專利名稱：一種電振下料控制方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于冶金電振下料控制技術領域，具體是一種電振下料控制方法及系統。
背景技術：
冶金行業煉鋼廠鐵合金及散料系統電振下料控制裝置是控制鋼水成分的重要設備，由料斗、電振設備、稱重裝置、以及電振電氣控制系統組成。由于下料的電振給料機在下料時滯后作用比較明顯，如果按稱量設備的實際讀數控制下料設備的啟停，必然導致下料過量。一般解決方法是，由大到小間接控制合金的流量，給料機停止的瞬間，合金的流量越小，越容易提高下料控制的精確程度，通過控制電振給料機先高速、后低速運行，提前關閉電振，使下料量基本接近設定值。為此，控制設計中引用了電振控制的強弱振切換值、強振速度、弱振速度、落差值的概念。以上參數的確定可以采用實驗方法，對多次重復下料的數據進行統計學處理，以獲得最佳值。但這種方法確定最佳值后，由于物料或者設備的輕微變化，會引起偏差的變化，而設定值卻不能及時調整，導致生產過程中滿足控制要求的下料命中率較低。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有生產過程中滿足控制要求的下料命中率較低的問題，提供一種電振下料控制方法及系統。根據本發明的一個方面，提供一種電振下料控制方法包括
當連續兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Ql、Q2同為正數，且均大于預先設定的控制限D時，根據E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正；
當連續兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Ql、Q2同為負數，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據E2=E1 KD對下料落差值E2進行修正； 所述El為下料提前量；
所述K為修正系數，K的取值范圍控制在0. 5-1。進一步，當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒后， 采集稱量儀器的最終讀數1 ,得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Ql ；
當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒后，采集稱量儀器的最終讀數1 ,得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q2。進一步，當下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規格限2D時，對偏差值Q超過規格限2D的次數進行累加，累加次數超過指定次數后進行報警提示。進一步，對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限制；在對下料落差值E2進行修正時，當修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，下料落差值E2=Emax，當修正后的下料落差值E2小于最小值Emin時，下料落差值E2=Emin。根據本發明的另一個方面，提供一種電振下料控制系統包括 判斷模塊、修正模塊；所述修正模塊在所述判斷模塊判斷連續兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q1、Q2同為正數，且均大于預先設定的控制限D時，根據E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正；在所述判斷模塊判斷連續兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Ql、Q2 同為負數，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據E2=E1 KD下料落差值E2進行修正； 所述El為下料提前量；所述K為修正系數，K的取值范圍控制在0. 5-1。進一步，控制模塊、計算模塊，所述控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，系統停止振料，在系統停止振料延時N秒后，通過所述計算模塊采集稱量儀器的最終讀數Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間偏差值Ql ；所述控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，系統停止振料， 在系統停止振料延時N秒后，通過所述計算模塊采集稱量儀器的最終讀數Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I3S之間偏差值Q2。進一步，報警模塊，當所述判斷模塊判斷下料量1 與設定下料量之間的偏差值 Q超過規格限2D時，所述報警模塊對偏差值Q超過規格限2D的次數進行累加，累加次數超過指定次數后進行報警提示。進一步，設置模塊，所述設置模塊對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin 進行限定；在所述修正模塊對下料落差值E2進行修正時，當所述判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，控制下料落差值E2=EmaX，當所述判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2小于最小值Emin時，控制下料落差值E2=Emin。本發明提供的一種電振下料控制方法及系統根據以往下料稱量的偏差值的變化趨勢，修正下次稱量的下料落差值E2，對下料控制誤差進行補償，排除個別下料異常對下料落差值E2修正的影響，對修正下料落差值E2后仍無法達到下料精度命中率做出報警提示。 本發明能夠大幅度提高煉鋼過程中的下料控制精度，為煉鋼過程鋼水合金化調整的穩定性提供了良好條件，避免因散料合金下料異常導致的鋼水級別改判或降級的情況發生，有效提高對鋼水成分的調控能力。減輕了維護工作量、提高了生產效率。
圖1為本發明實施例提供的一種電振下料控制方法的工作原理示意圖；圖2為本發明實施例提供的一種電振下料控制系統的結構框圖3為本發明實施例提供的一種電振下料控制方法的程序設計流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明提供的一種電振下料控制方法包括
步驟一對El值、K值、控制限D以及規格限2D進行提前設定。其中通過實驗統計的方法得到下料提前量El，El初始值的大小確定，與電振設備角度調整及物料的顆粒流動性相關，例如下料的設定值是以Kg為單位，一般設置下料落差值E為2-6Kg的某個數值，下料試驗后觀察偏差值Q，Q接近于0的E值，就是相對合適的落差值，投入控制方法后，系統將會自動調整E值，使Q穩定在控制限范圍以內。K為修正系數，K的取值范圍控制在0. 5-1。步驟二 當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒， 一般設置在3-10秒，視實際設備而定，目的是為了使稱量系統返回的重量值是一個穩定的數值，因為電振停止后可能會有慣性余震，稱量數值會有變化，延時的目的就是等稱量數值穩定后再采集，避免誤差。采集稱量儀器最終下料量Pa，并計算出最終下料量1 與設定下料量I3S的偏差值Ql=Pa-Ps。步驟三當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒， 一般設置在3-10秒，視實際設備而定，目的是為了使稱量系統返回的重量值是一個穩定的數值，因為電振停止后可能會有慣性余震，稱量數值會有變化，延時的目的就是等稱量數值穩定后再采集，避免誤差。采集稱量儀器最終下料量Pa，并計算出最終下料量1 與設定下料量I3S的偏差值Q2= Pa-Ps0步驟四對偏差值與預先設定的控制限D進行比較，并判斷是否對下料落差值E2 進行修正以及給出對下料落差值E2進行修正的方法。當連續兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Ql、Q2同為正數，且均大于預先設定的控制限D時，根據E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正。當連續兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Ql、Q2同為負數，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據E2=E1 KD下料落差值E2進行修正。當連續兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Q1、Q2的絕對值均小于預先設定的控制限D時，不進行下料落差值E2的修正。對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限定。在對下料落差值E2進行修正時，當修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，下料落差值E2=Emax，當修正后的下料落差值E2小于最小值Emin時，下料落差值E2=Emin。其中K為修復系數，K的取值范圍控制在0. 5-1。步驟五報警提示，當下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規格限2D 時，對偏差值Q超過規格限2D的次數進行累加，累加次數超過指定次數后進行報警提示。指定次數一般設置在5-10次之間，視實際對電振控制的精度要求而定，精度要求高設置報警次數小。目的是使系統自動識別出，修訂后的下料落差量E2已達到最大值Emax或最小值 Emin仍然無法達到規格限2D范圍以內的現狀，有效提高對下料異常的可探測度，進行設備維修與調整的響應。使用控制限D與修復系數K的乘積作為修正量，這樣既可以使系統自動調節又避免了下料偏差值異常時出現過量調整。如圖2所示，本發明還提供了一種電振下料控制系統，包括計算模塊，判斷模塊， 修正模塊，控制模塊，報警模塊以及設置模塊。通過實驗統計的方法得到下料提前量El。El初始值的大小確定，與電振設備角度調整及物料的顆粒流動性相關，例如下料的設定值是以Kg為單位，一般設置下料落差值 E為2-6Kg的某個數值，下料試驗后觀察偏差值Q，Q接近于0的E值，就是相對合適的落差值，投入控制方法后，系統將會自動調整E值，使Q穩定在控制限范圍以內。K為修正系數， K的取值范圍控制在0. 5-1。通過設置模塊設置El值與K值，同時設置控制限D以及規格限2D。控制模塊、計算模塊，控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量 Ps相差El時，系統停止振料，在系統停止振料延時N秒后，一般設置在3-10秒，視實際設備而定，目的是為了使稱量系統返回的重量值是一個穩定的數值，因為電振停止后可能會有慣性余震，稱量數值會有變化，延時的目的就是等稱量數值穩定后再采集，避免誤差。然后通過計算模塊采集稱量儀器的最終讀數Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I3S之間偏差值Ql ；控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，系統停止振料，在系統停止振料延時N秒后，一般設置在3-10秒，視實際設備而定，目的是為了使稱量系統返回的重量值是一個穩定的數值，因為電振停止后可能會有慣性余震，稱量數值會有變化，延時的目的就是等稱量數值穩定后再采集，避免誤差。然后通過計算模塊采集稱量儀器的最終讀數Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間偏差值Q2。判斷模塊、修正模塊，修正模塊在判斷模塊判斷連續兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Q1、Q2同為正數，且均大于預先設定的控制限D時，根據E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正。在所述判斷模塊判斷連續兩次最終下料量1 與設定下料量I^s 之間的差值Q1、Q2同為負數，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據E2=E1 KD下料落差值E2進行修正。設置模塊，設置模塊對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限定。在修正模塊對下料落差值E2進行修正時，當判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，控制下料落差值E2=EmaX，當判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2小于最小值 Emin時，控制下料落差值E2=Emin。報警模塊，通過報警模塊操作界面選擇修正及報警提示功能選項，當所述判斷模塊判斷下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規格限2D 時，所述報警模塊對偏差值Q超過規格限2D的次數進行累加，累加次數超過指定次數后進行報警提示。根據上述修正公式E2=E1 士KD進行下料是一個無限逼近下料命中范圍的過程，公式中的兩個參數對該系統的性能至關重要，即下料提前量El和修正系數K。El選擇太大或太小，則系統達到穩定前的下料次數就比較大；如果K選擇過小，系統達到穩定之前的下料次數也比較大，如果K選擇過大，可能會出現一個震蕩過程，因此El應該通試驗統計的方法得到，K值一般在0. 5-1的范圍選擇。該系統的優點是，一旦趨于穩定，將不再需要調整。如果物料粒度和設備發生變化，系統可以進行適應性調節。該系統投入運行后，進行的連續跟蹤觀察表明，系統運行穩定，下料控制命中率由原來的31. 8%，穩定在目前的98. 3%左右。設置兩個連續偏差值Ql、Q2的目的是為了判斷系統目前是在一個穩定過量或者欠量下料狀態下，從而做出調整，同時也避免單次的異常狀況(如卡料、極限開關誤動等)發生對下料穩定的影響。當偏差控制報警出現時，說明系統已經沒有辦法通過自適應調整來滿足命中控制規格的要求，需要進行硬件設備方面的調整和維修。本發明提供的一種電振下料方法及系統簡單實用，自動判斷以往下料稱量的偏差值的變化趨勢，修正下次稱量的下料落差值E2，對下料控制誤差進行補償，能夠排除個別下料異常對下料落差值E2修正的影響，對修正下料落差值E2后仍無法達到下料精度命中率做出報警提示。有效避免個別突發故障對下料精度自動調整的影響、大幅度提高且穩定下料精度命中率，為轉爐自動化煉鋼、精煉爐成份控制起重要保證作用。為了使本發明的目的、技術方案和優點描述的更清晰，以下結合具體的實例加以說明。如圖3所示，本實施例述的自適應精確控制電振下料是這樣實現的。
7
參數設置如下
Ql，Q2 記錄連續兩次的下料偏差值；
Δ 下料偏差值；
Pa 實際下料重量；
Ps 設定下料重量；
E 落差值，初始值畫面設定；
K 修正系數；
D 控制限；
Emax 最大落差值(當落差值達到最大時，不許繼續增加)； Emin 最小落差值(當落差值達到最小時，不許繼續減小)。程序執行步驟如下 步驟一 Q1，Q2的初始值設置為0。步驟二 下料結束后，下料偏差值Δ = Pa- Ps記錄于Ql ；
步驟三Q1，Q2與控制限D進行比較。如果超出了正控制限的范圍，就對落差值執行 E=E1+K*D。如果超出了負控制限D的范圍，就對落差值執行E=E1-K*D。如果在控制限D以內時不執行修正。落差值E修正達到最大或最小落差值限制值時，E= Emax或E=Emin。步驟四當偏差值超出控制限2D的規格限范圍時，根據E=El 士KD執行修正，對修正后偏差值仍未達到規格限范圍的次數進行累加，累加次數超過限定次數后進行報警提示。如果有一次修正后的偏差值在控制限D范圍內時次數累計復位置零。步驟五修正后，Ql記錄于Q2，Q2=Q1。返回至步驟二執行下一個下料周期。操作畫面增加用于顯示是否使用該功能選項，顯示連續幾次無法滿足規格要求， 連續偏差不能得到控制時做出報警提示。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種電振下料控制方法，其特征在于，包括當連續兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Ql、Q2同為正數，且均大于預先設定的控制限D時，根據E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正；當連續兩次最終下料量1 與設定下料量I3S之間的偏差值Ql、Q2同為負數，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據E2=E1 KD對下料落差值E2進行修正；所述El為下料提前量；所述K為修正系數，K的取值范圍控制在0. 5-1。
2.如權利要求1所述的一種電振下料控制方法，其特征在于，還包括當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒后，采集稱量儀器的最終讀數1 ,得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Ql ；當稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，停止振料，延時N秒后，采集稱量儀器的最終讀數1 ,得到最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q2。
3.如權利要求1所述的一種電振下料控制方法，其特征在于，還包括當下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規格限2D時，對偏差值Q超過規格限2D的次數進行累加，累加次數超過指定次數后進行報警提示。
4.如權利要求1所述的一種電振下料控制方法，其特征在于，還包括對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限制；在對下料落差值E2進行修正時，當修正后的下料落差值E2大于最大值Emax時，下料落差值E2=Emax，當修正后的下料落差值E2小于最小值Emin時，下料落差值E2=Emin。
5.一種電振下料控制系統，其特征在于，包括判斷模塊、修正模塊；所述修正模塊在所述判斷模塊判斷連續兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q1、Q2同為正數，且均大于預先設定的控制限D時，根據E2=E1+KD對下料落差值E2進行修正；在所述判斷模塊判斷連續兩次最終下料量1 與設定下料量I^s之間的差值Ql、Q2 同為負數，且均小于預先設定的負控制限-D時，根據E2=E1 KD下料落差值E2進行修正； 所述El為下料提前量；所述K為修正系數，K的取值范圍控制在0. 5-1。
6.如權利要求5所述的一種電振下料控制系統，其特征在于，還包括控制模塊、計算模塊，所述控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量 I^s相差El時，系統停止振料，在系統停止振料延時N秒后，通過所述計算模塊采集稱量儀器的最終讀數Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I3S之間偏差值Ql ；所述控制模塊在下料時，控制稱量儀器顯示值PI與設定下料量I3S相差El時，系統停止振料，在系統停止振料延時N秒后，通過所述計算模塊采集稱量儀器的最終讀數Pa，計算得到最終下料量1 與設定下料量I3S之間偏差值Q2。
7.如權利要求5所述的一種電振下料控制系統，其特征在于，還包括報警模塊，當所述判斷模塊判斷下料量1 與設定下料量I^s之間的偏差值Q超過規格限2D時，所述報警模塊對偏差值Q超過規格限2D的次數進行累加，累加次數超過指定次數后進行報警提示。
8.如權利要求5所述的一種電振下料控制系統，其特征在于，還包括設置模塊，所述設置模塊對下料落差值E2的最大值Emax和最小值Emin進行限定；在所述修正模塊對下料落差值E2進行修正時，當所述判斷模塊判斷修正后的下料落差值E2 大于最大值Emax時，控制下料落差值E2=EmaX，當所述判斷模塊判斷修正后的下料落差值 E2小于最小值Emin時，控制下料落差值E2=Emin。
全文摘要
公開了一種電振下料控制方法及系統，所述方法包括當連續兩次最終下料量Pa與設定下料量Ps之間的偏差值Q1、Q2的絕對值大于預先設定的控制限D時，根據E2=E1±KD對下料落差值E2進行修正；所述E1為下料提前量；所述K為修復系數，K的取值范圍控制在0.5-1。所述系統包括計算模塊，判斷模塊，修正模塊，控制模塊，報警模塊以及設置模塊。本發明提供的一種電振下料控制方法及系統能夠大幅度提高煉鋼過程中的下料控制精度，有效提高對鋼水成分的調控能力。
文檔編號G05D11/04GK102402231SQ20111028156
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者張宏偉, 徐運東, 黃懷富 申請人:河北省首鋼遷安鋼鐵有限責任公司, 首鋼總公司