一种中间包烘烤智能控制方法和装置
本发明实施例提供一种中间包烘烤智能控制方法和装置，通过实时获得当前时刻的实际温度和炉温设定值，确定当前时刻的炉温偏差，并对当前时刻的炉温偏差和当前时刻的炉温设定值应用模糊处理和分布式处理，确定当前时刻的炉温初始控制参数，使用当前时刻的炉温偏差变化速率修正当前时刻的炉温初始控制参数，得到当前时刻的炉温控制参数，并且使用当前时刻的炉温控制参数调节中间包加热装置，使中间包的温度跟踪所述预设的炉温控制曲线进行调节，不仅解决了手动控制中包温度的所面临的偏差性问题，还提高了煤气等能源介质的使用效能，为钢企的节能增效的生产控制目标发挥着重要作用。
发明专利
CN202311529431.2
2023-11-16
CN117680669A
2024-03-12
B22D46/00(2006.01)
广西钢铁集团有限公司%柳州钢铁股份有限公司
田亮;李祸松;杨万逖;梁国霖;韦高敏;吴德宁;李皓宇;钟雯婷
538000 广西壮族自治区防城港市港口区北部湾大道196号;
北京卓岚智财知识产权代理有限公司
李景辉
广西;45
1.一种中间包烘烤智能控制方法，其特征在于，包括： 采样中间包在当前时刻的实际温度； 从预设的炉温控制曲线上获取当前时刻对应的炉温设定值； 根据所述当前时刻的实际温度和所述当前时刻的炉温设定值确定当前时刻的炉温偏差； 基于对所述当前时刻的炉温偏差的模糊处理和对所述当前时刻的炉温设定值的分布式处理相结合，确定当前时刻的炉温初始控制参数坐标，根据所述当前时刻的炉温初始控制参数坐标查询所述预设的炉温控制系数表，得到当前时刻的炉温控制系数，根据得到的当前时刻的炉温控制系数，确定当前时刻的炉温初始控制参数； 根据所述当前时刻的炉温偏差和前一时刻的炉温偏差，确定当前时刻的炉温偏差变化速率； 将所述当前时刻的炉温偏差变化速率乘以所述当前时刻的炉温初始控制参数，得到当前时刻的炉温控制参数； 通过所述当前时刻的炉温控制参数调节中间包加热装置，使中间包的温度跟踪所述预设的炉温控制曲线进行调节； 其中，所述前一时刻的炉温偏差根据前一时刻的实际温度和所述预设的炉温控制曲线上前一时刻对应的炉温设定值确定；所述预设的炉温控制曲线包括炉温上升段和接续于炉温上升段后的炉温保持段。 2.如权利要求1所述的中间包烘烤智能控制方法，其特征在于，所述炉温保持段预设有对应的目标温度范围，所述方法还包括： 当中间包的温度达到所述炉温保持段对应的目标保持温度范围后，停止所述炉温控制参数对中间包加热装置的调节，并对中间包加热装置施加预设的炉温保持控制参数，以使中间包的温度保持在所述目标保持温度范围。 3.如权利要求1所述的中间包烘烤智能控制方法，其特征在于，基于对所述当前时刻的炉温偏差的模糊处理和对所述当前时刻的炉温设定值的分布式处理相结合，确定当前时刻的炉温初始控制参数坐标，根据所述当前时刻的炉温初始控制参数坐标查询所述预设的炉温控制系数表，得到当前时刻的炉温控制系数，根据得到的当前时刻的炉温控制系数，确定当前时刻的炉温初始控制参数，包括： 根据所述当前时刻的炉温设定值，从至少一个预设的炉温设定值阶段中，确定所述当前时刻的炉温设定值所在的炉温设定值阶段； 将所述当前时刻的炉温偏差乘以第一比例缩放系数，得到当前时刻的量化炉温偏差； 将所述当前时刻的量化炉温偏差按每10摄氏度一个量化炉温偏差分段，确定所述当前时刻的量化炉温偏差所在的量化炉温偏差分段的量化炉温偏差分段序号； 将所述当前时刻的炉温设定值所在的炉温设定值阶段和所述当前时刻的量化炉温偏差所在的量化炉温偏差分段的量化炉温偏差分段序号作为所述当前时刻的炉温初始控制参数坐标，根据所述当前时刻的炉温初始控制参数坐标查询所述预设的炉温控制系数表，确定当前时刻的炉温控制系数； 将所述当前时刻的炉温控制系数乘以所述当前时刻的量化炉温偏差所在的量化炉温偏差分段的量化炉温偏差分段序号，得到所述当前时刻的炉温初始控制参数； 其中，预先将炉温设定值的取值范围划分为连续的至少一个炉温设定值阶段；在所述预设的炉温控制系数表中，针对每个炉温设定值阶段对应的每个量化炉温偏差分段的量化炉温偏差分段序号，预先设置有对应的炉温控制系数。 4.如权利要求1所述的中间包烘烤智能控制方法，其特征在于，根据所述当前时刻的炉温偏差和前一时刻的炉温偏差，确定当前时刻的炉温偏差变化速率，包括： 使用所述当前时刻的炉温偏差减去所述前一时刻的炉温偏差，得到当前时刻的炉温偏差变化值； 将所述当前时刻的炉温变差变化值乘以第二比例缩放系数，得到所述当前时刻的量化炉温偏差变化值； 将所述当前时刻的量化炉温偏差变化值除以当前时刻相对于上一时刻的时间差，得到所述当前时刻的炉温偏差变化速率。 5.如权利要求3所述的中间包烘烤智能控制方法，其特征在于，当中间包的当前时刻炉温设定值等于相邻两个炉温设定值阶段的边界处的炉温设定值时，使用与所述边界处的炉温设定值对应的预设炉温控制参数控制中间包加热装置。 6.如权利要求3所述的中间包烘烤智能控制方法，其特征在于，所述至少一个炉温设定值阶段具体包括：第一炉温设定值阶段0-100℃、第二炉温设定值阶段100-580℃、第三炉温设定值阶段580-1000℃、第四炉温设定值阶段1000-1100℃、第五炉温设定值阶段1100-1200℃、和第六炉温设定值阶段恒温1200℃； 各炉温设定值阶段对应的炉温控制系数具体为：第一炉温设定值阶段的炉温控制系数为0、第二炉温设定值阶段的炉温控制系数为0.02、第三炉温设定值阶段的炉温控制系数为0.01，第四炉温设定值阶段的炉温控制系数为0.02、第五炉温设定值阶段的炉温控制系数为0.03，第六炉温设定值阶段的炉温控制系数为0.01。 7.一种中间包烘烤智能控制装置，其特征在于，包括： 当前实际温度获取单元，用于采样中间包在当前时刻的实际温度； 当前炉温设定值获取单元，用于从预设的炉温控制曲线上获取当前时刻对应的炉温设定值； 炉温偏差确定单元，用于根据所述当前时刻的实际温度和所述当前时刻的炉温设定值确定当前时刻的炉温偏差； 初始控制参数确定单元，用于基于对所述当前时刻的炉温偏差的模糊处理和对所述当前时刻的炉温设定值的分布式处理相结合，确定当前时刻的炉温初始控制参数坐标，根据所述当前时刻的炉温初始控制参数坐标查询所述预设的炉温控制系数表，得到当前时刻的炉温控制系数，根据得到的当前时刻的炉温控制系数，确定当前时刻的炉温初始控制参数； 炉温偏差变化速率确定单元，用于根据所述当前时刻的炉温偏差和前一时刻的炉温偏差，确定当前时刻的炉温偏差变化速率； 当前炉温控制参数确定单元，用于将所述当前时刻的炉温偏差变化速率乘以所述当前时刻的炉温初始控制参数，得到当前时刻的炉温控制参数； 炉温调节单元，用于通过所述当前时刻的炉温控制参数调节中间包加热装置，使中间包的温度跟踪所述预设的炉温控制曲线进行调节； 其中，所述前一时刻的炉温偏差根据前一时刻的实际温度和所述预设的炉温控制曲线上前一时刻对应的炉温设定值确定；所述预设的炉温控制曲线包括炉温上升段和接续于炉温上升段后的炉温保持段。 8.如权利要求7所述的中间包烘烤智能控制装置，其特征在于，所述炉温保持段预设有对应的目标温度范围，所述装置还包括： 炉温保持控制单元，用于当中间包的温度达到所述炉温保持段对应的目标保持温度范围后，停止所述炉温控制参数对中间包加热装置的调节，并对中间包加热装置施加预设的炉温保持控制参数，以使中间包的温度保持在所述目标保持温度范围。 9.如权利要求7所述的中间包烘烤智能控制装置，其特征在于，初始控制参数确定单元，包括： 炉温设定值阶段确定模块，用于根据所述当前时刻的炉温设定值，从至少一个预设的炉温设定值阶段中，确定所述当前时刻的炉温设定值所在的炉温设定值阶段； 量化偏差确定模块，用于将所述当前时刻的炉温偏差乘以第一比例缩放系数，得到当前时刻的量化炉温偏差； 量化炉温偏差分段确定模块，用于将所述当前时刻的量化炉温偏差按每10摄氏度一个量化炉温偏差分段，确定所述当前时刻的量化炉温偏差所在的量化炉温偏差分段的量化炉温偏差分段序号； 炉温初始控制参数确定模块，用于将所述当前时刻的炉温设定值所在的炉温设定值阶段和所述当前时刻的量化炉温偏差所在的量化炉温偏差分段的量化炉温偏差分段序号作为所述当前时刻的炉温初始控制参数坐标，根据所述当前时刻的炉温初始控制参数坐标查询所述预设的炉温控制系数表，确定当前时刻的炉温控制系数； 将所述当前时刻的炉温控制系数乘以所述当前时刻的量化炉温偏差所在的量化炉温偏差分段的量化炉温偏差分段序号，得到所述当前时刻的炉温初始控制参数； 其中，预先将炉温设定值的取值范围划分为连续的至少一个炉温设定值阶段；在所述预设的炉温控制系数表中，针对每个炉温设定值阶段对应的每个量化炉温偏差分段的量化炉温偏差分段序号，预先设置有对应的炉温控制系数。 10.如权利要求7所述的中间包烘烤智能控制装置，其特征在于，炉温偏差变化速率确定单元，具体配置为：使用所述当前时刻的炉温偏差减去所述前一时刻的炉温偏差，得到当前时刻的炉温偏差变化值；将所述当前时刻的炉温变差变化值乘以第二比例缩放系数，得到所述当前时刻的量化炉温偏差变化值；将所述当前时刻的量化炉温偏差变化值除以当前时刻相对于上一时刻的时间差，得到所述当前时刻的炉温偏差变化速率。