專利名稱：鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種蓄熱式鋼包烘烤控制方法，尤其涉及一 種鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法。
背景技術(shù)：
鋼包烘烤是煉鋼工序中的主要工藝環(huán)節(jié)之一，烘烤控制的性能對(duì)出鋼溫度、作業(yè) 率、鋼包使用年限等有很大影響。現(xiàn)在的蓄熱式烘烤一般采用傳統(tǒng)的PID控制方式，而在小流量控制方面由于檢測(cè) 機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在的先天缺陷。例如在烘烤整體澆注鋼包時(shí)，煤氣用量較小，采用蓄熱式烘烤后，煤氣用量在原有 基礎(chǔ)上，降低約30% 50%，最低流量達(dá)到10Nm3/hr，因此給用孔板檢測(cè)流量作為反饋量 的PID控制帶來(lái)一定的困難，所以在低溫段小流量控制時(shí)實(shí)際溫度值與目標(biāo)溫度值偏差都 很大，一般偏高80°C左右。這即不符合鋼包烘烤的工藝要求，同時(shí)由于煤氣用量過大導(dǎo)致燃 料的浪費(fèi)和大量的有害氣體的產(chǎn)生和排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法， 可提高燃料的利用率，降低有害氣體的排放。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明主要針對(duì)的物理量是蓄熱式烘烤中鋼包內(nèi)的溫度，而鋼包內(nèi)溫度的大小主 要是有在有效時(shí)間內(nèi)煤氣用量的大小決定的。本發(fā)明采用的方法是在小流量煤氣連續(xù)測(cè)量 有困難時(shí)按照有效時(shí)間段內(nèi)總煤氣用量把連續(xù)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散量，即用可測(cè)煤氣流量值在有 效時(shí)間段內(nèi)按一定的時(shí)間間隔脈沖輸出來(lái)控制鋼包內(nèi)的溫度值。一種鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法，所述控制方法包括如下步驟步驟0、控制器根據(jù)輸入信號(hào)按照一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系選擇工藝要求的現(xiàn)場(chǎng)烘烤曲 線.步驟1、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)烘烤曲線中該時(shí)間段的目標(biāo)流量值與標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)流量值 做大小比較；步驟2、控制器判斷目標(biāo)流量值大于或等于標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流量值時(shí)進(jìn)入傳統(tǒng)的PID 控制，目標(biāo)流量值小于標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流量值時(shí)進(jìn)入小流量控制運(yùn)算；步驟3、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝要求所選擇的烘烤曲線，以確定該烘烤曲線在小流量 段的第一控制參數(shù)；步驟4、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的烘烤時(shí)間段，以確定該時(shí)間段的第二控制參數(shù)；步驟5、控制器根據(jù)上面得出的控制參數(shù)在配置數(shù)據(jù)庫(kù)中查找當(dāng)前符合要求的控 制參數(shù)，并輸出最終的控制參數(shù)；步驟6、結(jié)束。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟1中的標(biāo)準(zhǔn)流量值由根據(jù)工藝要求現(xiàn)場(chǎng)手 動(dòng)烘烤實(shí)驗(yàn)確定的流量值。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述方法通過一標(biāo)定控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述控制系統(tǒng) 包括小流量控制輸入模塊，用以控制器將采集現(xiàn)場(chǎng)流量檢測(cè)信號(hào)標(biāo)定為實(shí)際的流量數(shù) 值；配置數(shù)據(jù)庫(kù)，用以存儲(chǔ)控制參數(shù)——存在于配置數(shù)據(jù)庫(kù)中的各控制參數(shù)是根據(jù)各 工藝要求的溫度曲線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量得到的各時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，這些控制參數(shù)即是 小流量階段各時(shí)間段內(nèi)的煤氣管路的通斷時(shí)間間隔；分析運(yùn)算系統(tǒng)，用于控制器將當(dāng)前的目標(biāo)流量值與標(biāo)準(zhǔn)的流量值做比值運(yùn)算，判 斷當(dāng)前的狀態(tài)；如果低于標(biāo)準(zhǔn)的流量值，即進(jìn)入小流量控制運(yùn)算程序部分，并在小流量控制 運(yùn)算程序中根據(jù)當(dāng)前烘烤的曲線和當(dāng)前的時(shí)間段，選擇在配置數(shù)據(jù)庫(kù)中運(yùn)算查找當(dāng)前應(yīng)該 輸出的控制參數(shù)；小流量控制輸出模塊，用于控制器將運(yùn)算得到的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)化為實(shí)際控制的時(shí) 間間隔信號(hào)，對(duì)煤氣管路的通斷時(shí)間進(jìn)行控制，繼而來(lái)控制鋼包內(nèi)的溫度。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述配置數(shù)據(jù)庫(kù)中的各控制參數(shù)是根據(jù)各工藝要求 的溫度曲線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量得到的各時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，這些控制參數(shù)即是小流量階 段各時(shí)間段內(nèi)的煤氣管路的通斷時(shí)間間隔；。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述小流量控制輸入模塊是控制器把現(xiàn)場(chǎng)4-20毫 安的流量信號(hào)標(biāo)定為實(shí)際的流量數(shù)值。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制系統(tǒng)及其 控制方法，可以最大限度的提高燃料的利用率，降低有害氣體的排放，采用小流量控制技術(shù) 成功地解決了這一困難。本發(fā)明在很大程度上改善了鋼包烘烤的品質(zhì)和質(zhì)量，提高了鋼包 使用壽命，同時(shí)也符合節(jié)能環(huán)保的要求。


圖1為本發(fā)明標(biāo)定控制系統(tǒng)的組成示意圖。圖2為本發(fā)明控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明主要針對(duì)的物理量是蓄熱式烘烤中鋼包內(nèi)的溫度，而鋼包內(nèi)溫 度的大小是有在有效時(shí)間內(nèi)煤氣用量的大小決定的。主要思路是在小流量煤氣連續(xù)測(cè)量有 困難時(shí)按照有效時(shí)間段內(nèi)總煤氣用量把連續(xù)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散量，即用煤氣管路中可測(cè)煤氣流 量值在有效時(shí)間段內(nèi)按一定的時(shí)間間隔通過控制煤氣管路的通斷來(lái)控制鋼包內(nèi)的溫度值。本發(fā)明揭示了一種鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定的軟件控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括小 流量控制輸入模塊1、分析運(yùn)算系統(tǒng)2、配置數(shù)據(jù)庫(kù)3、標(biāo)定控制參數(shù)模塊4、小流量控制輸出 模塊5。
所述小流量控制輸入模塊1用于控制器模塊采集現(xiàn)場(chǎng)流量檢測(cè)信號(hào)，并把現(xiàn)場(chǎng) 4-20毫安的流量信號(hào)標(biāo)定為實(shí)際的流量數(shù)值。所述分析運(yùn)算系統(tǒng)2用于控制器將當(dāng)前的目標(biāo)流量值與標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)流量值做比 值運(yùn)算，判斷當(dāng)前的狀態(tài)，如果低于標(biāo)準(zhǔn)的流量值，即進(jìn)入小流量控制運(yùn)算程序部分，并在 小流量控制運(yùn)算程序中根據(jù)當(dāng)前烘烤的曲線選擇和當(dāng)前的時(shí)間段在配置數(shù)據(jù)庫(kù)中運(yùn)算查 找當(dāng)前應(yīng)該輸出的控制參數(shù)。所述配置數(shù)據(jù)庫(kù)3存在于配置數(shù)據(jù)庫(kù)中的各控制參數(shù)是在手動(dòng)控制情況下根據(jù) 各溫度曲線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量得到的控制參數(shù)，即在小流量階段各時(shí)間段內(nèi)的煤氣管路的通斷 時(shí)間間隔。所述小流量控制輸出模塊5用于控制器模塊將運(yùn)算得到的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)化為實(shí) 際控制的時(shí)間信號(hào)對(duì)煤氣管路的通斷時(shí)間進(jìn)行控制，繼而來(lái)控制鋼包內(nèi)的溫度。請(qǐng)參閱圖2，以下結(jié)合圖2介紹鋼包烘烤小流量控制系統(tǒng)運(yùn)算方法流程，所述控制 方法包括如下步驟步驟0、控制器根據(jù)輸入信號(hào)按照一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系選擇工藝要求的現(xiàn)場(chǎng)烘烤曲 線.
線；步驟1、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)烘烤曲線中該時(shí)間段的目標(biāo)流量值與標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)流量值 做大小比較；步驟2、控制器判斷目標(biāo)流量值大于或等于標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流量值時(shí)進(jìn)入傳統(tǒng)的PID 控制，目標(biāo)流量值小于標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流量值時(shí)進(jìn)入小流量控制運(yùn)算；步驟3、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝要求所選擇的烘烤曲線，以確定該烘烤曲線在小流量 段的第一控制參數(shù)；步驟4、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的烘烤時(shí)間段，以確定該時(shí)間段的第二控制參數(shù)；步驟5、控制器根據(jù)上面得出的控制參數(shù)在配置數(shù)據(jù)庫(kù)中查找當(dāng)前符合要求的控 制參數(shù)，并輸出最終的控制參數(shù)；步驟6、結(jié)束。綜上所述，本發(fā)明提出的鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制系統(tǒng)及其控制方法，可 以最大限度的提高燃料的利用率，降低有害氣體的排放，采用小流量控制技術(shù)成功地解決 了這一困難。本發(fā)明在很大程度上改善了鋼包烘烤的品質(zhì)和質(zhì)量，提高了鋼包使用壽命，同 時(shí)也符合節(jié)能環(huán)保的要求。這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例 中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí) 施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明 的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、 材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn) 行其它變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步驟步驟0、控制器根據(jù)輸入信號(hào)按照一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系選擇工藝要求的現(xiàn)場(chǎng)烘烤曲線； 步驟1、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)烘烤曲線中該時(shí)間段的目標(biāo)流量值與標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)流量值做大 小比較；步驟2、控制器判斷目標(biāo)流量值大于或等于標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流量值時(shí)進(jìn)入正常的PID控制， 目標(biāo)流量值小于標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流量值時(shí)進(jìn)入小流量控制運(yùn)算；步驟3、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝要求所選擇的烘烤曲線，以確定該烘烤曲線在小流量段的 第一控制參數(shù)；步驟4、控制器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的烘烤時(shí)間段，以確定該時(shí)間段的第二控制參數(shù)； 步驟5、控制器根據(jù)上面得出的控制參數(shù)在配置數(shù)據(jù)庫(kù)中查找當(dāng)前符合要求的控制參 數(shù)，并輸出最終的控制參數(shù)； 步驟6、結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法，其特征在于所述步 驟1中的標(biāo)準(zhǔn)流量值由根據(jù)工藝要求現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)烘烤實(shí)驗(yàn)確定的流量值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法，其特征在于 所述方法通過標(biāo)定控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述控制系統(tǒng)包括小流量控制輸入模塊，用以將控制器模塊采集到的現(xiàn)場(chǎng)流量檢測(cè)信號(hào)標(biāo)定為實(shí)際的流量數(shù)值；配置數(shù)據(jù)庫(kù)，用以存儲(chǔ)控制參數(shù)；存在于配置數(shù)據(jù)庫(kù)中的各控制參數(shù)是根據(jù)各工藝要 求的溫度曲線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量得到的各時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，這些控制參數(shù)即是小流量 階段各時(shí)間段內(nèi)的煤氣管路的通斷時(shí)間間隔；分析運(yùn)算系統(tǒng)，用于控制器將當(dāng)前的目標(biāo)流量值與標(biāo)準(zhǔn)的流量值做比值運(yùn)算，判斷當(dāng) 前的狀態(tài)；如果低于標(biāo)準(zhǔn)的流量值，即進(jìn)入小流量控制運(yùn)算程序部分，并在小流量控制運(yùn)算 程序中根據(jù)當(dāng)前烘烤的曲線和當(dāng)前的時(shí)間段，選擇在配置數(shù)據(jù)庫(kù)中運(yùn)算查找當(dāng)前應(yīng)該輸出 的控制參數(shù)；小流量控制輸出模塊，用于控制器模塊將運(yùn)算得到的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)化為實(shí)際控制的時(shí) 間間隔信號(hào)，對(duì)煤氣管路的通斷時(shí)間進(jìn)行控制，繼而來(lái)控制鋼包內(nèi)的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法，其特征在于 所述配置數(shù)據(jù)庫(kù)存在的配置數(shù)據(jù)庫(kù)中的各控制參數(shù)是在手動(dòng)控制情況下根據(jù)各溫度曲線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量得到的控制參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法，其特征在于 所述小流量控制輸入模塊是控制器模塊把現(xiàn)場(chǎng)采集到的4-20毫安流量信號(hào)標(biāo)定為實(shí)際的流量數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種鋼包烘烤控制中小流量標(biāo)定控制方法，控制器根據(jù)控制輸入信號(hào)選擇對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)工藝烘烤曲線；根據(jù)所選現(xiàn)場(chǎng)工藝烘烤曲線中該時(shí)間段的目標(biāo)流量值與標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)流量值做大小比較；當(dāng)目標(biāo)流量值小于標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流量值時(shí)進(jìn)入小流量控制運(yùn)算；在小流量控制運(yùn)算中控制器根據(jù)當(dāng)前選擇的烘烤曲線和烘烤時(shí)間段，確定該烘烤曲線在小流量段的第一控制參數(shù)及第二控制參數(shù)；控制器再根據(jù)上面的得出的兩參數(shù)在由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)具體得出的數(shù)據(jù)組成的配置數(shù)據(jù)庫(kù)中查找當(dāng)前符合要求的控制參數(shù)，并輸出最終的控制參數(shù)。本發(fā)明可以最大限度的提高燃料的利用率，降低有害氣體的排放，采用小流量控制技術(shù)成功地解決了這一困難。
文檔編號(hào)B22D41/01GK102004511SQ20101054105
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者侯志昌, 初福江, 吳小勇, 汪紅兵 申請(qǐng)人:上海安可科技有限公司