無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器及其控制方法
2023-09-22 19:10:35
專利名稱：無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器及其控制方法
技術領域：
本發明有關一種高爐爐頂系統的軟體跟蹤器及其控制方法，特別是指一種能夠對 爐頂系統的工藝流程進行監控，對設備動作時序進行優化的無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤 器及其控制方法。
背景技術：
高爐爐頂系統裝料能力是考核高爐綜合性能的重要指標之一，裝料能力將直接影 響到高爐的產量及高爐的順利運行。影響高爐爐頂系統裝料能力的因素較多，其中設備的 動作工藝流程影響比較明顯。隨著爐頂自動化程序的成熟，工藝設備的功能越來越完善，但 工藝設備的動作時序變動較少。目前對各工藝流程缺乏有效的監控，因此缺少各工藝環節 中的直觀的數據，往往忽略掉了工藝設備動作時序中可以優化的環節。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種能夠對爐頂系統工藝流程進行監控， 對設備動作時序進行優化的無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器及其控制方法。為達到上述目的，本發明提供一種無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器，其用於無料 鍾串罐爐頂系統，對爐頂系統工藝流程進行監控，所述無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器包 括有上料罐軟體跟蹤器、下料罐軟體跟蹤器及槽下軟體跟蹤器，所述上料罐軟體跟蹤器、下 料罐軟體跟蹤器及槽下軟體跟蹤器均包括時間檢測模塊，其用於檢測無料鍾串罐爐頂各個工藝流程的起止時刻以確定各個 工藝流程的時間長度；參數設定模塊，其用於設定各個工藝流程的參考時間；時間比較模塊，其用於對各個工藝流程的實際時間長度與所設定的參考時間進行 比較；報警模塊，其用於當各個工藝流程實際的時間長度超過所設定的參考時間時，發 出報警信號；及設備優化模塊，其用於當所述報警模塊發出報警信號後對所述無料鍾串罐爐頂系 統的設備進行優化以便使各個工藝流程的時間長度控制在所設定的參考時間內。本發明還提供一種無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器的控制方法，該方法包括有(1)由槽下系統軟體計算生成槽下軟體跟蹤器，當槽下系統向高爐爐頂排料時，所 述槽下軟體跟蹤器實時跟蹤料批當前的位置；(2)當料批到達爐頂後，爐頂系統會收到槽下系統發送過來的料頭到達信號，爐頂 系統啟動上料罐軟體跟蹤器；(3)通過所述上料罐軟體跟蹤器的時間檢測模塊檢測上料罐的各個工藝流程的起 止時刻，計算各個工藝流程的時間長度；(4)通過所述上料罐軟體跟蹤器的參數設定模塊設定各個工藝流程的參考時間；
(5)通過所述上料罐軟體跟蹤器的時間比較模塊對其中一個工藝流程的實際時間 長度與所設定的相應參考時間進行比較；(6)當工藝流程實際的時間長度超過所設定的參考時間時，所述上料罐軟體跟蹤 器的報警模塊發出報警信號，同時啟動所述上料罐軟體跟蹤器的設備優化模塊對設備進行 優化以便使各個工藝流程的時間長度控制在設定的參考時間內，並重複步驟(5)，通過所述 上料罐軟體跟蹤器的時間比較模塊對下一個工藝流程的實際時間長度與所設定的相應參 考時間進行比較；(7)當上料罐的上閘門完全關閉後，爐頂系統啟動下料罐軟體跟蹤器；(8)通過所述下料罐軟體跟蹤器的時間檢測模塊檢測下料罐的各個工藝流程的起 止時刻，計算各個工藝流程的時間長度；(9)通過所述下料罐軟體跟蹤器的參數設定模塊設定各個工藝流程的參考時間；(10)通過所述下料罐軟體跟蹤器的時間比較模塊對其中一個工藝流程的實際時 間長度與所設定的相應參考時間進行比較；(11)當工藝流程實際的時間長度超過所設定的參考時間時，所述下料罐軟體跟蹤 器的報警模塊發出報警信號，同時啟動所述下料罐軟體跟蹤器的設備優化模塊對設備進行 優化以便使各個工藝流程的時間長度控制在設定的參考時間內，並重複步驟(10)，通過所 述下料罐軟體跟蹤器的時間比較模塊對下一個工藝流程的實際時間長度與所設定的相應 參考時間進行比較；(12)完成高爐爐頂系統的裝料及排料過程。
所述步驟(3)中上料罐的各個工藝流程的起止時刻包括有
料批到達爐頂的時刻；
料批完全進入爐頂的時刻；
上閘門開始打開的時刻；
上閘門完全打開的時刻；
開始關閉上料閘的時刻；及
上料閘完全關閉，結束上料罐跟蹤器的時刻。
所述步驟(8)中下料罐的各個工藝流程的起止時刻包括有
上閘門完全關閉的時刻；
下料罐衝壓完畢的時刻；
探尺到料線的時刻；
下閘門開始打開的時刻；
下閘門完全打開的時刻；
下閘門開始關閉的時刻；
下閘門完全關閉的時刻；及
下料罐洩壓完畢的時刻。
優選地，所述料批完全進入爐頂的時刻與所述上閘門開始打開的時刻之間的時間
段為批料在上料罐中存放的時間長度，該批料在上料罐中存放的時間長度為零；所述料批 到達爐頂的時刻與所述料批完全進入爐頂的時刻之間的時間段為批料進入上料罐的時間 長度，當上料罐裝料的同時打開上閘門，料批完全進入爐頂時上閘門完全打開。
藉由本發明無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器及其控制方法，可對爐料在串罐爐頂 中的各種狀態進行監控，可以達到優化設備動作時序，並能在爐料處於異常狀態時及時給 出報警信號的效果，提高高爐爐頂的工作效率。
圖1為本發明中的上料罐軟體跟蹤器的時序圖之一；圖2為本發明中的上料罐軟體跟蹤器的時序圖之二 ；圖3為本發明中的下料罐軟體跟蹤器的時序圖。
具體實施例方式為便於對本發明的實施方法及達到的效果有進一步的了解，現配合附圖並舉較佳 實施例詳細說明如下。無料鍾串罐爐頂分為上料罐(受料罐)和下料罐(稱重罐)。槽下系統將爐料通 過主皮帶運送至上料罐，當下料罐滿足裝料條件時，將上料罐內的上間門打開，爐料從上料 罐裝入下料罐。此時爐料在下料罐中等待料線，在等待的過程中，需要對下料罐進行衝壓， 到達料線後，將下料罐內的下閘門打開，爐料按照已經設定好的角度和時間被布料器拋灑 到高爐內，這樣便完成了一次布料過程。在此過程中，分別對上料罐及下料罐建立一個或多 個軟體跟蹤器，即上料罐軟體跟蹤器與下料罐軟體跟蹤器，對爐頂的裝料、排料、衝壓，洩壓 等狀態進行跟蹤。當槽下系統向高爐爐頂排料時，槽下系統會自動給料批生成一個槽下軟體跟蹤 器，此跟蹤器由槽下系統軟體計算生成，能夠實時跟蹤料批當前的位置。當料批到達爐頂 後，爐頂系統會收到槽下系統發送過來的料頭到達信號，這時爐頂系統便會啟動上料罐軟 件跟蹤器。本發明中的軟體跟蹤器包括有時間檢測模塊、參數設定模塊、時間比較模塊、報警 模塊及設備優化模塊。該時間檢測模塊用於檢測無料鍾串罐爐頂各個工藝流程的起止時刻 以確定各個工藝流程的時間長度，根據參數設定模塊設定各個工藝流程的參考時間，通過 時間比較模塊對各個工藝流程的實際時間長度與所設定的參考時間進行比較，當工藝流程 實際的時間長度超過所設定的參考時間時，報警模塊發出報警信號，同時啟動設備優化模 塊對設備進行優化以便使各個工藝流程的時間長度控制在設定的參考時間內，藉此提高無 料鍾串罐爐頂的裝料及排料效率。如圖1所示，通過上料罐軟體跟蹤器的時間檢測模塊分別檢測出1為料批到達爐 頂的時刻；2為料批完全進入爐頂的時刻；3為上閘門開始打開的時刻；4為上閘門完全打 開的時刻；5為開始關閉上料閘的時刻；6為上料閘完全關閉，結束上料罐跟蹤器的時刻。從上料罐軟體跟蹤器上可以清楚的了解到本批料在上料罐的情況，包括以下5個 時間段Tsl為本批料進入上料罐的時間長度，這個時間的長短主要取決於槽下系統閘門 的開度、排料的方式和皮帶的寬度；Tsw為本批料在上料罐中存放的時間長度，當下料罐還不具備裝料條件時，槽下系 統發送過來的料批將會先存放到上料罐中，一旦下料罐具備裝料條件後，料批將會由上料罐轉移到下料罐；Tso為開啟上閘門的時間長度，這個時間的長短主要取決於液壓系統的壓力及閥 門設備的工作情況；Tsz為上料罐往下料罐裝料的時間長度，這個時間的長短取決於料批的品種、重量 及上閘門的口徑；Tsc為關閉上閘門的時間長度，這個時間的長短主要取決於液壓系統的壓力及閥 門設備的工作情況；上料罐軟體跟蹤器啟動後，將分別對這幾個時間進行記錄，明確的顯示出料批現 在所處的狀態。每個工藝流程的時間段同樣可以根據生產經驗由參數設定模塊設定一參考 時間，啟動時間比較模塊，一旦時間段長度超過設定的參考時間時，啟動上料罐軟體跟蹤器 的報警模塊，系統自動在畫面上給出報警，提示裝料過程存在問題。比如，給Tsz設定一時 間ts，但實際給下料罐裝料的時間大於ts，說明此過程中存在問題，有可能是上閘門卡料 了，這時系統便會報警，此時啟動上料罐軟體跟蹤器的設備優化模塊對上間門做出處理。從上料罐跟蹤器上還能看出，當Tsw = 0時，此時序過程便可以優化為如圖2所 示。在上料罐裝料的同時，考慮到上閘門的打開時間，這時可以提前打開上閘門，這樣便減 少了爐頂系統的裝料時間。當上閘門完全關閉後，這時爐頂系統便會啟動下料罐軟體跟蹤器。如圖3所示，通過下料罐軟體跟蹤器的時間檢測模塊分別檢測出1』為上閘門完 全關閉的時刻；2』為下料罐衝壓完畢的時刻；3』為探尺到料線的時刻；4』為下閘門開始打 開的時刻；5』為下閘門完全打開的時刻；6』為下閘門開始關閉的時刻；7』為下閘門完全關 閉的時刻；8』為下料罐洩壓完畢的時刻。Txp為本批料的衝壓時間長度，這個時間的長短主要取決於爐頂系統採用的衝壓 方式以及衝壓氣體壓力的大小；Txw為本批料在下料罐中存放的時間長度，這個時間的長短主要取決於高爐系統 的爐況；Txt為探尺提尺的時間長度，這個時間的長短主要取決於料線的設定及提尺的速 度；Txo為開啟下閘門的時間長度，這個時間的長短主要取決於液壓系統的壓力及閥 門設備的工作情況；Txb為本批料的布料時間長度，這個時間的長短主要取決於本批料的布料矩陣設
定方式；Txc為關閉下閘門的時間長度，這個時間的長短主要取決於液壓系統的壓力及閥 門設備的工作情況；Txf為洩壓的時間長度，這個時間的長短主要取決於爐頂壓力的大小。下料罐軟體跟蹤器啟動後，將分別對這幾個時間進行記錄，明確的顯示出料批現 在所處的狀態。同樣每個工藝程序的時間段可以根據生產經驗由參數設定模塊設定一參考 時間，一旦時間段長度超過設定的參考時間時，啟動下料罐軟體跟蹤器的報警模塊，系統自 動在畫面上給出報警，提示裝料或布料過程存在問題，此時啟動下料罐軟體跟蹤器的設備 優化模塊對相應設備做出處理。
通過無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器的建立，可以很清楚的了解料批的具體情 況，及時給出報警狀態，優化動作時序。上料罐與下料罐的軟體跟蹤器可以跟槽下軟體跟蹤 器相配合，這樣便可以減少主皮帶停止次數，較快上料節奏，提高上料能力。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器，其特徵在於，其用於無料鍾串罐爐頂系統，對 爐頂系統工藝流程進行監控，所述無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器包括有上料罐軟體跟蹤 器、下料罐軟體跟蹤器及槽下軟體跟蹤器，所述上料罐軟體跟蹤器、下料罐軟體跟蹤器及槽 下軟體跟蹤器均包括時間檢測模塊，其用於檢測無料鍾串罐爐頂各個工藝流程的起止時刻以確定各個工藝 流程的時間長度；參數設定模塊，其用於設定各個工藝流程的參考時間；時間比較模塊，其用於對各個工藝流程的實際時間長度與所設定的參考時間進行比較；報警模塊，其用於當各個工藝流程實際的時間長度超過所設定的參考時間時，發出報警信號；及設備優化模塊，其用於當所述報警模塊發出報警信號後對所述無料鍾串罐爐頂系統的 設備進行優化以便使各個工藝流程的時間長度控制在所設定的參考時間內。
2.一種用權利要求1所述的無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器對無料鍾串罐爐頂系統 的工藝流程進行控制的方法，其特徵在於，該方法包括有(1)由槽下系統軟體計算生成槽下軟體跟蹤器，當槽下系統向高爐爐頂排料時，所述槽 下軟體跟蹤器實時跟蹤料批當前的位置；(2)當料批到達爐頂後，爐頂系統會收到槽下系統發送過來的料頭到達信號，爐頂系統 啟動上料罐軟體跟蹤器；(3)通過所述上料罐軟體跟蹤器的時間檢測模塊檢測上料罐的各個工藝流程的起止時 刻，計算各個工藝流程的時間長度；(4)通過所述上料罐軟體跟蹤器的參數設定模塊設定各個工藝流程的參考時間；(5)通過所述上料罐軟體跟蹤器的時間比較模塊對其中一個工藝流程的實際時間長度 與所設定的相應參考時間進行比較；(6)當工藝流程實際的時間長度超過所設定的參考時間時，所述上料罐軟體跟蹤器的 報警模塊發出報警信號，同時啟動所述上料罐軟體跟蹤器的設備優化模塊對設備進行優化 以便使各個工藝流程的時間長度控制在設定的參考時間內，並重複步驟(5)，通過所述上料 罐軟體跟蹤器的時間比較模塊對下一個工藝流程的實際時間長度與所設定的相應參考時 間進行比較；(7)當上料罐的上閘門完全關閉後，爐頂系統啟動下料罐軟體跟蹤器；(8)通過所述下料罐軟體跟蹤器的時間檢測模塊檢測下料罐的各個工藝流程的起止時 刻，計算各個工藝流程的時間長度；(9)通過所述下料罐軟體跟蹤器的參數設定模塊設定各個工藝流程的參考時間；(10)通過所述下料罐軟體跟蹤器的時間比較模塊對其中一個工藝流程的實際時間長 度與所設定的相應參考時間進行比較；(11)當工藝流程實際的時間長度超過所設定的參考時間時，所述下料罐軟體跟蹤器的 報警模塊發出報警信號，同時啟動所述下料罐軟體跟蹤器的設備優化模塊對設備進行優化 以便使各個工藝流程的時間長度控制在設定的參考時間內，並重複步驟(10)，通過所述下 料罐軟體跟蹤器的時間比較模塊對下一個工藝流程的實際時間長度與所設定的相應參考時間進行比較；(12)完成高爐爐頂系統的裝料及排料過程。
3.如權利要求2所述的無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器的控制方法，其特徵在於，所 述步驟(3)中上料罐的各個工藝流程的起止時刻包括有料批到達爐頂的時刻；料批完全進入爐頂的時刻；上閘門開始打開的時刻；上閘門完全打開的時刻；開始關閉上料閘的時刻；及上料閘完全關閉，結束上料罐跟蹤器的時刻。
4.如權利要求2所述的無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器的控制方法，其特徵在於，所 述步驟(8)中下料罐的各個工藝流程的起止時刻包括有上閘門完全關閉的時刻； 下料罐衝壓完畢的時刻； 探尺到料線的時刻； 下閘門開始打開的時刻； 下閘門完全打開的時刻； 下閘門開始關閉的時刻； 下閘門完全關閉的時刻；及 下料罐洩壓完畢的時刻。
5.如權利要求3所述的無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器的控制方法，其特徵在於，所 述料批完全進入爐頂的時刻與所述上閘門開始打開的時刻之間的時間段為批料在上料罐 中存放的時間長度，該批料在上料罐中存放的時間長度為零；所述料批到達爐頂的時刻與 所述料批完全進入爐頂的時刻之間的時間段為批料進入上料罐的時間長度，當上料罐裝料 的同時打開上閘門，料批完全進入爐頂時上閘門完全打開。
全文摘要
本發明公開了一種無料鍾串罐爐頂爐料軟體跟蹤器及其控制方法，該軟體跟蹤器包括有時間檢測模塊，用於檢測無料鍾串罐爐頂各個工藝流程的起止時刻以確定各個工藝流程的時間長度；參數設定模塊，用於設定各個工藝流程的參考時間；時間比較模塊，用於對各個工藝流程的實際時間長度與所設定的參考時間進行比較；報警模塊，用於當各個工藝流程實際的時間長度超過所設定的參考時間時，發出報警信號；及設備優化模塊，用於當所述報警模塊發出報警信號後對所述無料鍾串罐爐頂系統的設備進行優化以便使各個工藝流程的時間長度控制在所設定的參考時間內。藉由本發明可實現對爐料在串罐爐頂中的各種狀態進行監控的效果，可以達到優化設備動作時序的目的。
文檔編號G05B19/418GK102096404SQ201010617639
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者吳晨, 張騁傑, 徐岸非 申請人:中冶南方工程技術有限公司