当WSlag_1SValue2时，渣量组别号为3。