[发明专利]一种基于物联网技术的矿热炉电极升降自动控制方法

权利要求书

1.一种基于物联网技术的矿热炉电极升降自动控制方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)：建立矿热炉冶炼参数检测系统，对电极升降控制相关的冶炼参数进行检测；该系统使用研华公司的ADAM系列智能控制器，通过ADAM系列采样模块(模拟量输入模块、计数器模块等)，结合罗氏线圈、交流电压变送器、功率因数变送器、编码器等设备，对矿热炉重要冶炼参数进行检测，并以此为基础进行矿热炉电极升降控制；

(2)：对ADAM系列智能控制器进行配置和编程，实现对铜管电流、二次侧电流、二次侧电压等参数所对应的的电流信号的采集和电极升降控制信号的输出；本方法在每个控制器(共3个，分别对应矿热炉A、B、C三相)的卡槽上安装2个模拟量输入模块、1个计数器模块和1个模拟量输出模块，并在虚拟机环境下，实现控制器的配置，并完成电流信号采集、实际值转换、基于恒阻抗策略的PID控制、控制信号大小的确定和输出等部分的编程；

(3)：根据检测的矿热炉冶炼参数，计算矿热炉各相的阻抗值，作为恒阻抗控制策略的基础，结合WISE-PaaS云平台，实现基于遗传算法优化PID的矿热炉电极升降自动控制；矿热炉各相阻抗值的具体计算方法如式(1)所示：

在式(1)中，U、I、cosφ分别表示矿热炉某一相的二次侧电流、二次侧电压、功率因数，R和r分别表示矿热炉某一相所对应的操作电阻和设备电阻；考虑到在实际中相对于操作电阻R，设备电阻r数值很小，在一定程度上可以忽略，为了提高矿热炉电极升降控制的效率，可以通过式(1)近似计算矿热炉各相的阻抗值；

(4)：通过WebAccess构建上位机系统，并实现矿热炉冶炼参数检测系统与上位机系统之间的通信；本方法使用Modbus/RTU通信协议，实现控制器与上位机系统之间的数据传输，将矿热炉冶炼参数数据传输至上位机；在本方法中，考虑到矿热炉周边环境存在高温、有害气体较多等问题，通过RS232与串口光端机、光纤相结合的方式，延长检测系统与装有上位机系统的PC客户端之间的距离，更好地保障监控人员的健康安全；本方法通过网际组态软件WebAccess构建上位机系统，获取在ADAM系列智能控制器中计算得出的冶炼参数的具体数值，并实现用户登录界面、冶炼参数实时显示、矿热炉三相电极控制界面、报表查询等上位机功能；

(5)：在使用WebAccess构建的矿热炉电极升降控制上位机系统基础上，使用物联网技术进一步开发该系统，适应不同用户的实际需求；本方法通过编辑WebAccess中的Dashboard阅览器，结合WebAccess相关软件的功能，建立矿热炉电极升降控制上位机系统的移动客户端，进一步拓展用户查看矿热炉冶炼参数及其变化趋势的途径，对矿热炉实际运行和电极控制状态有更具体的认识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中对ADAM系列智能控制器进行配置和编程的具体方法：

本方法在虚拟机开发环境下，首先建立虚拟机与主机之间的共享文件夹，实现虚拟机与主机之间运行程序等文件的传输；在此基础上，本方法通过FTP软件和网线(两端分别连接控制器和PC的LAN端口)，将调试和运行程序传输到控制器；本方法通过PuTTY软件查看模拟量输入模块、计数器模块等各类模块所测得的信号，判断控制器是否处于正常工作状态。