CN103253497B

CN103253497B - 一种比例配煤的控制方法及装置

Info

Publication number: CN103253497B
Application number: CN201310172272.5A
Authority: CN
Inventors: 齐红亮; 曹鹰; 王槊华
Original assignee: TIANJIN DETONG ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: Tianjin Detong Electric Co ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: CN103253497A

Abstract

本发明公开了一种比例配煤的控制方法及装置，包括：获取根据用户输入的配煤基本信息而形成的配煤方案；根据所述配煤方案并结合各皮带秤一段时间内的实际累计吨数，模糊调整实时的配煤参数。调节配煤比例保证配比的稳定性和均匀性，防止在配煤生产过程中煤量过多发生堆煤、堵煤现象，确保安全生产的同时确保配煤具有一定的装载速度，能够及时完成配煤作业，还防止了变频器在死区运行不落煤和变频器在低频运行时对电机的不良影响。

Description

一种比例配煤的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种比例配煤的控制方法和装置。

背景技术

目前，比例配煤均采用皮带秤的瞬时量来作为调节依据，在调节比例的过程中也都是根据比例预设流量来实时调节各自流量以达到控制比例的目的。

由于给煤机给料量的不均匀性，造成皮带秤的瞬时流量波动幅度较大，采用瞬时量作为依据就会出现两方面的不良效果：一方面，由于瞬时流量不能保持一定的稳定性和均匀性，造成调节的瞬时误差较大；另一方面，只是调节瞬时流量造成最终调节的累计误差较大。

现有的大多数比例配煤均是根据最初设定的总流量来计算各个给煤机的实时流量并进行调节，并没有考虑到总流量时刻都在变化的事实，从而调节精度仍有提高的空间。

另外，配煤在实施过程中没有考虑给煤机变频器的死区特性以及由于给煤量过多而堆煤、堵煤的这些因素，造成在低频的时候虽然给煤机已经不下煤，但还继续降低给煤机变频器的频率，从而延长了调节时间，而有的给煤机到比较高频率时本来已经达到皮带运载极限，还继续增加频率。

发明内容

本发明旨在针对现有技术存在的以上问题，提供一种比例配煤的控制方法及装置，其具有减小配煤误差、提高配煤精度、防止给煤机在低频运行时对电机的影响、减少了调节时间等优点。

根据本发明的一个方面，提供了一种比例配煤的控制方法，包括：

获取根据用户输入的配煤基本信息而形成的配煤方案；

根据所述配煤方案并结合各皮带秤一段时间内的实际累计吨数，模糊调整实时的配煤参数。

所述用户输入的配煤基本信息包括：目标煤质、需求总吨数、目标总流量和带宽。

所述配煤方案具体包括：煤种掺配种数和各煤种比例。

所述实时的配煤参数包括配煤比例、总流量和给煤频率，其中，

配煤比例，是指不同目标煤质的煤量比例；

总流量，是指不同目标煤质混合后的流量；

给煤频率，是指单位时间内给煤机的给煤量。

模糊调整配煤比例具体为：

比较一段时间内各皮带秤的实际累计吨数和按需求比例形成的目标吨数之间的误差和/或误差变化率来模糊调整配煤比例。

模糊调节总流量具体为：

当目标总流量与实时总流量之间的误差在一定的带宽范围内时，则认为煤量稳定，不进行调节；

当误差超过所述带宽范围时，则根据目标总流量与实时总流量之间的误差和/或误差变化率来进行模糊调节。

优选的，还包括：设置给煤机最低调节频率和最高调节频率。

根据本发明的另一方面，提供了一种比例配煤的控制装置，包括：

获取模块，用于获取根据用户输入的配煤基本信息而形成的配煤方案；

调节模块，用于根据所述配煤方案并结合各皮带秤一段时间内的实际累计吨数，模糊调整实时的配煤参数。

所述获取模块用于获取煤种掺配种数和各煤种比例。

配煤比例，是指不同目标煤质的煤量比例；

总流量，是指不同目标煤质混合后的流量；

给煤频率，是指单位时间内给煤机的给煤量。

模糊调节配煤比例具体为：

模糊调节总流量具体为：

当误差超过一定的带宽范围时，则根据目标总流量与实时总流量之间的误差和/或误差变化率来进行模糊调节。

优选的，所述控制装置还包括：

设置模块，用于设置给煤机最低调节频率和最高调节频率。

本发明提供的比例配煤的控制方法及装置，调节配煤比例保证配比的稳定性和均匀性，防止在配煤生产过程中煤量过多发生堆煤、堵煤现象，确保安全生产的同时确保配煤具有一定的装载速度，能够及时完成配煤作业，除此之外，还防止了变频器在死区运行不落煤和变频器在低频运行时对电机的不良影响。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方案的比例配煤方法的示意性框图；

图2为根据本发明的另一个实施方案的比例配煤装置的示意性框图；

图3为采用现有技术来调节配煤的效果图；

图4为采用本发明的技术方案来调节配煤的效果图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供的比例配煤的控制方法，包括如下步骤：

S101、获取根据用户输入的配煤基本信息而形成的配煤方案；

S102、根据配煤方案并结合各皮带秤一段时间内的实际累计吨数，模糊调整实时的配煤参数。

用户输入的配煤基本信息包括：目标煤质、需求总吨数、目标总流量和带宽。其中，用户需求发热量属于目标煤质的一种，也就是说，用户输入的配煤基本信息也可以是：用户需求发热量、需求总吨数、目标总流量和带宽，***根据用户输入的配煤基本信息自动生成配煤方案。

其中，目标煤质指的是根据发热量、水分、灰分、挥发分或硫分的不同而区分的不同类型的煤，需求总吨数是指本次配煤总共需要的重量，目标总流量则是指几种不同的目标煤质混合后计划的总流量。

步骤S102中所述的配煤方案包括：煤种掺配种数、各煤种比例、需求总吨数、目标总流量等信息。

步骤S103中所述的实时的配煤参数具体包括配煤比例、总流量和给煤频率，其中，

配煤比例是指不同目标煤质的煤量比例，由于不同目标煤质一般是由不同的仓房进行装船，因此，配煤比例也可以认为是不同仓房煤量的比例；

总流量是指不同目标煤质混合后的流量；

给煤频率是指单位时间内给煤机的给煤量。

其中，对配煤比例的模糊调节具体为：

根据用户输入的配煤基本信息生成配煤方案以后，按照配煤方案进行装船配煤，经过一段时间，比较各皮带秤的实际累计吨数和按需求比例形成的目标吨数之间的误差来模糊调整配煤比例，也可以通过比较各皮带秤的实际累计吨数和按需求比例形成的目标吨数之间的误差变化率来模糊调整配煤比例。

对总流量和给煤频率的模糊调节具体为：

由于给煤机的给煤量不均匀不能使流量始终维持在一定的流量上，只能在一个范围内上下波动，因此，预先设定一定的流量带宽范围，在一段时间内，如果目标总流量与实时总流量之间的误差在一定的带宽范围内，那么就认为煤量稳定，则不对总流量进行模糊调节，保持现有的给煤频率；

而当目标总流量与实时总流量之间的误差误差超过预设的带宽范围时，则根据目标总流量与实时总流量之间的误差来进行模糊调节给煤频率，进而调整总流量，也可以根据目标总流量与实时总流量之间的误差变化率来进行模糊调节。从而保证了配煤总流量的同时也确保了配煤具有一定的装载速度，能够及时完成配煤生产任务。

另外，由于在配煤调节过程中可能会出现一个给煤机不出煤、而其他给煤机继续增加出煤量超过了皮带的运载能力而发生堆煤、堵煤的情况，因此，本发明实施例还包括设置给煤机的最高调节频率，防止在调节过程中出现堆煤、堵煤的情况。

除此之外，由于给煤机变频器在频率的死区运行时会出现不落煤的现象，且变频器经常在低频运行会对电机有不良影响，因此，本发明实施例还包括：设置给煤机的最低调节频率，防止频率从0HZ开始调节，从而减少了调节时间，提高了调节速度。

实施例二

如图2所示，本发明实施例提供的一种比例配煤的控制装置，包括：

比例配煤的控制装置的控制过程，具体如下：

当用户输入配煤基本信息后***自动生成配煤方案，由比例配煤控制装置的获取模块获取根据用户输入的配煤基本信息而形成的配煤方案；比例配煤控制装置的调节模块根据所生成的配煤方案，并结合一段时间内各个皮带秤实际的累计吨数，来模糊调节实时的配煤参数。

其中，用户输入的配煤基本信息一般可以包括：目标煤质、需求总吨数、目标总流量和带宽等信息，其中用户需求发热量属于目标煤质的一种，用户输入的配煤基本信息也可以是：用户需求的发热量、需求总吨数、目标总流量和带宽等信息，***都会根据用户输入的基本信息生成相应的配煤方案。目前现有的配煤***已实现根据用户信息生成配煤方案，本发明的重点在于对实时的配煤参数进行调节，对于根据用户输入的配煤基本信息生成配煤方案这一步骤属于现有技术，在此就不再赘述。

其中，生成的配煤方案一般可以包括：煤种掺配种数、各煤种比例，需求总吨数、目标总流量等信息。

本发明实施例所要调节的实时的配煤参数具体包括：配煤比例、总流量和给煤频率，其中，

配煤比例是指不同目标煤质的煤量比例；

总流量是指不同目标煤质混合后的流量；

给煤频率是指单位时间内给煤机的给煤量。

其中，模糊调整配煤比例具体为：

经过一段时间以后，调节模块通过比较这段时间内各皮带秤的实际累计吨数和按需求比例形成的目标吨数之间的误差来模糊调整配煤比例，也可以通过比较这段时间内各皮带秤的实际累计吨数和按需求比例形成的目标吨数之间的误差变化率来模糊调整配煤比例。

模糊调整总流量具体为：预先设定一定的流量带宽范围，经过一段时间，如果目标总流量与实时总流量之间的误差在预设的带宽范围内时，则认为煤量稳定不需要调节；而当误差超过所述带宽范围时，则比例配煤控制装置的调节模块根据目标总流量与实时总流量之间的误差来进行模糊调节，也可以根据目标总流量与实时总流量之间的误差变化率来进行模糊调节。

另外，由于在配煤调节过程中可能会出现一个给煤机不出煤、而其他给煤机继续增加出煤量超过了皮带的运载能力而发生堆煤、堵煤的情况，因此，本发明实施例还包括：

设置模块，用于设置给煤机的最高调节频率，以防止在调节过程中出现堆煤、堵煤的情况。

除此之外，由于给煤机变频器在频率的死区运行时会出现不落煤的现象，且变频器经常在低频运行会对电机有不良影响，因此，本发明实施例的设置模块还用于：

设置给煤机的最低调节频率，防止频率从0HZ开始调节，从而减少了调节时间，提高了调节速度。

为了进一步阐述本发明技术方案的有益效果，本发明实施例提供了现有技术中采用皮带秤瞬时流量作为调节指标的技术效果与本发明中采用滑动累计吨数来作为调节指标的效果对比：

1、现有技术中采用皮带秤瞬时流量作为调节指标的技术效果，如图3所示：

根据用户需求发热量为4850cal/g以及堆场中的煤质特性和实际煤量，生成方案号为fa2012112601的配煤方案，配煤比例为55:45，一号仓和二号仓进行配煤装船。

采用的方式为皮带秤的瞬时流量来作为调节指标，调节周期为1分钟。

260皮带流量设定为1200t/h，流量带宽设定为150T/H，总需求吨数设定为3000T。皮带速度为4m/s。

图3中，比例、流量、灰色图形中蓝线代表累计值，红线代表瞬时值，在频率图形中蓝色标识二号仓给煤机频率，红色表示一号仓给煤机频率。

2、本发明中采用滑动累计吨数来作为调节指标的技术效果，如图4所示：

根据用户需求发热量为4900cal/g以及堆场中的煤质特性和实际煤量，生成了方案号为fa2012122603的方案，配煤比例为20：80，一号仓和二号仓进行配煤装船。

采用的方式为5分钟滑动累计吨数来作为调节指标,调节周期为1分钟。

调节限定频率上限为25HZ、下限为3HZ，初始频率分别为15、20HZ，260皮带流量设定为1600t/h，流量带宽设定为150T/H，总需求吨数设定为3000T。皮带速度为4m/s。

图4中，比例、流量、灰分图形中蓝线代表累计值，红线代表瞬时值，在频率图形中蓝色标识二号仓给煤机频率，红色表示一号仓给煤机频率。

技术效果对比分析如下：

从图3可以看出，比例的调节时间比较长，流量的波动幅度较大，瞬时比例的波动达到±10%，后来还出现了振荡，而累计比例与预设比例的误差达到2%。

从图4可以看出，调节时间几乎在一个调节周期内就已经达到要求了，而总流量也在五个调节周期达到流量带宽，波动幅度不大，瞬时比例始终稳定在累计比例线的±1%的范围内，累计比例基本一直稳定在20：80（一号仓：二号仓），误差都在1%以下。

比较图3和图4可以看出在使用新的比例调节方法后，提高了调节速度，瞬时比例、累计比例的调节精度都获得了较大的提高，从而说明配煤的快速性、稳定性以及动态特性都获得了较大的提高。

本发明实施例提供的一种比例配煤的控制方法及装置，具有如下优点：

1、调节配煤比例保证配比的稳定性和均匀性，防止在配煤生产过程中煤量过多发生堆煤、堵煤现象；

2、确保安全生产的同时确保配煤具有一定的装载速度，能够及时完成配煤作业；

3、防止变频器在死区运行不落煤和变频器在低频运行时对电机的不良影响。

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。

Claims

1.一种比例配煤的控制方法，其特征在于，包括：

获取根据用户输入的配煤基本信息而形成的配煤方案；

根据所述配煤方案并结合各皮带秤一段时间内的实际累计吨数，模糊调整实时的配煤参数；

其中，所述用户输入的配煤基本信息包括：目标煤质、需求总吨数、目标总流量和带宽；

所述配煤方案包括：煤种掺配种数和各煤种比例，其中，所述实时的配煤参数包括配煤比例、总流量和给煤频率，配煤比例是指不同目标煤质的煤量比例，总流量是指不同目标煤质混合后的流量，给煤频率，是指单位时间内给煤机的给煤量；

模糊调节配煤比例具体为：比较一段时间内各皮带秤的实际累计吨数和按需求比例形成的目标吨数之间的误差和/或误差变化率来模糊调整配煤比例；

模糊调节总流量具体为：当目标总流量与实时总流量之间的误差在一定的带宽范围内时，则认为煤量稳定，不进行调节；当误差超过所述带宽范围时，则根据目标总流量与实时总流量之间的误差和/或误差变化率来进行模糊调节。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：设置给煤机最低调节频率和最高调节频率。

3.一种比例配煤的控制装置，其特征在于，包括：

调节模块，用于根据所述配煤方案并结合各皮带秤一段时间内的实际累计吨数，模糊调整实时的配煤参数；

所述配煤方案包括：煤种掺配种数和各煤种比例；所述实时的配煤参数包括配煤比例、总流量和给煤频率，其中配煤比例是指不同目标煤质的煤量比例，总流量是指不同目标煤质混合后的流量，给煤频率是指单位时间内给煤机的给煤量；

模糊调节总流量具体为：当目标总流量与实时总流量之间的误差在一定的带宽范围内时，则认为煤量稳定，不进行调节；当误差超过一定的带宽范围时，则根据目标总流量与实时总流量之间的误差和/或误差变化率来进行模糊调节。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

设置模块，用于设置给煤机最低调节频率和最高调节频率。