高炉槽上供料系统控制策略研究.doc

《高炉槽上供料系统控制策略研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、冶金之家网站高炉槽上供料系统控制策略研究马智慧(中冶南方工程技术有限公司自动化二部，湖北武汉430223)摘要:针对高炉槽上供料过程的工艺特点以及现有控制策略存在的不足，开发了一种基于接近开关定位方式的卸料车控制策略。通过对料仓料位信息的分析以及对卸料小车所在位置与目标位置的逻辑判断，给出一种复用性高的卸料车全自动多峰卸料策略，实现了料仓的全自动安全装料。该控制策略具有很强的故障诊断和故障处理能力，保证了原燃料供应的顺行和料仓的备料能力。关键词:高炉;槽上供料系统;供料控制;多峰卸料0引言高炉槽上供料系统是高炉原燃料供应流程的重要环节，它承担着为高炉槽下配料系统提供原料

2、、为高炉冶炼储备原燃料的关键任务，与槽下配料顺行与否以及保证高炉高利用系数密切相关。槽上供料系统一旦出现问题而又不能及时合理处理，将严重威胁高炉生产，造成巨大经济损失［1］。因此，高炉槽上供料系统控制策略的研究与应用迫在眉睫。根据卸料小车定位传感器的不同，其控制方式分为3类:(1)基于格雷母线定位的卸料车控制方式，该控制方式可以实现卸料车的精准定位，但由于格雷母线价格昂贵，该控制方式对传感器的成本投入要求较高，直接影响了该控制策略的推广应用;(2)基于编码器定位的卸料小车控制方式，该方式对小车刹车时产生的滑动缺乏有效检测，且编码器价格昂贵，其技术瓶颈和价格劣势制约了此类

3、控制方式的推广应用;(3)采用接近开关定位的卸料车控制方式，接近开关定位准确，价格低廉，易于维护，该控制方式在多种场合中广泛应用。但在第3种控制方式下，控制策略的自动化程序和安全性方面仍然存在以下不足之处:(1)控制策略多为手动控制策略，即操作人员选择卸料仓位，小车行至该料仓时进行卸料，手动操作大大增加了工人的劳动强度，同时易造成亏料、溢料等生产事故，影响槽上供料系统顺行;(2)卸料车多采用单峰布料方式，料仓内料面不平整，影响料仓容积率，无法保证供料线设备检修等特殊情况下料仓的备料能力;(3)卸料车安全控制策略较为单一、不够完善，无法保证特殊情况下卸料车的远程控制安全［

4、2］。针对现有控制方式和控制策略的不足，我们为高炉槽上供料系统提供一种基于接近开关定位的卸料车控制策略，该控制策略通过对当前限位和目标限位的比较，提高了任意料仓任意限位的组合情况下控制策略研究成果的复用性，实现了多峰卸料，保证了料仓容积率。同时，实现传感器失灵等情况下安全保护和控制策略的通用性，保证原燃料供应的顺行和料仓的备料能力。1控制对象来自烧结机、原料场和焦炉的烧结矿、球块杂矿、焦炭经各自的运输线运至高炉槽上矿焦槽顶部，通过烧结矿卸料车、球块杂矿卸料车、焦炭卸料车卸入各自料仓中。图1是槽上供料系统的卸料小车的典型工艺流程图，本文所提出的控制策略可以适用于类似的卸料

5、小车工艺流程。冶金之家网站2控制策略槽上供料策略核心是控制卸料车将原燃料送至指定料仓中，保证料仓不亏料、不溢料、不混料和高容积率，保证控制策略的通用性。具体策略是通过对料仓料位的连续检测和计算，控制程序获得各个料仓的料位数据和料位状态，通过比较各个料仓的料位数据，结合料仓的料位状态，程序自动设定卸料车的目标仓位和目标限位，并发出卸料车开往某个料仓卸料的命令，保证料仓不亏料、不溢料;通过对目标限位和实际限位的逻辑比较，程序将产生卸料车前进或后退命令，实现卸料车的自动运行;多峰卸料控制策略采用了定时方式，实现了卸料车同一料仓各个限位均匀卸料，减小了料仓堆尖高度，保证了料面平

6、整度和料仓高容积率;极限位停车和限位失灵时的保护策略，实现了限位故障时的自动判断和自动切除，确保了在传感器故障时，卸料过程不混料;本控制策略提供了禁用限位和禁用料仓功能，保证在任意限位故障时控制策略的通用性。策略主要由以下5部分构成。2．1卸料车目标仓位和目标限位计算程序实时采集进料矿种的各个存储料仓的料位数据，并计算各个料仓的料位状态:料位低(料位略高于亏料料位)、料位正常、料仓料满(料位值略低于溢料料位)。通过实时比较各个料仓的料位数据，结合料仓的料位状态，程序自动计算出卸料车的目标仓位，并驱动卸料车自动前往目标仓位进行卸料。例如:当前进料矿种为南非矿，存储仓为1～

7、4号料仓，小车正停止于2号料仓2号限位进行卸料。程序实时采集1～4号料仓的料位数据，并计算1～4料仓的料位状态，若3号料仓料位低且2号料仓料位正常或料满，程序自动将3号料仓设定为目标仓位;若2号料仓料满，程序则会比较其余3个料仓的料位数据，将料位最低的料仓设定为目标仓位。当1～4号料仓均料满时，程序将停止寻找目标仓，并向原料厂供料控制系统发送停料请求，在接收到对方的应答信号延时一段时间后，程序将依次逆续停止槽上块矿线皮带机。在寻找目标仓过程中，程序会自动选择目标仓中离当前位置最近的限位作为目标仓的目标限位，以保证卸料小车的最短行驶距离。程