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1、(10)申请公布号 CN 103034161 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 4 1 6 1 A *CN103034161A* (21)申请号 201210141554.4 (22)申请日 2012.05.07 G05B 19/05(2006.01) (71)申请人宝钢集团新疆八一钢铁有限公司 地址 830022 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 头屯河区八一路1号 (72)发明人冶飞 龙涌涛 崔胜利 陈卫华 (74)专利代理机构乌鲁木齐新科联专利代理事 务所(有限公司) 65107 代理人欧咏 (54) 发明名称 一种大型环冷机卸矿自动控制的方法 (57)。
2、 摘要 本发明提供的一种大型环冷机卸矿自动控制 的方法，在PLC编程中构建移动平均计算处理程 序的模型与卸料槽槽位移动平均控制模型：输入 变量1为环冷机速度V，计算移动平均周期T；输 入变量2为卸料槽料位D，周值T内的移动平均 值，基于对设定的卸料槽料位的进行调节控制，最 终的控制信号板式卸矿机的频率输出值；卸料矿 槽料位控制器程序：设计卸料槽料位的上下限 对话框；设计对卸料槽料位的连锁和解锁选择 对话框；矿机的设定速度由中控在烧结仪表画 面输入；位超上限，提速比例为上限值差值占 上限值的百分比；料位超下限，降速比例为下限 值差值占下限值的百分比；板式给矿机速度设定 值的调整程序；转到自动控制。
3、。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/2页 2 1.一种大型环冷机卸矿自动控制的方法，其特征在于：在PLC编程中使用卸料矿槽料 位的实时信号的处理程序、卸料矿槽料位控制器程序、板式给矿机速度设定值的调整程序， 即转换为自动控制； 其1构建移动平均计算处理程序的模型： 移动平均周期T的计算公式： 上式中：d-C环冷机运动轨迹直径，m；N-C环冷机台车总数，个；V-环冷机速度，m/min； 移动平均计算处理的程序在任意时间点A 0 ，得到两个变量值，即卸料槽。
4、料位D 0 和环冷 机速度V 0 ，根椐V 0 计算出移动平均周期T，从A 0 点之前T秒内得出卸料槽料位的平均值 然后将输入变量； 上式中-D T 、D T-1 、D T-2 、D 2 、D 1 、D 0 -A 0 的卸料槽料位值；其中卸料槽槽位移动平均控制 模型： 输入变量1：环冷机速度V计算移动平均周期T； 输入变量2：卸料槽料位D周值T内的移动平均值基于对设定的卸料槽料位的 进行调节控制最终的控制信号板式卸矿机的频率输出值； 其2卸料矿槽料位控制器程序： 设计料位的上下限对话框，输入上限值D上和下限值D下； 设计料位的连锁和解锁对话框，正常时连锁控制，非正常时选择解锁； 板式给矿机的设。
5、定速度V 0 由中控在烧结仪表画面对话框输入，并赋值给板式给矿机 输出速度V； 料位超上限，提速比例为实际料位值与上限值差值占上限值的百分比，即： 则 料位超下限，降速比例为实际料位值与下限值差值占下限值的百分比，即： 则 其3板式给矿机速度设定值的调整程序： 板式给矿机的设定速度V 0 由中控在烧结仪表画面对话框输入，并赋值给板式给矿机 初始速度V； 设计卸料槽槽位报警计时器,在低料位报警时间t连续超过5秒，即自动将板式给 矿机速度的设定值 0 下调0.5Hz,并赋值给板式给矿机输出速度V,即：且 t5秒，则V 0 V 0 -0.5,V=V 0 ；在高料位报警时间连续超过5秒，即自动将板式给。
6、矿机速度 的设定值 0 上调0.5Hz,并赋值给板式给矿机输出速度V,即：且t5秒，则 V 0 V 0 +0.5,V=V 0 ； 权 利 要 求 书CN 103034161 A 2/2页 3 其4自动控制：系统顺停或停机，由中控和手动控制，运行稳定，采用控制器，对卸料矿 槽料位上、下限值进行设定，输入矿机的初始设定值，选择卸料矿槽料位连锁控制，即转换 为自动控制。 权 利 要 求 书CN 103034161 A 1/4页 4 一种大型环冷机卸矿自动控制的方法 技术领域 0001 本发明涉及钢铁的铁烧结矿生产，尤其适宜大型环冷机卸矿的自动控制方法。 背景技术 0002 烧结就是将铁精粉、富矿粉、。
7、冶金废料、焦粉、熔剂等按一定配比混匀并配加一定 水分处理后在烧结机上点火、抽风烧结，利用混合料中的焦粉将混合料熔结形成高炉炼铁 所需原料的过程。环冷机是烧结厂的主要设备，环冷机卸矿系统主要设备包括环冷机、卸料 槽、板式给矿机。 0003 目前国内外大型环冷机卸矿的自动控制一般采简单的PID参数调节控制的技术， 缺点较多，主要是由于环冷机卸矿的周期性造成控制器输出呈波状，且波动较大。由于自控 输出波幅较大，实际无法实现，目前现有技术实际使用中多是操作者人工调节，缺点：需 要在操作上配合人力实时对卸料槽料位值进行监控，以人工调整板式给矿机机速；由于 在对板式给矿机机速控制中人为干预过多，对卸料槽料。
8、位控制经常出现过低的情况，易于 造成环冷机卸料矿槽磨损增加；板式给矿机出矿不均匀，影响筛分效率。 0004 本发明的构思及创新点：引入环冷机卸料周期做为移动平均周期对卸料槽槽位进 行移动平均处理后做为板式给矿机速度调整的输入变量；通过调整板式给矿机速度来对卸 料槽槽位实现控制，放弃了较为复杂的传统PID参数调节的方法，采用（移动平均处理后的） 卸料槽槽位超限比例来对板式给矿机速度进行相同比例的调整输出；每3分钟对（移动平 均处理后的）卸料槽位超限报警进行自检，如报警连续超过5秒，则自动调整板式给矿机初 始设定值达到自适应调速的目的。 发明内容 0005 本发明的目在于：在环冷机卸料槽料位的程序。
9、中增加卸料的输入变量及进行移动 平均计算处理；对卸料机槽料位的控制改用上下限超出比例的控制方法。 0006 本发明的目的是这样实现的：一种大型环冷机卸矿自动控制的方法，在PLC编程 中使用卸料矿槽料位的实时信号的处理程序、卸料矿槽料位控制器程序、板式给矿机速度 设定值的调整程序，即转换为自动控制； 0007 其1构建移动平均计算处理程序的模型： 0008 移动平均周期T的计算公式： 0009 0010 上式中：d-C环冷机运动轨迹直径，m；N-C环冷机台车总数，个；V-环冷机速度，m/ min； 0011 移动平均计算处理的程序在任意时间点A 0 ，得到两个变量值，即卸料槽料位D 0 和 环冷。
10、机速度V 0 ，根椐V 0 计算出移动平均周期T，从A 0 点之前T秒内得出卸料槽料位的平均 说 明 书CN 103034161 A 2/4页 5 值然后将输入变量； 0012 0013 上式中-D T 、D T-1 、D T-2 、D 2 、D 1 、D 0 -A 0 的卸料槽料位值；其中卸料槽槽位移动平均 控制模型： 0014 输入变量1：环冷机速度V计算移动平均周期T； 0015 输入变量2：卸料槽料位D周值T内的移动平均值基于对设定的卸料槽料 位的进行调节控制最终的控制信号板式卸矿机的频率输出值； 0016 其2卸料矿槽料位控制器程序： 0017 设计料位的上下限对话框，输入上限值D 。
11、上 和下限值D 下 ； 0018 设计料位的连锁和解锁对话框，正常时连锁控制，非正常时选择解锁； 0019 板式给矿机的设定速度V 0 由中控在烧结仪表画面对话框输入，并赋值给板式给 矿机输出速度V； 0020 料位超上限，提速比例为实际料位值与上限值差值占上限值的百分比，即： 则 0021 料位超下限，降速比例为实际料位值与下限值差值占下限值的百分比，即： 则 0022 其3板式给矿机速度设定值的调整程序： 0023 板式给矿机的设定速度V 0 由中控在烧结仪表画面对话框输入，并赋值给板式给 矿机初始速度V； 0024 设计卸料槽槽位报警计时器,在低料位报警时间t连续超过5秒，即自动将板 式。
12、给矿机速度的设定值 0 下调0.5Hz,并赋值给板式给矿机输出速度V,即： 且t5秒，则V 0 V 0 -0.5,V=V 0 ；在高料位报警时间连续超过5秒，即自动将板式给矿机速 度的设定值 0 上调0.5Hz,并赋值给板式给矿机输出速度V,即：且t5秒， 则V 0 V 0 +0.5,V=V 0 ； 0025 其4自动控制：系统顺停或停机，由中控和手动控制，运行稳定，采用控制器，对卸 料矿槽料位上、下限值进行设定，输入矿机的初始设定值，选择卸料矿槽料位连锁控制，即 转换为自动控制。 0026 本发明的方法一是在环冷机卸料槽控制器自动调节控制的自动控制程序中增加 对环冷机机速等卸料特点的因素等输。
13、入变量，原理是对原输入信号-即卸料槽料位的实时 信号进行移动平均计算处理；二是对卸料机槽料位的控制放弃使用PI调节的方法，而改用 上下限超出比例的控制方法有效解决了大型烧结机的环冷机卸矿系统实现自动控制的难 题。在430烧结机使用该方法完全实现了环冷机卸料系统的自动化控制，效果良好，同时环 冷机卸料矿槽料位值可始终控制在较适宜吨位水平，自控系统可靠性较高，至今未发生因 程序和电气设备方面的故障，冷-1皮带的料流较平稳，成-3皮带秤曲线波动明显减小，筛 分效率大为提高，彰显技术进步。 说 明 书CN 103034161 A 3/4页 6 附图说明 0027 本发明结合附图作进一步说明。 0028。
14、 附图1为烧结工艺流程示意图； 0029 如图所示：烧结是将铁料、生石灰、白云石、焦粉按配比输出到配料皮带上，经两 次混合混匀、加水、制粒后铺到烧结机上，再经点火炉点火、抽风，形成烧结矿饼，经破碎、冷 却、筛分、整粒，生产出成品烧结矿。 0030 附图2为环冷机卸矿自动控制工艺流程示意图； 0031 如图所示：环冷机卸矿系统：包括环冷机、卸料槽、板式给矿机，烧结机上烧结好 的烧结饼，经单辊破碎机破碎后，进入环冷机冷却，冷却后烧结矿排入卸料槽中，板式给矿 机在卸料槽底部将料拉出，经皮带运输机运往筛分系统。该方法由计算环冷机卸料周期T 和计算卸料槽槽位的移动平均值两个提前计算单元，以及卸料槽槽位控。
15、制程序和超限 报警计时器计算程序两个控制器单元组成，手动和自动相结合，实现了易于操控的特点。 具体实施方式 0032 本发明将结合实施例作进一步说明。 0033 实施例 0034 在PLC编程中使用卸料矿槽料位的实时信号的处理程序和卸料矿槽料位控制器 程序； 0035 1）PLC条件： 0036 环冷机卸料矿槽称重传感器信号反馈值D； 0037 环冷机电机频率信号反馈值V； 0038 板式给矿机电机频率反馈值； 0039 2）PLC编程： 0040 卸料矿槽料位的实时信号进行移动平均计算处理的程序； 0041 移动平均周期T 0042 0043 上式中：dC环冷机运动轨迹直径，m； 0044 。
16、NC环冷机台车总数，个； 0045 V环冷机速度，m/min； 0046 计算移动平均周期的实质是将环冷机间歇式的卸料的因素考虑在内，周期T实质 就是环冷机每辆台车的卸料周期，它是随着环冷机机速的变化在不断改变的一个变量值。 0047 移动平均处理模型的建立，无论在任意时间点A 0 ，都可以得到两个变量值，即卸 料槽料位实时信号D 0 和环冷机速度V 0 根椐V 0 计算出在移动平均周期T内，从A 0 时间 点之前T秒内的所有卸料槽料位平均得到在一个卸料周期内的卸料槽料位平均值然 后将做为控制器的输入变量。 说 明 书CN 103034161 A 4/4页 7 0048 0049 上式中 D 。
17、T 、D T-1 、D T-2 、D 2 、D 1 、D 0 A 0 时间点之前T秒内每秒的卸料槽料 位值。 0050 卸料槽槽位移动平均控制模型： 0051 （输入变量1）环冷机速度V计算移动平均周期T； 0052 （输入变量2）卸料槽料位D周值T内的移动平均值基于对设定的卸料槽 料位的进行调节控制最终的控制信号板式卸矿机的频率输出值。 0053 3）环冷机卸料矿槽料位控制器程序； 0054 设计一个卸料槽料位控制的上下限对话框。 0055 设计一个对卸料槽料位控制的连锁和解锁选择对话框。正常生产时连锁控制， 非正常时，可选择解锁，即板式给矿机机速由手动设定，不跟卸料矿槽料位值变化。 005。
18、6 板式给矿机的设定速度由中控在烧结仪表画面输入。 0057 当卸料槽料位超上限，即控制器输出板式机速提速的控制信号，提速比例为卸 料槽实际料位值与上限值差值占上限值的百分比；当卸料槽料位超下限，即控制器输出板 式机速降速的控制信号，降速比例为卸料槽实际料位值与下限值差值占下限值的百分比。 0058 每3分钟记时：当卸料矿槽料位在3分钟检测时间内低料位报警时间连续超过 5秒，即自动将板式给矿机速度的设定值 0 下调0.5Hz。 0059 当卸料矿槽料位在3分钟检测时间内高料位报警时间连续超过5秒，即自动将板 式给矿机速度的设定值 0 上调0.5Hz。 0060 4）自动控制方法：系统顺停或停机后应选择环冷机卸料矿槽料位解锁，然后将卸 料矿槽拉空后将板式给矿机机速降到零；开机后，卸料矿槽仍保持解锁状态，板式给矿机机 速由中控工在控制画面上手动控制，待系统运行稳定后，打开卸料矿槽料位控制器，对卸料 矿槽料位上、下限值进行设定，输入板式给矿机机速的初始设定值，将再选择卸料矿槽料位 连锁控制，转换到自动控制。 说 明 书CN 103034161 A 1/2页 8 图1 说 明 书 附 图CN 103034161 A 2/2页 9 图2 说 明 书 附 图CN 103034161 A 。