一种保护高炉编码器齿轮的方法.pdf

本发明公开一种保护高炉编码器齿轮的方法，该方法利用对高炉编码器采用实时调零的方式实现对其的保护。包括采集高炉炉体设备参数；建立高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，即当前要编码器零位函数；建立高炉编码器调零过程控制模型，该模型用来描述高炉编码器调零刻度值与各控制参量之间的关系；利用高炉编码器调零过程控制模型确定编码器零位刻度值，对当前高炉编码器刻度值进行实时调零控制。本发明通过该方法只要知道探尺的实际位置，使用本发明控制模型算出该编码器的零位，实现了对高炉编码器任意调零，不需要人工对该编码器手动调整到零位，节约了人工成本。另外，减少了对编码器此轮的损耗，增加了编码器的使用寿命。

权利要求书
1.  一种保护高炉编码器齿轮的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采集高炉炉体设备参数；
所述高炉炉体设备参数包括：溜槽倾动角度、下料闸开度、探尺管与炉身交界处平台；
步骤2、建立高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，即当前要编码器刻度值函数；
所述控制参量包括：溜槽倾动角度、下料闸开度、探尺的实际位置；
步骤3、建立高炉编码器调零过程控制模型，该模型用来描述高炉编码器调零刻度值与各控制参量之间的关系；
该模型的约束条件为：溜槽倾动角度在其最小允许值和最大允许值之间，下料闸开度在其最小允许值和最大允许值之间；
步骤4、利用高炉编码器调零过程控制模型确定编码器零位刻度值，对当前高炉编码器刻度值进行实时调零控制。

2.  根据权利要求1所述的一种保护高炉编码器齿轮的方法，其特征在于，所述步骤2还包括：
步骤2.1、确定溜槽倾动角度、下料闸开度与当前探尺的实际位置之间的函数关系；
步骤2.2、确定当前编码器刻度值与溜槽倾动角度之间的函数关系；
步骤2.3、确定当前编码器刻度值与下料闸开度之间的函数关系；
步骤2.4、根据步骤2.1-2.3确定的各函数关系建立高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，即当前编码器刻度值函数。

3.  根据权利要求1所述的一种保护高炉编码器齿轮的方法，其特征在于，溜槽倾动角度是溜槽与水平方向的倾角角度。

4.  根据权利要求1所述的一种保护高炉编码器齿轮的方法，其特征在于，所 述步骤3中，所述溜槽倾动角度为0-60°。

5.  根据权利要求1所述的一种保护高炉编码器齿轮的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述下料闸开度为0％-100％。

6.  根据权利要求1所述的一种保护高炉编码器齿轮的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述溜槽倾动角度小于0°时，将溜槽倾动角度置为0°；所述溜槽倾动角度大于60°时，将溜槽倾动角度置为60°。

7.  根据权利要求1所述的一种保护高炉编码器齿轮的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述下料闸开度小于0％时，将下料闸开度置为0％；所述下料闸开度大于100％时，将下料闸开度置为100％。

说明书一种保护高炉编码器齿轮的方法
技术领域
本发明涉及高炉冶炼领域，具体涉及一种保护高炉编码器齿轮的方法。
背景技术
高炉布料的主要方式是环形布料。环形布料就是通过高炉布料器的水平旋转将炉料按环形布入高炉炉内。高炉布料器是高炉炉顶的布料设备，由下料溜槽和带动溜槽水平旋转、垂直倾动的旋转机构、倾动机构组成。它的作用是通过下料溜槽的旋转机构和倾动机构配合工作，使下料溜槽到达预先设定的倾动角度a后，按照规定的水平旋转环数，将高炉炉料按圆环形状布到高炉内的料面上。
目前高炉生产每次对高炉溜槽、探尺、旋转布料器进行检修或维护，其上的编码器检修后需要调零，实际操作中编码器的调零及固定难度相当大，必须人工对编码器齿轮调整到机械零位，齿轮一会正转，一会反转，这样既造成了人力成本的增加又增加了对编码器齿轮的磨损，缩短了齿轮的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种保护高炉编码器齿轮的方法，通过该方法可以实现对高炉编码器任意调零，减少了对设备的损耗，增加了高炉编码器的使用寿命。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种保护高炉编码器齿轮的方法，包括以下步骤：
步骤1、采集高炉炉体设备参数；
所述高炉炉体设备参数包括：溜槽倾动角度、下料闸开度、探尺管与炉身交界处平台；
步骤2、建立高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，即当前要编码器刻度值函数；
所述控制参量包括：溜槽倾动角度、下料闸开度、探尺的实际位置；
步骤3、建立高炉编码器调零过程控制模型，该模型用来描述高炉编码器调零刻度值与各控制参量之间的关系；
该模型的约束条件为：溜槽倾动角度在其最小允许值和最大允许值之间，下料闸开度在其最小允许值和最大允许值之间；
步骤4、利用高炉编码器调零过程控制模型确定编码器零位刻度值，对当前高炉编码器刻度值进行实时调零控制。
优选的，所述步骤2还包括：
步骤2.1、确定溜槽倾动角度、下料闸开度与当前探尺的实际位置之间的函数关系；
步骤2.2、确定当前编码器刻度值与溜槽倾动角度之间的函数关系；
步骤2.3、确定当前编码器刻度值与下料闸开度之间的函数关系；
步骤2.4、根据步骤2.1-2.3确定的各函数关系建立高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，即当前编码器刻度值函数。
优选的，溜槽倾动角度是溜槽与水平方向的倾角角度。
优选的，所述步骤3中，所述溜槽倾动角度为0-60°。
优选的，所述步骤3中，所述下料闸开度为0％-100％。
优选的，所述步骤3中，所述溜槽倾动角度小于0°时，将溜槽倾动角度置为0°；所述溜槽倾动角度大于60°时，将溜槽倾动角度置为60°。
优选的，所述步骤3中，所述下料闸开度小于0％时，将下料闸开度置为0％；所述下料闸开度大于100％时，将下料闸开度置为100％。
从上述技术方案可以看出：本发明是利用对高炉编码器采用实时调零的方式实现对其的保护。该方法包括采集高炉炉体设备参数；建立高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，即当前要编码器零位函数；建立高炉编码器调零过 程控制模型，该模型用来描述高炉编码器调零刻度值与各控制参量之间的关系；利用高炉编码器调零过程控制模型确定编码器零位刻度值，对当前高炉编码器刻度值进行实时调零控制。
本发明通过该方法只要知道探尺的实际位置，使用本发明控制模型算出该编码器的零位，实现了对高炉编码器任意调零，不需要人工对该编码器手动调整到零位，节约了人工成本。另外，减少了对编码器此轮的损耗，增加了编码器的使用寿命。尤其是故障处理和检修过程中可大大节约调试时间。通过改造，降低了探尺故障，为高炉的顺产、高产创造了应有的条件。
附图说明
图1为本发明一种保护高炉编码器齿轮的方法的流程图；
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明实施例一种保护高炉编码器齿轮的方法，包括以下步骤：
步骤S101、采集高炉炉体设备参数；
步骤S102、建立高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，即当前要编码器刻度值函数；
步骤S103、建立高炉编码器调零过程控制模型，该模型用来描述高炉编码器调零刻度值与各控制参量之间的关系；
步骤S104、利用高炉编码器调零过程控制模型确定编码器零位刻度值，对当前高炉编码器刻度值进行实时调零控制。
其中，步骤S102还包括以下步骤：
步骤S201、确定溜槽倾动角度、下料闸开度与当前探尺的实际位置之间的函数关系；
步骤S202、确定当前编码器刻度值与溜槽倾动角度之间的函数关系；
步骤S203、确定当前编码器刻度值与下料闸开度之间的函数关系；
步骤S204、根据步骤S201-S203确定的各函数关系建立高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，即当前编码器刻度值函数。
本实施例中，所述高炉炉体设备参数包括溜槽倾动角度、下料闸开度、探尺管与炉身交界处平台。所述控制参量包括：溜槽倾动角度、下料闸开度、探尺的实际位置，其中溜槽倾动角度是溜槽与水平方向的倾角角度。高炉编码器调零过程控制模型的约束条件为溜槽倾动角度在其最小允许值0°和最大允许值60°之间，下料闸开度在其最小允许值0％和最大允许值100％之间。当所述溜槽倾动角度小于0°时，将溜槽倾动角度置为0°；所述溜槽倾动角度大于60°时，将溜槽倾动角度置为60°。当所述下料闸开度小于0％时，将下料闸开度置为0％；所述下料闸开度大于100％时，将下料闸开度置为100％。
本发明是利用对高炉编码器采用实时调零的方式实现对其齿轮的保护，基于编码器寄存器，其控制流程是：
首先，输入高炉炉体设备控制参量即输入溜槽倾动角度，输入值为0-60°，如果不在此范围内则取有用限制，即小于0°取0°，大于60°取60°。同样，输入下料闸开度，输入值为0～100％(0％表示关完，100％表示开完)，这里也取有用限值。
然后，根据高炉炉体设备控制参量与当前编码器刻度值的函数关系，计算出溜槽编码器调零刻度值以及下料闸编码器调零刻度值。且编码器刻度值的最高位置1。
其中，溜槽倾动角度＝(当前编码器实际刻度值-512)/5645*50；
溜槽编码器调零刻度值＝溜槽倾动角度*5645/50+512。
下料闸开度＝(当前编码器实际刻度值-4096)*100/5698；
下料闸编码器调零刻度值＝下料闸开度*5698/100+4096。
此过程的计算处理在编码器寄存器中实现并存储，每10s扫描一遍编码器的值并将其放在不同的寄存器中。
最后，利用高炉编码器调零过程控制模型对当前高炉编码器刻度值进行实时调零控制。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。