阅读说明：本技术 高炉放料角度模拟模型及其系统 (Blast furnace discharging angle simulation model and system thereof ) 是由 马永涛 雷晓柱 孙晓美 于 2018-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供高炉放料角度模拟模型及其系统,按照下述步骤进行构建：步骤1,在高炉正常运行过程中,对高炉上的任一放料阀的运动角度进行跟进记录；步骤2,将上述步骤1记录得到的任一放料阀的运动角度记录数据进行汇总,并总结各个放料阀的运动规律,将其提升为高炉放料角度模拟模型。高炉编码器或联轴器损坏时,通过该模型准确计算出各放料阀的位置信息,使得执行机构能够准确进行放料操作,从而使高炉不会因为编码器或联轴器的损坏导致其减风或休风。(The invention provides a blast furnace discharging angle simulation model and a system thereof, which are constructed according to the following steps of 1, recording the motion angle of any discharging valve on a blast furnace in the normal operation process of the blast furnace, 2, summarizing the motion angle recorded data of any discharging valve obtained by the step 1, summarizing the motion rule of each discharging valve, and lifting the motion rule into a blast furnace discharging angle simulation model.)

高炉放料角度模拟模型及其系统

技术领域

本发明涉及冶金行业高炉放料自动控制技术领域，更具体地说涉及一种高炉放料角度模拟模型及其系统。

背景技术

高炉放料时，要准确的将料放到高炉中指定的位置，并由执行机构准确的执行，这就需要对各放料阀精确控制，需要有各阀门位置的准确信息，但在生产中，检测并反馈位置信息的编码器或联轴器的损坏，导致各放料阀的位置信息不准确，进而影响高炉的正常放料，对高炉炉况影响巨大。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，编码器或联轴器的损坏，导致各放料阀的位置信息不准确，影响高炉的正常放料，提供了一种高炉放料角度模拟模型及其系统，高炉编码器或联轴器损坏时，通过该模型准确计算出各放料阀的位置信息，使得执行机构能够准确进行放料操作，从而使高炉不会因为编码器或联轴器的损坏导致其减风或休风。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

高炉放料角度模拟模型，按照下述步骤进行构建：

步骤1，在高炉正常运行过程中，对高炉上的任一放料阀的运动角度进行跟进记录；

步骤2，将上述步骤1记录得到的任一放料阀的运动角度记录数据进行汇总，并总结各个放料阀的运动规律，将其提升为高炉放料角度模拟模型。

在步骤1中，在放料阀的驱动电机的输出轴上安装编码器，编码器实时检测放料阀的驱动电机转动的角度，编码器的信号输出端与单片机的信号输入端相连，单片机用于记录编码器记录的放料阀运动角度。

在步骤2中，高炉放料角度模拟模型的基本公式为Y＝Kt+A，其中，Y表示模拟出来的角度，K为调节系数(具体数值为多少，适用于哪一种高炉，型号)，K是根据放料阀的初始角度与目标角度的差值来确定，t为阀门的实际运动时间，A为初始角度。

在步骤2中，放料阀由关到开时，A为关闭时的角度；放料阀由开到关时，A为全开时的角度。

在步骤2中，Y的误差小于等于1°。

高炉放料角度模拟系统，包括显示装置、高炉控制装置和放料角度模拟装置；

所述显示装置用于显示高炉运行情况以及放料角度模拟装置开启或关闭情况；

所述高炉控制装置用于控制高炉的运行；

所述放料角度模拟装置用于在编码器或联轴器发生损坏时，模拟出高炉上各个放料阀的角度；

所述高炉控制装置的显示输出端与所述显示装置的输入端相连，所述高炉控制装置的角度模拟输出端与所述放料角度模拟装置的输入端相连。

在所述显示装置上设置有用于人为控制投入或切除放料角度模拟装置运行的转换开关。

所述放料角度模拟装置启动条件：高炉控制装置输出指令驱使放料阀运动但放料阀的编码器检测到的角度不变或高炉控制装置未输出放料阀动作指令但放料阀的编码器检测到的角度发生变化或放料阀全开或全关时的角度发生改变或放料阀在无人为改变角度的情况下打开或关闭到指定角度的时间明显发生改变中的一个或多个。

所述放料角度模拟装置启动时，放料阀为全开或全关位置，当放料阀关闭或开启时，模拟出放料阀的角度，在阀门到达全关或全开位置时，再次将初始值赋值给放料角度模拟装置。

所述高炉放料角度模拟系统还包括在放料角度模拟装置投入运行时向监控人员发出警示的警示装置，所述高炉控制装置的警示输出端与所述警示装置相连。

本发明的有益效果为：在高炉放料阀的编码器或联轴器损坏时，通过该模型准确计算出各放料阀的位置信息，使得执行机构能够准确进行放料操作，从而使高炉不会因为编码器或联轴器的损坏导致其减风或休风，不影响高炉的正常放料，模拟角度的误差可控制在1°以内，达到了控制精度的要求，从而给更换编码器或联轴器赢得了时间。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例一

高炉放料角度模拟模型，按照下述步骤进行构建：

步骤1，在高炉正常运行过程中，对高炉上的任一放料阀的运动角度进行跟进记录；

步骤2，将上述步骤1记录得到的任一放料阀的运动角度记录数据进行汇总，并总结各个放料阀的运动规律，将其提升为高炉放料角度模拟模型。

在步骤1中，在放料阀的驱动电机上安装角度传感器，角度传感器实时检测放料阀的驱动电机转动的角度，角度传感器的输出端与单片机的输入端相连，单片机用于记录角度传感器记录的放料阀运动角度。

在步骤2中，高炉放料角度模拟模型的基本公式为Y＝Kt+A，其中，Y表示模拟出来的角度，K为调节系数，K是根据阀门的现在角度与目标角度的差值来确定，t为阀门的实际运动时间，A为初始角度。

在步骤2中，放料阀由关到开时，A为关闭时的角度；放料阀由开到关时，A为全开时的角度。

在步骤2中，Y的误差小于等于1°。

本模型适用于600-2200m³的冶金高炉。

在高炉正常生产时，对于任一指定的放料阀的全开角度和全关角度为固定值，记录这两个值并将其做为本角度模拟模型的开关初始值，然后统计出放料阀在正常开关动作时角度随时间的变化规律，创建出数学模型，并调试使其精度在±1°以内，当编码器损坏时，可在阀门全开位置或全关位投入本角度模拟模型，当阀门开动作或关动作时，模拟出阀门的角度，在阀门到达全开或全关位置时，再次将初始值赋值给模拟程序，以保证其精度，从而使高炉生产可以顺利进行，不需要减风或休风，这时迅速修复损坏的编码器，避免了事故扩大，节约了生产成本。

实施例二

高炉放料角度模拟系统，包括显示装置、高炉控制装置和放料角度模拟装置；

显示装置用于显示高炉运行情况以及放料角度模拟装置开启或关闭情况；

高炉控制装置用于控制高炉的运行；

放料角度模拟装置用于在编码器或联轴器发生损坏时，模拟出高炉上各个放料阀的角度；

高炉控制装置的显示输出端与显示装置的输入端相连，高炉控制装置的角度模拟输出端与放料角度模拟装置的输入端相连。

在显示装置上设置有用于人为控制投入或切除放料角度模拟装置运行的转换开关。

放料角度模拟装置启动条件：高炉控制装置输出指令驱使放料阀运动但放料阀的编码器检测到的角度不变或高炉控制装置未输出放料阀动作指令但放料阀的编码器检测到的角度发生变化或放料阀全开或全关时的角度发生改变或放料阀在无人为改变角度的情况下打开或关闭到指定角度的时间明显发生改变中的一个或多个。

高炉放料角度模拟系统还包括在放料角度模拟装置投入运行时向监控人员发出警示的警示装置，高炉控制装置的警示输出端与警示装置相连。

用放料角度模拟装置模拟放料阀的角度，并在显示装置上做出投入/切除本模拟装置的转换开关和警示装置，在高炉实际生产中编码器或联轴器损坏时，可以人为投入本模拟装置，并在画面中提示正在使用放料角度模拟装置，模拟装置得出放料阀的开关角度，并提供给高炉控制装置，高炉控制装置控制放料阀按照模拟装置计算出的角度进行开启，使高炉放料正常进行，这时组织人员对出现故障的设备进行快速维修，使其恢复正常，然后切换开关回到正常状态。

实施例三

在实施例二的基础上，放料角度模拟装置投入使用时，放料阀为全开位置或全关位置，当放料阀关闭或开启时，模拟出放料阀的角度，在阀门到达全关或全开位置时，再次将初始值赋值给放料角度模拟装置。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。