高炉上料称量自动补偿控制系统的设计与实现.pdf

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1、高苗苗(济南市质量监督局章丘分局。山东济南250200)高炉上料称量自动补偿控制系统的设计与实现DesignandImplementationoftheWeighingAuto—compensationControlinBlastFurnaceChargingⅥ，＆一(1)摘要：本文应~HPLC对高炉冶炼称量过程进行闭环控制，通过软件实行了称量参数的自动修正和称量误差补偿。为了减少机械惯性和给料设备余振下料等因素所造成的装料关键词：PLC；动态称重；误差补偿偏差，PLC必须提前发出料满信号停止给料

2、设备，料满信号在秤斗重量达到料满控制值时发出。只有这样，才能确保产生称Abstract：Thepaperintroducestheclosedloopcontrolofweighingprocessin量误差最小。料满控制值由式(2)得出。theblastfumacechargingbyapplyingthePLC，andtheautomaticcorrectionanderrorcompensationoftheweighingparametersarerealizedbymeansofthe控

3、=汁+空一提(2)PLCsoftware．(2)每次秤斗放空料后自动计算出实际净装料量和装料Keywords：PLC；Dynamicweighting；Errorcompensation偏差AW。称斗内装满料后，备料过程便告结束。当上料程序选中该秤斗放料时，开启称量漏斗闸门放料，并自动跟踪电子称重量。料放空后，发出料空信号，关闭称量漏斗闸门。放料过程结束后测高炉冶炼对人炉原料要求称重准确配比合理，但在高速装料的情况下，由于物料料流量的不稳定以及机械惯性所造成的纯得电子称内残余挂料重量，即称斗的空称

4、重量，以表示。秤斗备满料时，可以测得称斗满秤重量。故可计算出净装料重滞后存在一个过冲量，给控制的准确度带来了很大困难。且由于量和装料偏差AW。开环称量其误差的产生是单方向的，日积月累的频繁称量，其积累起来的误差非常可观，直接影响到对炉况的控制和冶炼成本，-(3)AW=Ⅵ，(4)为此本系统设计了一个控制方法，应用PLC对称量过程进行闭环其中，AW为“+”时表示多装，为“一”表示少装。控制，通过软件实行称量参数的自动修正和称量误差补偿，一是(3)自动优化下次料满提前量。根据每次称最产生的误差值调整下次

5、称量料满控制值，即提前停为了降低误差补偿幅度，关键是选择合适的料满提前量，给料设备的时间，使实际装料最尽量按近设定重量，减少每次称使每次称量产生的误差尽可能小。在一次称量结束后，可以计算最产生的误差；二是根据每次称量的误差值，修正下次称量目标出装料偏差AW，用这次的装料偏差来修正下次的各料料满提前值，对称量误差进行补偿”]。量。如果因意外发生的非正常因素，致使偏差超出正常允许1称量过程中的控制算法设计的范围，那么仍以上次的提前量来作为下次的提前量，即若l(1)每次备料前自动计算出计划备料重量+和料

6、满控制AW}2c，责令AW=0。值。上式中，C为设定常数，在实际生产中视不同设备、不同品称量漏斗每次备料前，根据该称斗的设定重量(此值由种而不同，可以人工设定。这样就可以用本次装料偏差去修正下高炉工长根据冶炼工艺计算出来并以料单形式输人PLC中)，和次备料料满提前量，以便更合理、准确地计算出料满控制值，从需要给上次称量误差进行补偿的重量(算法由PLC自动计算)，而使实际装料量接近计划装料量。下式为料满提前量计算公式。计算出本次计划备料重量。+l枷+aAW~(5)66萄赢暖曩AUTOMATIONPA

7、NORAMA2011．01其中，a为校正系数，取值范围为O一略大些。a值一般取值在60~90％之间，视不同料种略有差别。总之，am取值一定要适中。戕(4)自动计算出下次补偿量在每次秤斗放空，装料结束后，自动计算积累误差，根据积累误

8、差计算下次补偿量原则是本次的称量积累误差应尽量从下次称量中得到补偿。但一次补偿量过大，可能会超过称斗所允许的极限装料能力，并且在工艺上也不允许，遇到此种情图1备料过程程序图图2放料过程程序图况时，先按最大补偿量W(可人工预先约定的值)(1)备料过程进行，而剩下的(称之为欠补值)从以后各秤中逐称补偿回备料过程开始的条件：称斗已放空料并且闸门已关闭(放料来。其数学模型可表示为：过程结束)。按照算法计算本次计划备料重量和料满控制值I=Ⅵ，净一W设+Ⅵ，误l(6)，然后发出启动给料设备命令