專利名稱：料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐配料系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)的高爐配料系統(tǒng)，在設(shè)計配料矩陣時以稱量斗為中心，配料矩陣中的元素為稱量斗的序號。在實際的矩陣運(yùn)轉(zhuǎn)時，PLC(Programmable Logic Controller)程序控制模塊以稱量斗的序號為識別匹配的標(biāo)志，尋找相應(yīng)的稱量斗進(jìn)行放料。如高爐需要5噸 焦炭，放料操作人員通過電話或網(wǎng)絡(luò)文件告訴備料操作員需要5噸焦炭，備料操作員通過查詢系統(tǒng)目前3號稱量斗空的且載重5噸，通過系統(tǒng)控制將3號稱量斗備上5噸焦炭，并且將稱量斗的序號存入到配料記錄中。在放料時，PLC控制模塊讀取配料記錄，根據(jù)讀取稱量斗上標(biāo)志碼存儲單元中的識別碼，確定該稱量斗是否為3號稱量斗。系統(tǒng)確認(rèn)為3號稱量斗即開始放料，在此過程中系統(tǒng)只是確定稱量斗的序號，而不識別稱量斗所裝載的料種。具體的實現(xiàn)方式之一，如圖2所示，配料矩陣中包括10個批次，每個批次中又包括了 8個料種，每個料種又由8個稱量斗組成。如圖I所示，放料指針由三級組成，依次是批次指針step、料種指針group以及稱量斗的序號指針hopper。step指針表示的批次用于對批次的尋址；group指針用于料種的尋址，hopper指針用于稱量斗序號的尋址。PLC控制模塊依次通過以上指針訪問配料矩陣對應(yīng)地址，讀取該對應(yīng)地址所存儲的稱量斗序號，所讀取的稱量斗的序號即為下一需要放料的稱量斗的序號，通過稱量斗序號找到相對應(yīng)的稱量斗；判斷該稱量斗是否已加滿料，如果已經(jīng)加滿則放料。通常狀況下，高爐的配料系統(tǒng)都是依次放料，故hopper自動加1，同時判斷本料種放料是否完畢，如果本料種放料未完畢，則直接尋找下一本料種的放料稱量斗的序號，如果本料種放料完畢，則進(jìn)入下一料種放料，依次類推。同時稱量斗的備料不受控制，只要稱量斗放空即開始備料。如預(yù)設(shè)3號稱量斗在系統(tǒng)設(shè)置的是承載5噸的焦炭，當(dāng)3號稱量斗本次放料完畢后，系統(tǒng)根據(jù)稱量斗放空即開始備料的原則，在本料種還未備料完成的情況下，由PLC控制模塊再次在3號稱量斗內(nèi)加載5噸焦炭以完成備料。通常情況下備料是根據(jù)放料的需求同步進(jìn)行的，備料根據(jù)稱量斗從原料倉輸送到高爐爐頂放料口處的時間換算，提前一些備料，備料控制的靈活度不夠。以上的傳統(tǒng)的高爐配料系統(tǒng)實現(xiàn)了物料的自動加載和放料，但是同時存在以下問題I、由于系統(tǒng)在放料過程中，是以稱量斗的序號為識別的標(biāo)志，稱量斗中具體是什么料種以及物料的重量都不關(guān)注，料種和料重均必須由操作員通過查找記錄來關(guān)注，這樣操作員的工作負(fù)荷重。2、由于需要由操作員在具體放料的時候把關(guān)稱量斗內(nèi)的料種和料重，增加了系統(tǒng)人為誤操作的風(fēng)險，系統(tǒng)放料正常的穩(wěn)定性減弱，降低了系統(tǒng)的自動化程度。3、在物料品種更換頻繁且品種繁多的時候，由于需要具體關(guān)注到每一個稱量斗，配料矩陣需要進(jìn)行大量的調(diào)整，操作繁瑣。如配料矩陣內(nèi)設(shè)有80個稱量斗，如果80個稱量斗中由20個稱量斗承載的物料由原來的焦炭變成了燒結(jié)礦，20個由原來的焦炭變成球團(tuán)礦，則配料矩陣需要更新40個稱量斗的相關(guān)記錄，調(diào)整大，操作較為瑣碎。4、由于備料不受控制，以斗空即備料為原則，當(dāng)有多余的稱量斗不可以實現(xiàn)用多余的空稱量斗對下一批料的提前備料，備料的靈活性不夠。5、配料的過程中，不能與高爐的專家系統(tǒng)模塊很好的對接，原因是專家系統(tǒng)模塊提供的是所需的料種和料重，而高爐配料系統(tǒng)是以稱量斗的序號為關(guān)鍵字。專家系統(tǒng)模塊提供的數(shù)據(jù)僅作為操作員的參考，操作員需要根據(jù)稱量斗的載重，稱量斗的數(shù)目等情況進(jìn)行配置才能生成配料記錄，不能直接用于高爐配料矩陣設(shè)置配料記錄。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種減少人為因素導(dǎo)致配料誤差、備料控制靈活的料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)。 為達(dá)上述目的，本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，包括料種優(yōu)先矩陣存儲器、稱量斗以及PLC控制模塊；所述料種優(yōu)先矩陣存儲器用于存儲以料種為關(guān)鍵字的配料記錄，所述稱量斗，包括一標(biāo)志碼存儲單元，用于按照PLC控制模塊輸出的控制信號進(jìn)行備料或放料；所述PLC控制模塊，用于接收備料指令，并讀取配料記錄，輸出控制信號將配料記錄中的所述料種加載到空稱量斗中，并將所述料種的識別碼寫入所述標(biāo)志碼存儲單元；和/或用于接收放料指令，讀取配料記錄，通過所述標(biāo)志碼存儲單元中所記載的識別碼，查找并控制裝載有與配料記錄中所述料種的稱量斗進(jìn)行放料。進(jìn)一步地，所述料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)還包括專家系統(tǒng)模塊，根據(jù)高爐生產(chǎn)需要以及內(nèi)置問題解決模型向所述配料矩陣輸入配料需求；所述PLC控制程序接收所述配料需求，并生成配料記錄寫入所述料種優(yōu)先矩陣存儲器。本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)的有益效果I、本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)高爐配料系統(tǒng)中放料時識別稱量斗的標(biāo)號不辨別稱量斗內(nèi)的料種，易造成的混料的狀況，而采用識別料種進(jìn)行放料，放料時不需要由操作員來進(jìn)行判斷自動識別料種，起到了很好的混料防止作用。2、本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，采用PLC程序根據(jù)預(yù)報配料記錄控制配料過程，可以由操作員根據(jù)實際需求提前配料，改變了采用稱量斗空即備料的控制不靈活的現(xiàn)狀。3、本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，完善了與專家系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)交換，專家系統(tǒng)模塊輸入的有關(guān)料種及其對應(yīng)的料重的數(shù)據(jù)可以直接用于配料矩陣的配料記錄，不需要操作員進(jìn)行人工配置，減少了人員失誤造成的配料不正確，提高了系統(tǒng)的自動化。4、本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，采用料種優(yōu)先原則以料種為關(guān)鍵字，相對于傳統(tǒng)的配料矩陣以稱量斗的序號為關(guān)鍵字，占用的存儲空間小，提供的人機(jī)界面更加簡潔。5、本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，采用料種優(yōu)先原則以料種為關(guān)鍵字，在進(jìn)行物料更換時更為方便，不需要逐個的關(guān)注稱量斗內(nèi)的料種的變更，降低了工作的繁瑣度。


圖I是本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)實施例一所述結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是傳統(tǒng)高爐配料矩陣的放料流程圖；圖3是本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)實施例二所述備料流程
圖4是本發(fā)明料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)實施例二所述放料流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實施例一如圖I所示，本實施例料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)包括料種優(yōu)先矩陣存儲器、稱量斗以及PLC控制模塊；所述料種優(yōu)先矩陣存儲器用于存儲以料種為關(guān)鍵字的配料記錄，所述稱量斗，包括一標(biāo)志碼存儲單元，用于按照PLC控制模塊輸出的控制信號進(jìn)行備料或放料；所述標(biāo)志碼存儲單元用于所述PLC控制模塊寫入或讀取與稱量斗裝載的料種所對應(yīng)的識別碼；稱量斗在識別存儲單元中存儲的是RO碼，RO碼所對應(yīng)的是料種而不是傳統(tǒng)的稱量斗的序號；所述PLC控制模塊，用于接收備料指令，并讀取配料記錄，輸出控制信號將配料記錄中的所述料種加載到空稱量斗中，并將所述料種的識別碼寫入所述標(biāo)志碼存儲單元；和/或用于接收放料指令，讀取配料記錄，通過所述標(biāo)志碼存儲單元中所記載的識別碼，查找并控制裝載有與配料記錄中所述料種的稱量斗進(jìn)行放料。當(dāng)所述料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)備料時，所述PLC控制模塊，接收備料指令，讀取配料記錄，將配料記錄中所述料種加載到空稱量斗中，并將所述料種的識別碼寫入所述標(biāo)志碼存儲單元；當(dāng)料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)放料時，所述PLC控制模塊，接收放料指令，讀取配料記錄，通過標(biāo)志碼存儲單元中所記載的識別碼，查找裝載有與配料記錄中所述料種的稱量斗進(jìn)行放料。本實施例料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)高爐配料系統(tǒng)中放料時識別稱量斗的標(biāo)號不辨別稱量斗內(nèi)的料種，易造成的混料的狀況，而采用識別料種進(jìn)行放料，放料時不需要由操作員來進(jìn)行判斷自動識別料種，起到了很好的混料防止作用。本實施例料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，采用PLC程序根據(jù)預(yù)報配料記錄控制配料過程，可以由操作員根據(jù)實際需求提前配料，改變了采用稱量斗空即備料的控制不靈活的現(xiàn)狀。本實施例料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，采用料種優(yōu)先原則以料種為關(guān)鍵字，相對于傳統(tǒng)的配料矩陣以稱量斗的序號為關(guān)鍵字，占用的存儲空間小，提供的人機(jī)界面更加簡潔。本實施例料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，采用料種優(yōu)先原則以料種為關(guān)鍵字，在進(jìn)行物料更換時更為方便，不需要逐個的關(guān)注稱量斗內(nèi)的料種的變更，降低了工作的繁瑣度。實施例二 本實施例在實施例一的基礎(chǔ)上，還增加了專家系統(tǒng)模塊，所述專家系統(tǒng)模塊，由現(xiàn)有的高爐專家系統(tǒng)構(gòu)成，根據(jù)高爐生產(chǎn)需要以及內(nèi)置問題解決模型向所述配料矩陣輸入配料需求；所述PLC控制模塊接收所述配料需求，并生 成配料記錄寫入所述料種優(yōu)先矩陣存儲器。在具體的應(yīng)用過程中，PLC控制模塊，通過其內(nèi)置的備料指針對所述料種優(yōu)先矩陣存儲器中配料記錄進(jìn)行尋址；通過其內(nèi)置的放料指針對所述料種優(yōu)先矩陣存儲器中配料記錄進(jìn)行尋址；獲取相應(yīng)的配料記錄后，根據(jù)指令對稱量斗進(jìn)行操作。在實際操作過程中，僅需改變備料指針?biāo)赶虻牡刂肪涂梢詫崿F(xiàn)實現(xiàn)提前I批或數(shù)批備料。如圖3-圖4所示，所述料種優(yōu)先矩陣存儲器，用以根據(jù)所述專家系統(tǒng)模塊提出的配料需求生成配料記錄，其中每一條配料記錄的屬性均包括料種和料重，且料種為關(guān)鍵字，配料矩陣每次循環(huán)包括10個批次，批次尋址的指針為step指針，用于備料的批次尋址的指針為stepl，用于放料的批次尋址的指針為step2 ;每個批次又包括8個料種的配料記錄，同一批次的8個料種之間，相鄰兩個料種之間的尋址通過指針的位移實現(xiàn)。當(dāng)8個料種都放料完畢或備料完畢，則批次指針位移進(jìn)行下一批次的放料或備料的執(zhí)行。放料指針，指向所述配料矩陣存儲器中配料記錄所在的地址，用于放料尋址；所述放料指針分為兩級指針，一級指針為批次指針step2, _■級指針為料種指針group2 ;其中，所述批次指針step2指向預(yù)備配料批次,所述料種指針group2指向當(dāng)前配料批次中的配料記錄；備料指針，指向所述配料矩陣存儲器中配料記錄所在的地址，用于備料尋址；所述備料指針分為兩級指針，一級指針為批次指針stepl, _■級指針為料種指針group2 ;其中，所述批次指針stepl指向當(dāng)前配料批次,所述料種指針group2指向預(yù)備配料批次中的配料記錄。當(dāng)放料時,所述PLC控制模塊,用以接收的放料指令，通過放料指針訪問并讀取配料矩陣存儲器中配料記錄，根據(jù)配料記錄中的關(guān)鍵字查找到裝載有與所述關(guān)鍵字相匹配的料種的稱量斗，控制所述稱量斗放料；當(dāng)備料時，所述PLC程序控制模塊，用以接收的備料指令，通過備料指針的尋址，訪問并讀取配料矩陣存儲器中所述配料記錄，根據(jù)配料記錄中的關(guān)鍵字對空稱量斗裝載上與所述關(guān)鍵字相匹配的料種。其中，所述配料記錄中的料重為其所對應(yīng)的料種本次放料或備料所對應(yīng)的總重量;如圖4所示，當(dāng)放料時，所述PLC程序控制模塊，根據(jù)接收的放料指令及配料記錄中的關(guān)鍵字查找到裝載有與所述關(guān)鍵字相匹配的料種的稱量斗，同時對查找到稱量斗進(jìn)行稱重M1，對本次當(dāng)前料種放料的各稱量斗所放料的重量進(jìn)行累加M，當(dāng)累加的重量SI達(dá)到所述料重時完成配料記錄的執(zhí)行，否則繼續(xù)放料；如圖3所示，當(dāng)備料時，所述PLC程序控制模塊，根據(jù)接收的備料指令及配料記錄中的關(guān)鍵字對空稱量斗裝載上與所述關(guān)鍵字相匹配的料種，且根據(jù)稱量斗的載重對稱量斗備料，同時累加各稱量斗所述裝載的重量M2，當(dāng)累加的重量S2達(dá)到所述料重時，完成預(yù)備備料記錄的執(zhí)行，否則繼續(xù)備料。如圖4所示，每個稱量斗在放料之前均需要稱重，由于系統(tǒng)的備料和放料的記錄均是來自配料矩陣存儲器，一般情況下同一料種備料的料重等于放料料種的重量，不會出現(xiàn)料重過重，出現(xiàn)這種情況即轉(zhuǎn)入異常處理。本實施例料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，料種優(yōu)先為原則，將料種設(shè)置為關(guān)鍵字，在進(jìn)行稱量斗的查找時不再以稱量斗的序號取而代之的是稱量斗內(nèi)所裝載的料種，這種查找模式在查找裝有料種的稱量斗的同時，自動識別了料種，有效的避免了過去高爐配料系統(tǒng)中由操作員通過系統(tǒng)查找來確認(rèn)料種造成的操作失誤形成的混料顯現(xiàn)，降低了操作員的工作負(fù)荷，料種的更換更為簡單，不用具體到每個稱量斗，人機(jī)操作界面也更為簡潔。

配料需求可以是操作人員根據(jù)生產(chǎn)需求以及生產(chǎn)規(guī)劃得到的，也可以是在生成過程中由專家系統(tǒng)模塊根據(jù)高爐的實際生成需求生成的及時配料需求。在傳統(tǒng)的技術(shù)中，由于配料矩陣存儲器中記錄的是稱量斗序號、料種、料重，由生產(chǎn)規(guī)劃得到的料種和料重式配料需求不可以直接應(yīng)用于生成配料記錄，必須由操作人員根據(jù)稱量斗的載重等實際情況進(jìn)行分配生成配料記錄。同樣的專家系統(tǒng)模塊生成的配料需求也是以料種、料重的形式，生成配料記錄也需重復(fù)上述步驟。上述配料記錄的生成方式，造成配料工作繁瑣、由于有人員操作，減低了系統(tǒng)的自動化程度，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而本實施例所述料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，以料種為關(guān)鍵字，與專家系統(tǒng)模塊對接更好。且進(jìn)一步地，簡化了操作，特別是實現(xiàn)配料記錄較大范圍更新的時候，如在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，如有80個稱量斗，如果80個稱量斗中有20個稱量斗承載的物料由原來的焦炭變成了燒結(jié)礦，20個由原來的焦炭變成球團(tuán)礦，則配料記錄需要更新40個稱量斗的相關(guān)記錄，調(diào)整大，操作較為瑣碎，而現(xiàn)有的系統(tǒng)只需更新兩條配料記錄即可，操作更加方便。以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，其特征在于，所述料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)包括料種優(yōu)先矩陣存儲器、稱量斗以及PLC控制模塊； 所述料種優(yōu)先矩陣存儲器用于存儲以料種為關(guān)鍵字的配料記錄， 所述稱量斗，包括一標(biāo)志碼存儲單元，用于按照PLC控制模塊輸出的控制信號進(jìn)行備料或放料； 所述PLC控制模塊，用于接收備料指令，并讀取配料記錄，輸出控制信號將配料記錄中的所述料種加載到空稱量斗中，并將所述料種的識別碼寫入所述標(biāo)志碼存儲單元；和/或用于接收放料指令，讀取配料記錄，通過所述標(biāo)志碼存儲單元中所記載的識別碼，查找并控制裝載有與配料記錄中所述料種的稱量斗進(jìn)行放料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，其特征在于，所述料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)還包括 專家系統(tǒng)模塊，根據(jù)高爐生產(chǎn)需要以及內(nèi)置問題解決模型向所述配料矩陣輸入配料需求； 所述PLC控制程序接收所述配料需求，并生成配料記錄寫入所述料種優(yōu)先矩陣存儲器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)，為解決現(xiàn)有高爐配料系統(tǒng)，放料時關(guān)注稱量斗的序號而不關(guān)注稱量斗內(nèi)所裝載的料種，易造成混料，系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)量大，更新配置繁瑣等問題而設(shè)計。本發(fā)明所述料種優(yōu)先矩陣高爐配料系統(tǒng)包括料種優(yōu)先矩陣存儲器、稱量斗以及PLC控制模塊；所述料種優(yōu)先矩陣存儲器用于存儲以料種為關(guān)鍵字的配料記錄，所述稱量斗，包括一標(biāo)志碼存儲單元；所述PLC控制模塊，根據(jù)料種優(yōu)先矩陣儲存其中的配料記錄控制稱量斗備上配料記錄中所述料種，并將識別碼寫入標(biāo)志碼存儲單元；和/或通過識別碼查找到裝載有配料記錄中所述料種的稱量斗放料。本發(fā)明具有配料混料幾率小、備料控制靈活，操作員工作負(fù)荷輕等特點。
文檔編號C21B5/00GK102766708SQ20121024044
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者夏偉 申請人:中冶華天工程技術(shù)有限公司