智能布料控制系统技术分析

智能布料控制系统技术分析

马明华 ,王洪亮

淮北民生矿山机器有限公司，安徽省淮北市相山区，邮编  235029

摘要：为了减少钢铁冶炼厂家在生产过程中的能源消耗，实现较低工人劳动强度，提高生产效率的最终目的，技术人员需要针对布料控制技术进行改革和优化，并且在原有控制系统的基础条件上，引进智能布料控制系统技术，通过一系列实验表明：经过优化后的系统应用效果相对比较稳定，能够有效完成智能布料控制的核心要求，确保生产的安全性。

关键词：布料桶结构；布料方式；周边布料；布料时间

近几年我国大力提倡智能化钢铁冶炼技术的发展和应用，在此基础上推动各种类型的设备不断升级，但是在实际应用过程中，许多钢铁冶炼企业仍然选择传统的生产模式，进而造成员工工作强度较大，生产效率不高等问题，为企业造成了巨大的经济损失。

一、智能布料控制系统研究作用

对于我国国民经济发展来说，钢铁行业是重要的支撑行业之一，社会稳定以及经济发展离不开钢铁行业，但是针对现阶段钢铁行业发展现状进行详细分析，行业内部发展的主要矛盾问题已经不再是产品生产数量和质量，而是企业内部结构调整、提高综合竞争力等方面。近几年受到世界经济结构体系的影响，我国钢铁行业在发展模式以及发展内容上产生了极大的转变，而传统的生产设备以及生产技术已经成为约束钢铁行业发展的核心因素。

在钢铁生产过程中，其焦炭原材料是必不可少的构成条件之一，钢铁冶炼效率与焦炭材料的质量具有密不可分的联系，但是目前导致焦炭原材料使用问题的原因较为复杂。比如：煤层高度不平均等。此种现状极大的影响了焦炭燃烧的效率和质量，增加能源的基础消耗。加上现阶段大多数煤炭布料运转系统中的布料加工方式主要依靠人工，长此以往，极易造成煤炭混合以及堵塞等安全事故，所以针对传统的布料加工形式，需要设计出可行且稳定的自动化布料控制系统。

二、智能布料控制系统内部结构

（一）控制系统

智能布料控制系统在运转过程中，首先，底层平台实现了数据的检测以及系统安全保护等基础功能，同时有效将系统运转状态以及数据传输至智能布料控制系统中，随后利用控制系统通过不同布料控制策略制定出一系列技术操作参数，有效将系统所需要的小车具体位置以及运作所需要的参数下发至基础控制平台上，最后通过Dcs系统实现集中控制的基础动作[1]。

（二）布料控制策略

在智能布料控制系统中，布料小车的运动原则主要包含：操作安全原则、原材料高位保护原则、原材料位置状态最低优先原则以及小车移动原则等，所以智能布料控制系统想要保证运转质量和运转效果，则需要结合施工现场所收集的数据和信息进行详细分析，最终确定系统控制所需要的参数。

1.设定原材料仓位控制极限

智能布料控制系统在仓位控制急性参数上主要划分为：最低限度、较低限度、正常限度、较高限度以及最高限度等，所以想要保证智能布料控制系统正常运转，则需要根据原材料仓位控制现状开展一系列仓位运转控制系统。

第一，根据原材料仓位设定小车在锁定状态下的参数变量，并且保证小车在不同状态下的运转情况。当小车的参数变量state=1时，则表示小车处于锁定状态，不可被随意移动；当小车的参数变量为state=0时，则表示小车已经解除结构锁定，可以随意移动。

第二，设定布料状态的优先控制权限。通常情况下，智能布料控制系统的布料状态优先控制权限主要划分为：紧急布料、优先布料、正常布料以及压力布料等。所以在系统设置时，要根据布料的运行状态控制小车，小车内部的布料处于锁定时，一旦布料仓储控制标准小于最低限额，小车则会自动解除锁定状态，将布料紧急运输；当小车的运转位置处于矿仓时，想要正常运输布料，减少小车频繁的位移，需要交小车的运行状态进行锁定，并且根据小车运行情况设定状态解除限制，确保没有紧急布料运转要求，小车只能在布料达到指定位置后才能解除已经设定好的状态[2]。

第三，为保证智能布料控制系统能够正常运转，应科学合理的保护球磨台效，并且当其数值为零时，详细调整原材料仓储的控制限度，并且解除布料运输的各个优先级别；系统在实际运转过程中，不同编号的小车不能同时给一个原材料仓储进行布料运输，并且通过小车运输以及仓储历史信息数据进行详细分析，结合布料运输过程中的基础需求，最终将原材料定位控制极限数值设定为：58,65,80,88，并且根据生产实际需求不断进行调整和优化。

根据原材料位置控制极限数值，需要将原材料仓储分为以下几种储存状态，并且每一种储存状态设置出不同类型的解除限制数值，只有原材料仓储达到解除限制数值，小车才会解除锁定的状态，以此确保小车在实际运行过程中不会频繁的移动，增加小车内部结构的便利负担，全面贯彻安全生产的基础原则。

第四，布料在运输和使用时，按照仓储状态的高低顺序，需要将原材料控制极限数值作为智能布料控制系统运转的理论根据，以此保证原材料位置优先运转的原则能够全面贯彻和落实。

（三）系统设定

智能布料优化控制系统在运转时，主要依靠现有的企业整体信息化以及自动化平台，以此完善和优化数据，保证智能布料优化系统在生产过程中，所产生的数据能够通过工业以太网，实现各个部门之间的流动和互通。同时为了提高该系统运行的稳定性和安全性，应积极引进具有更高水平的系统软件，并根据系统软件使用情况，采用客户端与服务器的组成架构，有效开发智能布料系统的运转模式。                      

三、智能布料控制系统优化策略

为了进一步优化和验证智能布料控制系统的应用功能，技术人员需要对该系统进行现场实验和参数调整，通过一系列实验对智能布料控制系统运转模式进行完善，保证该系统可以实现现场控制的核心要求。

（一）小车优化策略

对于智能布料控制系统来说，当该系统正式应用之后，小车的运转模式主要为远程自动控制模式，所以控制系统要根据小车运行轨道和运行位置科学合理的设定推荐数值，并且将推荐数值应用至小车的基础控制系统中，从根本上完成小车的智能化控制。小车运行的具体位置则需要根据原材料仓的控制量设定、原材料仓运行状态，结合智能优化计算方式，进一步明确系统中四个原材料控制位置的极限数值，并且将个矿石的仓储状态划分为-2，-1，0，1，2 五个状态，状态参数值越小则表示所选择的布料等级越高，通过对小车连续使用进行跟踪观察，优化后的系统无论在应用效果上还是参数控制上，都具有相对稳定的运行状态，能够有效实现布料生产与运输的智能控制[3]。

（二）模型设定

根据智能布料控制系统运转现状可知，想要保证系统能够高效运转，则需要设定专用的信息模型，并且按照模型计算流程编写相关应用程序，将应用程序投入系统运行后，获得了显著的应用效果。系统绿色的曲线原材料位置传感器所测量的相关数值；红色曲线为原材料位置预测模型的控制数值，当小车运输布料时，原材料位置传感器会出现明显变化，或者长时间出现卡顿，此时所设定的预测信息模型则可以合理调整原材料位置控制数值，有效为系统优化和完善提供理论根据。

结束语：

由此可见，为保证布料控制系统正常运转，技术人员在传统生产流程的基础上进行详细分析和技术处理，针对智能布料优化控制系统，研究和开发出一系列参数计算以及优化方式，有效完成了布料生产的智能化控制，最大程度上降低人工劳动强度，提高生产质量和效率。

参考文献：

[1]董江波.智能布料控制管理系统在高炉槽上料仓中的应用[J].山西冶金,2022,45(03):243-244+263.

[2]胡冬林,张柏.超大规模灰岩矿堆场卸料小车自动控制系统[J].采矿技术,2022,22(01):147-149.

[3]李秀亮,谭俊强,王永龙.秦冶高炉布料器智能化监控系统开发与应用[J].冶金设备,2021(S2):115-120.