高炉槽下分散称量斗排料控制系统
技术领域
[0001] 本
发明涉及高炉槽排料控制技术领域，特别涉及一种高炉槽下分散称量斗排料控制系统。
背景技术
[0002] 在高炉的生产实践中，常常需要把某些原料分布到炉内的边缘或中心处，在特定条件下，还需要将多种原料按一定顺序在炉内由边缘向中心分布或由中心向边缘分布。这就要求各种原料入炉的顺序是可以任意调整的，即高炉槽下分散称量斗的排料顺序应可以任意调整，这样就产生了断料和/或堆料问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的之一是提供一种用于解决在高炉槽排料时产生堆料和/或断料问题的高炉槽下分散称量斗排料控制系统。
[0004] 根据本发明的一个方面，提供一种高炉槽下分散称量斗排料控制系统，包括：
[0005] 排料顺序确定模
块，确定分散称量斗的排料顺序值；
[0006] 排料模块，确定排料顺序值与当前排料
指针的值相等的称量斗，进行排料；所述排料指针用于赋予分散称量斗排料权限并标识处于排料状态的分散称量斗。
[0007] 进一步地，还包括初始化模块，将排料指针和先导指针初始化，即所述排料指针＝1，所述先导指针＝1；所述先导指针用于查询和标识即将获得排料权限的分散称量斗。
[0008] 进一步地，所述排料模块包括：第一查找单元、第二查找单元、第一控制单元、第二控制单元、第一判断单元、第二判断单元及第三判断单元；
[0009] 第一查找单元，查找所述排料顺序值与当前排料指针的值相等的称量斗；
[0010] 第一判断单元，判断所述第一查找单元查找的称量斗是否参与本次排料；
[0011] 第一控制单元，当所述第一判断单元判断所述第一查找单元查找的称量斗是参与本次排料时，控制所述称量斗打开排料，将所述先导指针+1；当所述第一判断单元判断所述第一查找单元查找的称量斗没有参与本次排料时，将所述先导指针+1，所述排料指针＝所述先导指针+1，并控制所述第一查找单元继续进行查找所述排料顺序值与所述排料指针的值相等的称量斗；
[0012] 第二查找单元，查找排料顺序值与当前先导指针值相等的称量斗；
[0013] 第二判断单元，判断由所述第二查找单元查找到的所述先导指针指向的称量斗是否在所述排料指针指向的称量斗之前；
[0014] 第二控制单元，当所述第二判断单元判断所述先导指针指向的称量斗不在所述排料指针指向的称量斗之前，且正在排料的称量斗内料重 时，将所述排料指针＝所述先导指针，并将该称量斗关闭，其中，所述v0为供料皮带的运行速度v0，所述i为正在排料的称量斗的顺序值，所述j为即将排料的称量斗的顺序值，所述Kj称量斗空提前量*为Wj，所述vj为排料速度，所述L为每两个分散称量斗之间的距离；当所述第二判断单元判断所述先导指针指向的称量斗是在所述排料指针指向的称量斗之前，则将当前正在排料的称量斗放空后延时，将所述排料指针＝所述先导指针；
[0015] 第三判断单元，在排料过程中，判断所述排料指针的值是否＞＝最大值，若是，则结束排料。
[0016] 进一步地，所述延时的时间为 所述v0为供料皮带的运行速度v0，所述i为正在排料的称量斗的顺序值，所述j为即将排料的称量斗的顺序值，所述L为每两个分散称量斗之间的距离。
[0017] 所述控
制模块通过DSP、ARM、FPGA或PLC来实现。
[0018] 重量变送器，所述重量变送器连接在所述
控制模块和所述称量斗之间。
[0019] 进一步地，所述称量斗均配置有限位
开关和重量
传感器。
[0020] 根据本发明提供的一种高炉槽下分散称量斗排料控制系统，能有效解决在高炉槽排料时产生堆料和/或断料的问题。
附图说明
[0021] 图1是本发明
实施例提供的高炉槽下分散称量斗排料控制系统构架图；
[0022] 图2是图1所示的高炉槽下分散称量斗排料控制系统中控制模块的结构
框图；
[0023] 图3是图2所示控制模块中排料模块的结构框图；
[0024] 图4是本发明实施例提供的某一高炉分散称量斗分布示意图。
[0025] 本发明目的、功能及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0026] 如图1所示，本发明实施例提供的高炉槽下分散称量斗排料控制系统，其包括控制模块1、重量变送器2及称量斗3。控制模块1通过重量变送器2与称量斗3连接，控制称量斗3排料。至于如何控制将结合图2所示的实施例进行详细说明。控制模块1可以用PLC、ARM、FPGA及DSP来实现。每个称量斗3均配置限位开关和重量传感器。其中，限位开关包含开到位及关到位两处，通过普通
电缆接入控制模块1。通过该限位开关可以识别出开到位、不定
位置(既不在开到位也不在关到位)、关到位等
信号。重量传感器将称量斗重量转换为
电信号送入相应的重量变送器，并通过Profibus-DP总线接入控制模块1。通过重量传感器可以准确获得称量斗的重量值，从而识别出料空、料满的信号。
[0027] 参见图2，控制模块1包括排序模块101、初始化模块102及排料模块103。排序模块101确定分散称量斗的排料顺序值。初始化模块102将排料指针和先导指针初始化，即所述排料指针＝1，所述先导指针＝1；所述先导指针用于查询和标识即将获得排料权限的分散称量斗。排料模块103确定排料顺序值与当前排料指针的值相等的称量斗，进行排料；所述排料指针用于赋予分散称量斗排料权限并标识处于排料状态的分散称量斗。
[0028] 参见图3，排料模块103包括第一查找单元1031、第一判断单元1032、第一控制单元1033、第二查找单元1034、第二判断单元1035、第二控制单元1036及第三判断单元1037。
[0029] 第一查找单元1031查找所述排料顺序值与当前排料指针的值相等的称量斗。
[0030] 第一判断单元1032判断所述第一查找单元1031查找的称量斗是否参与本次排料。
[0031] 第一控制单元1033当所述第一判断单元1032判断第一查找单元1031查找的称量斗是参与本次排料时，控制所述称量斗打开排料，将所述先导指针+1；当所述第一判断单元判断所述第一查找单元1031查找的称量斗没有参与本次排料时，将所述先导指针+1，所述排料指针＝所述先导指针+1，并控制所述第一查找单元1031继续进行查找所述排料顺序值与所述排料指针的值相等的称量斗。
[0032] 第二查找单元1034查找排料顺序值与当前先导指针值相等的称量斗；
[0033] 第二判断单元1035判断由所述第二查找单元1034查找到的所述先导指针指向的称量斗是否在所述排料指针指向的称量斗之前。
[0034] 第二控制单元1036当所述第二判断单元1035判断所述先导指针指向的称量斗不在所述排料指针指向的称量斗之前，且正在排料的称量斗内料重 时，将所述排料指针＝所述先导指针，并将该称量斗关闭，其中，所述v0为供料皮带的运行速度v0，所述i为正在排料的称量斗的顺序值，所述j为即将排料的称量斗的顺序值，所述Kj称量斗空提前量*为Wj，所述vj为排料速度，所述L为每两个分散称量斗之间的距离；当所述第二判断单元1035判断所述先导指针指向的称量斗是在所述排料指针指向的称量斗之前，则将当前正在排料的称量斗放空后延时，将所述排料指针＝所述先导指针，延时的时间为 所述v0为供料皮带的运行速度v0，所述i为正在排料的称量斗的顺序值，所述j为即将排料的称量斗的顺序值，所述L为每两个分散称量斗之间的距离。
[0035] 第三判断单元1037在排料过程中，判断所述排料指针的值是否＞＝最大值，若是，则结束排料。
[0036] 本发明实施例提出的高炉槽下分散称量斗排料控制系统是基于双指针查询方式。该控制逻辑如下：以靠近高炉的分散称量斗为前，远离高炉的分散称量斗为后。如果即将排料的分散称量斗Ki位于正在排料的分散称量斗Kj的前面，为了实现排料过程中不堆料，则需要正在排料的分散称量斗Kj在排料结束后延时一定的时间才允许即将排料的分散称量斗Ki获得排料权限；如果即将排料的分散称量斗Ki位于正在排料的分散称量斗Kj的后面，为了实现排料过程中不断料，则需要正在排料的分散称量斗Kj在排料结束之前提前一定的时间就允许即将排料的分散称量斗Ki获得排料权限。具体流程将在图2进行说明。
[0037] 下面结合一具体实施例来说明本发明高炉槽下分散称量斗排料控制系统的工作过程。
[0038] 如图4所示，某高炉槽下分散称量斗排料控制系统配置有8个分散称量斗，设其编号为K1～K8，排料速度为v1～v8(单位：千克/秒)，每两个分散称量斗之间的距离为L(单位：米)，供料皮带的运行速度为v0(单位：米/秒)，空提前量设定为W1～W8(单位：千克)。8个分散称量斗的排料顺序可以任意设定，假设由排序模块101将排料顺序设定为5、3、1、
2、6、4、8、7。
[0039] 当分散称量斗在确认排料顺序的设定时，由初始化模块102将排料指针和先导指针被初始化，指针初始化后的值为1。由第一查找单元1031查找排料顺序值与排料指针的值相等的称量斗，此时，排料指针的值为1，所以分散称量斗为K3的排料顺序值与此时的排料指针相同，那么排料指针指向的分散称量斗为K3。先导指针查询得即将处于排料状态的分散称量斗为K3。
[0040] 由第一控制单元1033控制K3称量斗闸
门打开排料，将先导指针立刻步进，其值变为2，由第二查找单元1034查询到即将排料的分散称量斗为K4(K4的排料顺序值为2)。由于即将排料的分散称量斗K4处于正在排料的分散称量斗K3的前面，为了保证不堆料，因此由第二控制单元1036控制分散称量斗K3料空后延时一定的时间才允许分散称量斗K4排料。本实施例中，排料指针在分散称量斗K3分散斗料空后延时 第二控制单元1036将先导指针的内容读入排料指针(此时排料指针的值变为2，相当于排料指针本身也步进)。此时排料指针查询出处于排料状态的分散称量斗为K4，从而使K4获得排料权限并打开闸门排料。
[0041] 当K4称量斗闸门打开排料，先导指针立刻步进，其值变为3。由第二查找单元1034查找当前排料顺序值与当前先导指针的值相等的称量斗，查询到即将排料的分散称量斗为K2(其排料顺序值为3)。由于即将排料的分散称量斗K2处于正在排料的分散称量斗K4的后面，为了保证不断料，因此在分散称量斗K4料空之前需要第二控制单元1036提前一定的时间就控制分散称量斗K2开始排料。本实施例中，当K4内剩余料重等于时，第二控制单元1036将先导指针的内容读入排料指针(此时排料指针的值变为3，相当于排料指针本身也步进)，此时排料指针查询出处于排料状态的分散称量斗为K2，从而使K2获得排料权限并打开闸门排料。
[0042] 先导指针与排料指针按上述控制序列依次步进。最终，先导指针的值变为最大值8并不再步进(可由第三判断单元1037来判断)，当排料指针也变为8并将对应的称量斗料空后，就完成了一个完整的排料过程。
[0043] 本发明提出的高炉槽下分散称量斗排料控制系统可以预先判定出下一个排料的称量斗并判断出其应提前或延后排料，从而可以确保供料皮带上不堆料、不断料。
[0044] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
