一种转炉辅原料上料控制方法及控制系统

摘要

本发明公开了一种转炉辅原料上料控制方法及控制系统，应用于自动控制领域，该控制方法包括：控制各个皮带传输机上的卸料小车定位，以及控制各个所述皮带输送机逐个启动；在各个皮带传输机均处于运行状态后，各个皮带输送机基于预上料编组依次从供料仓获得各个辅原料，传送至对应的要料仓进行上料；在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，监测各个要料仓是否发生断料；在监测到其中一个要料仓发生断料时，将断料仓的上料次序优先插入所述预上料编组中后，继续从供料仓获得辅原料传送至对应的要料仓进行上料。这样就解决了现有转炉冶炼上料控制准确性较差的技术问题，进而大大提高了上料可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及转炉冶炼领域，尤其涉及一种转炉辅原料上料控制方法及控制系统。

背景技术

随着当前钢铁行业竞争日趋激烈，小型钢厂逐渐淘汰，大型转炉冶炼是一大优势。但是由于其庞大的体积，需求的原料也相应增大。要有一个强大稳定的上料系统才能继续保持炼钢的优势，优越的上料系统是炼钢冶炼的生命线。这种优越性又体现在是否拥有高技术含量的上料技术。

但是现有上料系统基于人工画面进行走车、翻翻板、启电振给料机的手动操作，但是人工干涉的导致上料控制准确性较差，因此在操作不娴熟的情况下出现断料、混料、堆料情况。

发明内容

本发明实施例通过提供一种转炉辅原料上料控制方法及控制系统，解决了现有转炉冶炼上料控制准确性较差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种转炉辅原料上料控制方法，包括：

控制各个皮带传输机上的卸料小车定位，以及控制各个所述皮带输送机逐个启动；

在各个所述皮带传输机均处于运行状态后，各个所述皮带输送机基于预上料编组依次从供料仓获得各个辅原料，传送至对应的要料仓进行上料；

在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，监测各个要料仓是否发生断料；

在监测到其中一个要料仓发生断料时，将断料仓的上料次序优先插入所述预上料编组中后，继续从供料仓获得辅原料传送至对应的要料仓进行上料。

优选的，所述在各个皮带传输机均处于运行状态之前，所述方法还包括：

获得来自所述要料仓的第一个要料指令；

响应所述第一个要料指令，以控制各个所述皮带输送机依次启动。

优选的，所述皮带输送机基于预上料编组依次从供料仓获得各个辅原料，包括：

在所述预上料编组内的每次辅原料进行传送之前，检测皮带传输机上卸料小车当前所在位置的要料仓的物料编码与当前供料仓的物料编码是否匹配；

在检测结果为是时，控制当前供料仓自启动振动给料机进行本次传送辅原料；

在本次传送辅原料的量达到当前所在位置的要料仓的预设要料量后，控制当前供料仓停止振动给料机。

优选的，相邻皮带输送机的启动时刻相隔5～10秒。

优选的，所述转炉辅原料上料控制方法还包括：

在所述预上料编组的最后一次辅原料传送时，基于最后一次辅原料传送的供料仓自动停止电振给料机的时刻开始计时；

将从供料仓自动停止电振给料机的时刻开始计时的计时时长与各个皮带输送机的最大走料时长进行比较；

基于比较结果确定完成所有辅原料传送；

控制完成辅原料传送的皮带输送机依次停止运行。

第二方面，本发明实施例提供了一种转炉辅原料上料控制系统，包括：

定位启动单元，用于控制各个皮带传输机上的卸料小车定位，以及控制各个所述皮带输送机逐个启动；

上料控制单元，用于在各个所述皮带传输机均处于运行状态后，各个所述皮带输送机基于预上料编组依次从供料仓获得各个辅原料，传送至对应的要料仓进行上料；

断料监测单元，用于在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，监测各个要料仓是否发生断料；

插入单元，用于在监测到其中一个要料仓发生断料时，将断料仓的上料次序优先插入所述预上料编组中后，继续从供料仓获得辅原料传送至对应的要料仓进行上料。

优选的，所述系统还包括：

获得单元，用于获得来自所述要料仓的第一个要料指令；

指令响应单元，用于响应所述第一个要料指令，以控制各个所述皮带输送机依次启动。

优选的，所述上料控制单元，包括：

编码匹配子单元，用于在所述预上料编组内的每次辅原料进行传送之前，检测皮带传输机上卸料小车当前所在位置的要料仓的物料编码与当前供料仓的物料编码是否匹配；

上料执行子单元，用于在检测结果为是时，控制当前供料仓自启动振动给料机进行本次传送辅原料；

停止控制子单元，用于在本次传送辅原料的量达到当前所在位置的要料仓的预设要料量后，控制当前供料仓停止振动给料机。

优选的，相邻皮带输送机的启动时刻相隔5～10秒。

优选的，所述系统还包括：

计时单元，用于在所述预上料编组的最后一次辅原料传送时，基于最后一次辅原料传送的供料仓自动停止电振给料机的时刻开始计时；

时长比较单元，用于将从供料仓自动停止电振给料机的时刻开始计时的计时时长与各个皮带输送机的最大走料时长进行比较；

传送完成确定单元，用于基于比较结果确定完成所有辅原料传送；

停止运行单元，用于控制完成辅原料传送的皮带输送机依次停止运行。

通过本发明实施例提供的一个或多个技术方案，至少实现了如下技术效果或优点：

由于在各个皮带传输机均处于运行状态后，各个皮带输送机基于预上料编组依次从供料仓获得各个辅原料传送至对应的要料仓进行上料，能在不停机情况下根据转炉所需辅原料的编组进行有序自动上料，因此能够避免人为干预不当引起的混料、堆料事故。又在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，在监测到其中一个要料仓发生断料时，将断料仓的上料次序优先插入预上料编组中后，继续从供料仓获得辅原料传送至对应的要料仓进行上料。从而不需要停机来对缺料的要料仓进行上料，当有要料仓发生断料情况后可第一时间将所缺辅原料插入排序进行上料，将自动化上料继续进行下去，以此能够避免人为干预不当引起的缺料事故，准确控制上料，以解决现有转炉冶炼上料控制准确性较差的技术问题，进而大大提高了上料可靠性，保证转炉冶炼的长时间在线正常生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中转炉辅原料上料控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中转炉辅原料上料控制系统的模块图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的转炉辅原料上料控制方法，应用于包括皮带输送机、以及设置于皮带输送机上的卸料小车、多个供料仓、多个要料仓共同构成的转炉辅原料上料系统进行辅原料的上料过程，其中，每个转炉对应多个要料仓。多个供料仓用于各个转炉的各个要料仓上料。

参考图1所示，本发明实施例提供的转炉辅原料上料控制方法包括如下步骤：

S101、控制各个皮带传输机上的卸料小车定位，以及控制各个皮带输送机逐个启动。

具体的，在执行S101之前，通过程序获得的信号判定转炉辅原料上料系统是否处于完好状态，若是，则执行S101、控制各个皮带传输机上的卸料小车定位，以及控制各个皮带输送机逐个启动。具体的，在获得第一个要料指令时逐个进行启动各个皮带输送机，从而剩余要料仓的供料不必停机即可进行传送。获得第一个要料指令以后，卸料小车就去相应的要料仓待命，完成定位。当然，在之后每次获得要料指令以后，卸料小车也去相应的要料仓待命，完成定位。

S102、在各个皮带传输机均处于运行状态后，各皮带输送机基于预上料编组依次从供料仓获得各个辅原料，传送至对应的要料仓进行上料。

在S102中：根据预上料编组，各个供料仓下方的电振给料机依次自启动向皮带输送机提供对应的辅原料，将辅原料传送至对应的要料仓，通过卸料小车将皮带输送机传送来的辅原料进行上料，最终到达卸料小车所在位置的要料仓中。

具体来讲，要料仓包括多组，比如包括两组：一组为脱磷转炉的多个要料仓，另一组为脱碳转炉的多个要料仓。供料仓包括一组，这一组供料仓既用于向脱磷转炉的多个要料仓上料，又用于向脱碳转炉的多个要料仓上料。

需要说明的是，供料仓只需要开启不禁用即可，特殊的是同样料种的辅原料只允许开启一个供料仓，仓号小的优先开启。预上料编组为根据转炉冶炼所需辅原料进行的要料仓排列编组，比如：预上料编组的正常上料编组为奇数编组，预上料编组的急需料或者断料为偶数编组。

以脱磷转炉要料仓构成为例，根据脱磷转炉需要的各种辅原料，正常上料编组为顺次的：1号脱磷转炉1号仓为1要料仓，1号脱磷转炉2号仓为3要料仓，1号脱磷转炉3号仓为5要料仓，1号脱磷转炉4号仓为7要料仓，1号脱磷转炉5号仓为9要料仓，1号脱磷转炉6号仓为11要料仓，1号脱磷转炉7号仓为13要料仓，1号脱磷转炉8号仓为15要料仓，1号脱磷转炉9号仓为17要料仓，1号脱磷转炉10号仓为19要料仓，1号脱磷转炉11号仓为21要料仓，1号脱磷转炉12号仓为23要料仓，1号脱磷转炉13号仓为25要料仓，1号脱磷转炉14号仓为27要料仓。

以2号脱磷转炉的1号仓-14号仓为急需要料仓构成为例，顺次的：2号脱磷转炉1号仓为2要料仓，2号脱磷转炉2号仓为4要料仓，2号脱磷转炉3号仓为6要料仓，2号脱磷转炉4号仓为8要料仓，2号脱磷转炉5号仓为10要料仓，2号脱磷转炉6号仓为12要料仓，2号脱磷转炉7号仓为14要料仓，2号脱磷转炉8号仓为16要料仓，2号脱磷转炉9号仓为18要料仓，2号脱磷转炉10号仓为20要料仓，2号脱磷转炉11号仓为22要料仓，2号脱磷转炉12号仓为24要料仓，2号脱磷转炉13号仓为26要料仓，2号脱磷转炉14号仓为28要料仓。

下面，对预上料编组内的每次供料仓电振给料机自动启动向皮带输送机提供辅原料，皮带输送机传送至对应的要料仓的实施方式进行描述：

在预上料编组内的每次辅原料进行传送之前，检测卸料小车当前所在位置的要料仓的物料编码与当前供料仓的物料编码是否匹配；在检测结果为是时，控制当前供料仓的自动启动电振给料机进行本次传送辅原料；在本次传送辅原料的量达到卸料小车当前所在位置的要料仓的预设要料量后，控制当前供料仓停止电振给料机。从而通过检测卸料小车当前所在位置的要料仓的物料编码与当前供料仓的物料编码是否匹配，能够避免在自动编组上料过程中上错料。通过在传送物料量达到卸料小车当前所在位置的要料仓的预设要料量后控制当前供料仓停止电振给料机，能够避免物料超重发生要料仓堆料事故。

在具体实施过程中，通过设置在小车上的限位检测装置检测设置在要料仓上的物料限位；基于限位检测装置的检测结果确定卸料小车当前所在位置的要料仓的物料编码与当前供料仓的物料编码是否匹配。从而完成卸料小车的自动定位，确保小车走到转炉所需要辅原料所在的要料仓。

在具体实施过程中，在进行S101之前，设置了要料仓的物料编码与供料仓的物料编码之间是一对一的对应关系，以及设置了预设要料量。

在一优选实施例中，在执行S102之前，具体通过如下实施方式控制皮带输送机的各个皮带输送机处于运行状态：获得来自要料仓的第一个要料指令，响应来自要料仓的第一个要料指令，以控制各个皮带输送机依次启动。从而在每次防止各个皮带输送机同时启动导致配电室总电源因过流跳闸。具体的，在操作界面上设置有启动进行转炉辅原料上料的启动键，通过获得用户的一键启动操作得到一键启动指令；皮带输送机依次启动。

在具体实施过程，相邻皮带输送机的启动时刻相隔5～10秒。在一具体实施例中，设置相邻皮带输送机的启动时间相隔5秒，能够确保皮带输送机依次启动的前提下尽量减少了皮带输送机的启动时长。

在执行完S102之后，接着执行S103、在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，监测各个要料仓是否发生断料。

在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，还通过两种方式进行监控供料仓是否发生段料；一种方式为空仓判断，在供料仓下电振给料机启动开始计时，两分钟后仍旧没有料重计量即认为供料仓空仓断料。另一种方式为卡料或者料重不足，在供料仓下电振给料机启动后有料重计量开始计时，20秒检测料重变化与否，料重在20秒后无变化判定卡料或者料重不足。

在执行完S103之后接着执行S104：在监测到上料过程中发生断料时，将发生断料的要料仓的上料次序优先插入预上料编组中，继续从供料仓获得辅原料传送至对应的要料仓进行自动上料。

具体的，优先插入为将发生断料的要料仓的上料次序插入预上料编组中的当前正在进行上料的下一次。举例来讲，当前基于预上料编组为1号脱磷转炉1号仓为1要料仓，1号脱磷转炉2号仓为3要料仓，1号脱磷转炉3号仓为5要料仓，正在基于供料仓向1号脱磷转炉2号仓上料时监测到发生断料，则在向1号脱磷转炉3号仓上料之后，向2号脱磷转炉2号仓进行上料。从而实现了当有要料仓发生断料情况后，可第一时间将所缺辅原料的要料仓插入排序进行上料，有效保证每个转炉的长时间在线正常生产。

需要说明的是，在上述S104中的每次上料的具体实施还是参考S102中描述的每次供料仓电振给料机自动启动向皮带输送机提供辅原料，皮带输送机传送至对应的要料仓的实施方式，为了说明书的简洁，本文不再赘述。

进一步的，转炉辅原料上料控制方法还包括如下步骤：在预上料编组的最后一次辅原料传送时，最后一次辅原料传送的供料仓停止电振给料机的时刻开始持续计时；将从供料仓停止电振给料机的时刻开始持续计时的计时时长与各个皮带输送机的最大走料时长进行比较；基于比较结果确定完成所有辅原料传送；控制完成辅原料传送的皮带输送机依次停止运行。具体来讲，控制各个皮带输送机各自完成传送辅原料的时刻停止运行，实现了在不增加检测设备情况下判定皮带输送机上走料完成，以确保辅原料离开所有皮带输送机进入要料仓。

具体的，最后一次辅原料传送的供料仓自动停止电振给料机的时刻开始持续计时，举例来讲，以预上料编组为:第1供料仓，第3供料仓、第5供料仓、第7供料仓为例，则在第9供料仓向第9要料仓进行上料的过程，基于第9供料仓自动停止电振给料机的时刻开始持续计时。

具体的，计时时长大于皮带输送机的最大走料时长时，确定对应的皮带输送机完成传送辅原料。

具体的，用于传送辅原料的各个皮带输送机从供料仓由近及远依次为1号皮带输送机，2号皮带输送机，3号皮带输送机，4号皮带输送机，5号皮带输送机，首先计时时长与1号皮带输送机的最大走料时长进行比较，当前的计时时长大于1号皮带输送机的最大走料时长时，确定1号皮带输送机完成传送辅原料。将计时时长与2号皮带输送机的最大走料时长进行比较，当前的计时时长大于2号皮带输送机的最大走料时长时，确定2号皮带输送机完成传送辅原料，依次类推。

下面，针对本发明提供的实施例，举一个具体的例子，根据脱磷转炉冶炼所需要的各种辅原料，预上料编组为：1号脱磷转炉1号仓为1要料仓，1号脱磷转炉2号仓为3要料仓，1号脱磷转炉3号仓为5要料仓，1号脱磷转炉4号仓为7要料仓。则首先的，1要料仓向自动化上料系统发送第一个要料指令，所涉及的各个皮带输送机接收到第一个要料指令，卸料小车下方的皮带输送机进行启动，然后卸料小车根据要料信号进行定位走车，卸料小车行定位走车完成后，剩余的皮带输送机依次进行启动。在各个皮带传输机均处于运行状态后，供料仓下方的电振给料机自启动进行辅原料的放料，皮带秤进行计量；完成预设要料量后，各个皮带输送机继续接收其他要料指令进行原辅料传送。最终辅原料通过卸料小车进行上料至1号脱磷转炉的1号仓中。各个皮带输送机不停机，继续进行下一辅原料的传送至1号脱磷转炉2号仓、再下一辅原料的传送至1号脱磷转炉3号仓；依次类推。在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，监测各个要料仓是否发生断料，没有监测到要料仓发生断料，将预上料编组的所有要料上完后，皮带输送机依次进行停机。

下面，针对本发明提供的实施例，再举一个具体的例子，根据脱磷转炉冶炼所需要的各种辅原料，突然有急需辅原料需要插入。假如预上料编组为：2号脱磷转炉1号仓为1要料仓，2号脱磷转炉2号仓为3要料仓，2号脱磷转炉3号仓为5要料仓，等等；突然1号脱磷转炉1号仓急需辅原料。则：首先的，2号脱磷转炉1号仓向自动化上料系统发送第一个要料指令，各个皮带输送机接收到第一个要料指令，卸料小车下方的皮带输送机进行启动；然后卸料小车根据要料信号进行定位走车；卸料小车定位走车完成后，剩余的皮带输送机依次进行启动；供料仓下方电振给料机自动启动，进行放料，皮带秤进行计量；完成预设要料量后，皮带输送机继续运转进行辅原料传送，最终辅原料通过卸料小车将上料至2号脱磷转炉1号仓中。在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，监测各个要料仓是否发生断料，比如，在上料至2号脱磷转炉2号仓时监测到1号脱磷转炉1号仓急需上料，为不影响皮带输送机停机，进行正常的传送，将1号脱磷转炉1号仓设置为4要料仓即可。在完成2号脱磷转炉2号仓的辅原料传送以后，继续进行1号脱磷转炉1号仓的上料、2号脱磷转炉3号仓的上料，将所有要料上完后，皮带输送机依次进行停机。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种转炉辅原料上料控制系统，参考图2所示，包括：

定位启动单元201，用于控制各个皮带传输机上的卸料小车定位，以及控制各个所述皮带输送机逐个启动；

上料控制单元202，用于在各个所述皮带传输机均处于运行状态后，各个所述皮带输送机基于预上料编组依次从供料仓获得各个辅原料，传送至对应的要料仓进行上料；

断料监测单元203，用于在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，监测各个要料仓是否发生断料；

插入单元204，用于在监测到其中一个要料仓发生断料时，将断料仓的上料次序优先插入所述预上料编组中后，继续从供料仓获得辅原料传送至对应的要料仓进行上料。

优选的，所述系统还包括：

获得单元，用于获得来自所述要料仓的第一个要料指令；

指令响应单元，用于响应所述第一个要料指令，以控制各个所述皮带输送机依次启动。

优选的，所述上料控制单元202，包括：

编码匹配子单元，用于在所述预上料编组内的每次辅原料进行传送之前，检测皮带传输机上卸料小车当前所在位置的要料仓的物料编码与当前供料仓的物料编码是否匹配；

上料执行子单元，用于在检测结果为是时，控制当前供料仓自启动振动给料机进行本次传送辅原料；

停止控制子单元，用于在本次传送辅原料的量达到当前所在位置的要料仓的预设要料量后，控制当前供料仓停止振动给料机。

优选的，相邻皮带输送机的启动时刻相隔5～10秒。

优选的，所述系统还包括：

计时单元，用于在所述预上料编组的最后一次辅原料传送时，基于最后一次辅原料传送的供料仓自动停止电振给料机的时刻开始计时；

时长比较单元，用于将从供料仓自动停止电振给料机的时刻开始计时的计时时长与各个皮带输送机的最大走料时长进行比较；

传送完成确定单元，用于基于比较结果确定完成所有辅原料传送；

停止运行单元，用于控制完成辅原料传送的皮带输送机依次停止运行。

通过上述本发明实施例提供的一个或多个实施例，至少实现了如下技术效果或优点：

由于在各个皮带传输机均处于运行状态后，各个皮带输送机基于预上料编组依次从供料仓获得各个辅原料，传送至对应的要料仓进行上料，以在不停机情况下根据转炉所需辅原料的编组进行有序自动上料，因此能够避免人为干预不当引起的混料、堆料事故。又在各个辅原料传送至对应的要料仓过程中，在监测到其中一个要料仓发生断料时，将断料仓的上料次序优先插入预上料编组中后，继续从供料仓获得辅原料传送至对应的要料仓进行上料。从而不需要停机来对缺料的要料仓进行上料，当有要料仓发生断料情况后可第一时间将所缺辅原料插入排序进行上料，将自动化上料继续进行下去，以此能够避免人为干预不当引起的缺料事故，准确控制上料，以解决现有转炉冶炼上料控制准确性较差的技术问题，进而大大提高了上料可靠性，保证转炉冶炼的长时间在线正常生产。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。