一种高炉上料模拟方法与流程

1.本技术涉及计算机仿真技术领域，尤其涉及一种高炉上料模拟方法。


背景技术：

2.在钢铁制造领域中，以大型高炉为主的大型炼铁系统是冶炼过程的关键系统，其中的高炉的上料及布料工艺则是冶炼过程的关键工艺。高炉上料及布料工艺，具有时序控制和逻辑控制的典型特点，但因高炉上料、布料过程尚属于离散、黑箱操作，因此不便于对高炉上料、布料过程进行精确把控以及分析。
3.典型的高炉上料及布料模拟可通过开炉前人工测量布料数据，来对高炉上料、布料过程进行分析获取，但由于上料设备、炉顶结构、布料方式等均存在区别，且高炉布料过程主要处于暗箱之中，无法对高炉上料、布料过程进行准确分析，从而导致无法对高炉的上料、布料过程进行展示，不易发现高炉系统中的隐患。
4.由此，本技术中提出一种高炉上料模拟方法，以对高炉的上料、布料过程进行模拟，从而实现对上料、布料设备动作的实时动态展示，以实现上料、布料工艺的模拟及试车。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种高炉上料模拟方法，以解决高炉上料、布料过程中的黑箱操作不易展示及分析问题。
6.为了实现上述目的，本技术提供一种高炉上料模拟方法，应用于高炉系统，高炉系统包括槽下设备和炉顶设备，槽下设备包括称量斗和料车，炉顶设备为串罐式无料钟炉顶，炉顶设备包括串联的第一料罐和第二料罐，方法包括：
7.响应于模拟指令，检测上料模型的设备连接状态并获取备料料单；上料模型为根据高炉系统构建的仿真模型，上料模型包括称量斗模型、料车模型、炉顶模型、第一料罐模型和第二料罐模型；若设备连接状态处于未连接状态，则响应于传送指令，根据备料料单控制称量斗模型进行备料流程；根据料车模型的位置，控制称量斗模型放料至料车模型；若称量斗模型放料完成，则控制料车模型上行至炉顶模型；控制料车模型放料至第一料罐模型；在料车模型的上行次数达到备料料单中的数量时，生成布料指令；根据布料指令控制第一料罐模型和第二料罐模型进行布料。
8.这样通过建立高炉系统对应的上料模型，能够在没有连接高炉等外部设备的条件下，通过指令控制模型的方式，实现对高炉上料过程的流程展示，使高炉的上料、布料过程更加直观可见，降低高炉工艺流程的学习难度，提高操作人员对高炉上料过程的学习效率。
9.在一种可行的实施方式中，槽下设备还包括闸门、皮带和振筛，上料模型还包括闸门模型、皮带模型和振筛模型，在根据备料料单控制称量斗模型进行备料流程之前，方法还包括：获取备料条件以及闸门模型和皮带模型的状态；备料条件包括备料时闸门的开关状态、皮带的运行状态；若闸门模型和皮带模型的状态与备料条件相同，则控制振筛模型运行；若闸门模型和皮带模型的状态与备料条件不同，则控制闸门模型和皮带模型调整至与
备料条件相同。通过对模型中输送物料设备的模拟，对备料的准备工作进行展示，从而体现上料前的备料过程。
10.在一种可行的实施方式中，在根据备料料单控制称量斗模型进行备料流程之后，方法还包括：获取称量斗模型的第一容纳状态；若第一容纳状态处于已满状态，则调整皮带模型和振筛模型的状态至停止状态。通过对模型设置起止条件，从而使备料过程更加拟真，提高备料流程对真实备料的模拟程度。
11.在一种可行的实施方式中，根据料车模型的位置，控制称量斗模型放料至料车模型，包括：获取料车模型的第二容纳状态；若第二容纳状态处于空状态，则将料车模型移动至称量斗模型的位置；控制称量斗模型放料至满足预设条件，停止放料；预设条件包括第二容纳状态处于已满状态。这样对料车模型的接料条件进行限制，降低系统中设备动作的复杂性，减少物料浪费，并使模拟结果与真实运行结果更加接近。
12.在一种可行的实施方式中，若称量斗模型放料完成，则控制料车模型上行至炉顶模型，包括：根据料车模型与炉顶模型间的高度差和距离差，计算料车模型的位移轨迹和位移速度；根据位移轨迹和位移速度驱动料车模型。因料车与炉顶间存在高度差和距离差，且料车的运行实质上是从一个静止状态变至另一个静止状态，因此在运行过程中料车的速度和轨迹与匀速运行存在区别，该实施方式中通过高度差和距离差对料车模型的位移轨迹和位移速度进行计算，进而通过结果驱动料车模型，从而实现对料车上行过程的模拟。
13.在一种可行的实施方式中，炉顶设备包括溜槽和密封阀，密封阀设置在第一料罐与第二料罐之间，溜槽设置在第一料罐与第二料罐中，上料模型包括溜槽模型和密封阀模型，根据布料指令控制第一料罐模型和第二料罐模型进行布料，包括：根据布料指令，控制密封阀模型打开或关闭；获取溜槽模型的倾动角度和圈数；根据倾动角度和圈数，控制溜槽模型旋转以进行布料。在接收到布料指令后，即可通过溜槽和密封阀对应的模型进行布料展示，从而将整个高炉上料、布料的过程进行展示。
14.在一种可行的实施方式中，方法还包括：若设备连接状态处于已连接状态，则响应于传送指令，根据备料料单控制称量斗进行备料流程；在备料流程结束后，控制称量斗放料至料车；若称量斗放料完成，则控制料车上行至炉顶设备；控制料车放料至第一料罐；在料车上行次数达到备料料单中的数量时，生成布料指令；根据布料指令控制第一料罐和第二料罐进行布料。这样，还可通过外接高炉设备，通过模型进行控制高炉系统运行，实现对高炉系统的试车，从而对高炉上料、布料过程进行实际展示，通过试车能够在不加入物料的情况下运行设备，能够对高炉系统中的设备进行运行检测，减少高炉系统中出现问题却未发现的情况。
15.在一种可行的实施方式中，根据备料料单控制称量斗进行备料流程，包括：获取第一料流速度和称量斗容积；第一料流速度为对称量斗进行备料时，物料流入称量斗的速度；根据第一料流速度，控制称量斗计算流入的第一物料体积；若第一物料体积与称量斗容积间的差值小于预设阈值，则结束备料流程。这样，可通过计算流入称量斗的物料体积，为备料流程设置终止条件，从而使试车过程更加顺畅。
16.在一种可行的实施方式中，控制称量斗放料至料车，包括：将料车移动至称量斗的位置；获取第二料流速度；第二料流速度为对称量斗进行放料时，物料流出称量斗的速度；根据第二料流速度，控制称量斗计算流出的第二物料体积；若第二物料体积与第一物料体
积相同，则控制称量斗结束放料。这样，通过计算流出称量斗的物料体积，为放料过程设置终止条件，从而使放料过程更加可控。
17.在一种可行的实施方式中，控制料车上行至炉顶设备，包括：监测料车的位移速度和位移轨迹；根据位移速度和位移轨迹，更新料车模型。实际试车过程中可通过监测料车的位移速度和位移轨迹，从而对料车模型进行更新，在通过模型进行高炉上料过程的演示时，便于获取位移速度及位移轨迹。
18.由以上技术方案可知，本技术提供的一种高炉上料模拟方法，应用于包括槽下设备和炉顶设备的高炉系统，该方法包括：响应于模拟指令，检测上料模型的设备连接状态并获取备料料单，其中上料模型为根据高炉系统构建的仿真模型，若设备连接状态处于未连接状态，则响应于传送指令，根据备料料单控制称量斗模型进行备料流程；根据料车模型的位置，控制称量斗模型放料至料车模型；若称量斗模型放料完成，则控制料车模型上行至炉顶模型；控制料车模型放料至第一料罐模型；在料车模型的上行次数达到备料料单中的数量时，生成布料指令；根据布料指令控制第一料罐模型和第二料罐模型进行布料。这样通过建立高炉系统对应的上料模型，通过指令控制模型的方式，实现对高炉上料过程的流程展示。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例中一种高炉上料模拟方法的流程示意图；
21.图2为本技术实施例中一种上料模型备料前准备的流程示意图；
22.图3为本技术实施例中一种称量斗放料模拟方法的流程示意图；
23.图4为本技术实施例中一种料车上行模拟方法的流程示意图；
24.图5为本技术实施例中一种高炉布料模拟方法的流程示意图；
25.图6为本技术实施例中另一种高炉上料模拟方法的流程示意图；
26.图7为本技术实施例中一种称量斗备料试车方法的流程示意图；
27.图8为本技术实施例中一种称量斗放料试车方法的流程示意图；
28.图9为本技术实施例中一种料车上行试车方法的流程示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的其他实施例，都属于本技术的保护范围。
30.以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.此外，本技术中，“上”、“下”、“内”、“外”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
32.高炉系统中上料及布料工艺是高炉冶炼的重要一环，但由于上料及布料过程中，部分操作为黑盒操作，无法被人直接观测到，因此高炉的上料及布料工艺存在不够直观，无法对高炉上料、布料过程进行准确分析的问题，进而导致无法对高炉的上料、布料过程进行展示，不易发现高炉系统中的隐患。其中黑盒操作意为仅得知设备功能但无法知晓设备运作方式的操作。
33.为了解决高炉上料、布料工艺难以进行过程展示的问题，本技术提供一种高炉上料模拟方法，应用于高炉系统，该高炉系统包括槽下设备和炉顶设备，槽下设备包括称量斗和料车，炉顶设备为串罐式无料钟炉顶，炉顶设备包括串联的第一料罐和第二料罐，如图1所示，该方法包括：
34.s110：响应于模拟指令，检测上料模型的设备连接状态并获取备料料单。
35.其中，上料模型为根据高炉系统构建的仿真模型，上料模型包括称量斗模型、料车模型、炉顶模型、第一料罐模型和第二料罐模型。示例性的，上料模型可通过博途v16，即siemens simatictiaportalv16系统对上料模型进行构建，构建的上料模型与前述的高炉系统的具体结构相同，而用于控制上料模型的人机交互页面可通过simaticwinccv7.5进行构建。应当理解的是，本技术中对于上料模型及其对应的人机交互页面的构建方式不做限制，上述方式仅为本技术实施例中一种可行的实施方式。
36.在得到上料模型和对应的人机交互页面后，上料模型可响应于模拟指令，检测上料模型的设备连接状态。需要说明的是，为了实现展示效果，上料模型及人机交互页面需要设置在具有显示功能的运算处理设备中，例如工业系统、工作站、个人电脑、智能终端等设备，上述运算处理设备通过其内部的处理器，为上料模型提供运行所需的计算量支持。且上料模型与其他设备的连接，也需要通过运算处理设备进行实现，因此在部分实施例中，可通过检测搭载上料模型及对应的人机交互页面的设备与其他设备的连接关系，从而获取上料模型的设备连接状态。
37.应当理解的是，上料模型的设备连接状态指上料模型与对应的高炉系统间的设备连接状态，当上料模型与控制高炉系统的设备连接在一起，即可认为设备连接状态处于已连接状态，否则设备连接状态处于未连接状态。
38.在确定设备连接状态后，还需要获取备料料单从而进行后续的模拟流程。备料料单可通过搭载上料模型及对应的人机交互页面的设备输入至上料模型中，备料料单的规格受高炉系统中各设备承载上限的限制，此外本技术对于备料料单中的具体数据不做限制。
39.s120：若设备连接状态处于未连接状态，则响应于传送指令，根据备料料单控制称量斗模型进行备料流程。
40.当设备连接状态处于未连接状态时，则可响应于料单的传送指令，读取备料料单中的内容进而控制称量斗模型进行备料流程。由图2可知，在进行备料前，上料模型还需要确认模型状态，具体的，槽下设备还包括闸门、皮带和振筛，上料模型还包括闸门模型、皮带模型和振筛模型，其中闸门主要指称量斗闸门，因此该方法还包括：
41.s121：获取备料条件以及闸门模型和皮带模型的状态。
42.其中，备料条件包括备料时闸门的开关状态、皮带的运行状态。示例性的，备料时应保证称量斗闸门关闭且皮带处于运行状态，才能够将物料运送至称量斗中，因此备料条件为闸门模型处于关到位状态，皮带模型处于运行状态。
43.s122：若闸门模型和皮带模型的状态与备料条件相同，则控制振筛模型运行。
44.对上料模型中的闸门模型和皮带模型的状态进行检测，若检测结果与备料条件相同，则可控制称量斗对应的振筛模型运行，从而进行备料过程。
45.s123：若闸门模型和皮带模型的状态与备料条件不同，则控制闸门模型和皮带模型调整至与备料条件相同。
46.若闸门模型和皮带模型所处的状态与备料条件存在不同，则将闸门模型调至关到位状态，将皮带调至运行状态，从而符合备料条件，进而控制振筛模型运行，位称量斗进行备料。上述实施方式通过对高炉系统中输送物料设备的模拟，对备料的准备工作进行展示，从而体现上料前的备料过程。
47.进一步的，当称量斗中充满物料时，则可结束备料过程，如图2所示，该方法还包括：
48.s124：获取称量斗模型的第一容纳状态。
49.需要说明的是，称量斗的容纳状态可用重量进行标识，也可通过体积进行标识，本技术中对于称量斗的容纳状态的标识不做限制，但在部分实施例中，高炉系统中的称量斗能够称量其内物料的重量，从而达到定量控制的目的。通过获取称量斗模型的第一容纳状态，则可得到备料进度。
50.s125：若第一容纳状态处于已满状态，则调整皮带模型和振筛模型的状态至停止状态。
51.当称量斗的容纳状态处于已满状态，则可认为备料完成，此时需要调整皮带模型和振筛模型的状态至停止状态，以停止备料，提高模拟效率。通过对模型设置起止条件，从而使备料过程更加拟真，提高备料流程对真实备料的模拟程度。
52.s130：根据料车模型的位置，控制称量斗模型放料至料车模型。
53.需要说明的是，在本技术的部分实施例中，高炉系统中的料车至少设有两个以便于交替上行，提高上料效率。在部分实施例中，如图3所示，控制料车模型以及对称量斗模型进行演示的过程包括：
54.s131：获取料车模型的第二容纳状态。
55.第二容纳状态为料车模型目前的承载状态，在部分实施例中，可通过在料车模型内设置累加器，来计算料车受料及放料时的第二容纳状态。示例性的，称量斗放料过程中的第二容纳状态，可通过设置在料车模型内的累加器，根据称量斗模型的放料速度以及放料时间，累加进行获取，当累加至料车模型的承载上限时，则需停止放料，以减少物料损耗。
56.s132：若第二容纳状态处于空状态，则将料车模型移动至称量斗模型的位置。
57.当第二容纳状态处于空状态时，此时料车模型可接收称量斗模型进行放料，因此需要将空状态的料车模型移动至称量斗模型所在的位置，从而能够接收到称量斗模型释放出的物料。
58.在部分实施例中，当上料模型对应的高炉系统中包括两个或两个以上料车时，可通过建立对应个数的料车模型，并通过料车模型中的第二容纳状态进行判断，对不同的料
车模型执行不同的操作。示例性的，可控制第二容纳状态处于空状态的料车模型接收称量斗模型的放料，控制第二容纳状态处于已满状态的料车模型上行至炉顶模型。
59.s133：控制称量斗模型放料至满足预设条件，停止放料。
60.其中，预设条件包括第二容纳状态处于已满状态，即当称量斗模型放料至料车模型处于已满状态后，即停止放料，进而进行后续的上行、布料等流程。在部分实施例中，可通过设定备料料单中的内容，使备料后称量斗模型中的物料量与料车模型的承载量相同，从而使称量斗模型放料完成后刚好使料车模型的第二容纳状态处于已满状态。
61.在上述实施方式中，通过对料车模型的接料条件进行限制，降低系统中设备动作的复杂性，减少物料浪费，并使模拟结果与真实运行结果更加接近。
62.s140：若称量斗模型放料完成，则控制料车模型上行至炉顶模型。
63.在称量斗模型放料完成后，因料车的受料位置与炉顶模型间具有高度差和距离差，且在这一段距离之间料车模型运行过程中会存在初始低速段、加速段、高速段、一减速段、二减速段等模拟运行阶段，因此需要计算料车模型位移轨迹及位移速度，如图4所示，所述方法还包括：
64.s141：根据料车模型与炉顶模型间的高度差和距离差，计算料车模型的位移轨迹和位移速度。
65.根据高度差和距离差，计算获取料车模型的位移轨迹和位移速度，由于料车从开始运行到结束运行的过程中，存在初始低速段、加速段、高速段、一减速段、二减速段等模拟运行阶段，因此需要获取不同阶段的速度及加速度，从而使模拟得到的位移轨迹更加接近高炉系统实际运行过程中料车上行的轨迹。
66.s142：根据位移轨迹和位移速度驱动料车模型。
67.在得到料车模型的位移轨迹和位移速度后，即通过位移轨迹和位移速度驱动料车模型上行至炉顶模型中，从而实现对料车上行过程的模拟。
68.s150：控制料车模型放料至第一料罐模型。
69.因高炉系统的炉顶设备为串罐式无料钟炉顶设备，炉顶设备中设有两个料罐，第一料罐与第二料罐串联，且第一料罐相对于第二料罐，设置在上方，因此料车模型上至炉顶后，可将其中的物料放入第一料罐模型中。
70.s160：在料车模型的上行次数达到备料料单中的数量时，生成布料指令。
71.因料罐模型的承载量相比于料车的承载量较大，在第一料罐模型和第二料罐模型承装物料时，需要料车模型上行多次以使料罐模型中的物料满足布料需求，因此备料料单中还需要根据料车的承载量与布料的需求量，计算并标明料车模型的上行次数，从而使料罐模型中的物料足够，满足布料需求。
72.而在料车模型的上行次数达到后，即可生成布料指令，控制第一料罐模型和第二料罐模型进行布料。
73.s170：根据布料指令控制第一料罐模型和第二料罐模型进行布料。
74.在生成布料指令后，即需要控制两个料罐模型进行布料，因两个料罐之间设有密封阀，两个料罐中设有溜槽，因此上料模型还包括溜槽模型和密封阀模型。
75.在部分实施例中，如图5所示，布料的过程可包括：
76.s171：根据布料指令，控制密封阀模型打开或关闭。
77.应当理解的是，在本实施例中，第一料罐与第二料罐上的密封阀可包括多个，例如挡料阀、上密阀、放散阀、下密阀、均压阀等，且在不同的阶段需要开关不同的阀门以实现布料流程。在部分实施例中，可依照时序，依次下达“开放散阀”、“开上密阀”、“开挡料阀”、“关挡料阀”、“关上密阀”、“关放散阀”、“开均压阀”、“关均压阀”等指令，以控制阀门开关，从而将第一料罐模型中的物料放置于第二料罐模型中。
78.s172：获取溜槽模型的倾动角度和圈数。
79.通过备料料单中的物料的种类及重量等基础参数，设置对应倾动角度和圈数，以使布料均匀，减少布料时布料不稳定的问题。需要说明的是，获取溜槽模型的倾动角度和圈数的过程，与步骤s171并无严格的执行顺序，本步骤可在步骤s171完成后执行，也可在步骤s171执行前先执行，还可与步骤s171同步执行。
80.s173：根据倾动角度和圈数，控制溜槽模型旋转以进行布料。
81.在得到倾动角度和圈数，且密封阀模型已经执行上述指令后，即可再控制密封阀模型和溜槽模型执行“开下密阀”、“溜槽旋转”、“关下密阀”等指令，将物料布入高炉内，完成布料模拟的过程。
82.通过上述实施方式，在接收到布料指令后，即可通过溜槽和密封阀对应的模型进行布料展示，从而将整个高炉上料、布料的过程进行展示。这样通过建立高炉系统对应的上料模型，能够在没有连接高炉等外部设备的条件下，通过指令控制模型的方式，实现对高炉上料过程的流程展示，使高炉的上料、布料过程更加直观可见，降低高炉工艺流程的学习难度，提高操作人员对高炉上料过程的学习效率。
83.在部分实施例中，当上料模型外接了高炉系统，此时可通过上料模型对高炉系统进行控制，从而实现高炉系统中不同设备的试车，以体现高炉系统中各设备的运行状态。如图6所示，高炉上料模拟方法还可为：
84.s610：响应于模拟指令，检测上料模型的设备连接状态并获取备料料单。
85.本步骤与上述步骤s110的执行过程相同，本技术中不做赘述。
86.s620：若设备连接状态处于已连接状态，则响应于传送指令，根据备料料单控制称量斗进行备料流程。
87.当上料模型连接有外部设备，即上料模型所在的处理计算设备与高炉系统连接，此时设备来凝结状态处于已连接状态，此时可通过上料模型中的相应操作流程，控制高炉系统进行试车。在部分实施例中，如图7所示，根据备料料单控制称量斗进行备料流程的步骤包括：
88.s621：获取第一料流速度和称量斗容积。
89.第一料流速度为对称量斗进行备料时，物料流入称量斗的速度。在部分实施例中，也可通过获取称量斗备料时，物料流入称量的重量，获取第一料流速度。应当理解的是，试车过程中，采用无物料试车的方式，因此可通过称量斗模型中的累加器取代称量斗中的传感器，对称量斗中的物料信息进行统计。
90.s622：根据第一料流速度，控制称量斗计算流入的第一物料体积。
91.通过累加器即可根据第一料流速度，计算称量斗流入的物料的体积或重量。进行物料统计的过程与步骤s131中通过累加器进行统计的方式相同，本技术中不做赘述。
92.s623：若第一物料体积与称量斗容积间的差值小于预设阈值，则结束备料流程。
93.其中预设阈值可为用于避免物料溢出的量，示例性的，预设阈值可为称量斗容积的1％，当称量斗容积与第一物料体积间的差值小于称量斗容积的1％时，即需要停止备料，减少物料浪费。当称量斗中达到容积或重量的上限时，即需要停止备料。在部分实施例中，由于备料料单中备料量可能少于称量斗容积或称量斗重量上限，此时则根据备料料单中的备料量进行限制第一物料体积。这样，可通过计算流入称量斗的物料体积，为备料流程设置终止条件，从而使试车过程更加顺畅。
94.s630：在备料流程结束后，控制称量斗放料至料车。
95.在备料流程结束后，即可控制称量斗对料车放料，应当理解的是，在备料过程为无物料试车的情况下，向料车放料的过程也为无物料试车，因此在部分实施例中，如图8所示，放料的过程包括：
96.s631：将料车移动至称量斗的位置。
97.需要控制内部无物料的料车移动至称量斗的位置，从而接收物料。
98.s632：获取第二料流速度。
99.其中，第二料流速度为对称量斗进行放料时，物料流出称量斗的速度，第二料流速度也可通过统计放料时单位时间内物料流出称量斗的重量或体积来得到。
100.s633：根据第二料流速度，控制称量斗计算流出的第二物料体积。
101.称量斗放料的过程也可通过称量斗中的累加器通过第二料流速度，计算得到溜车的物料体积。应当理解的是，料车模型中设有累加器，料车可通过接入料车模型中的累加器，来获取料车中物料的体积或重量，料车中累加器的实现过程参见步骤s131，本技术中不做赘述。
102.s634：若第二物料体积与第一物料体积相同，则控制称量斗结束放料。
103.当称量斗中物料放完或料车承载达到上限时，即可控制称量斗结束放料。示例性的，若第二物料体积与第一物料体积相同，则可认为称量斗中物料放完，而料车承载达到上限可通过料车中的累加器进行获取。这样，通过计算流出称量斗的物料体积或重量，为放料过程设置终止条件，从而使放料过程更加可控。
104.s640：若称量斗放料完成，则控制料车上行至炉顶设备。
105.在实际接入外部设备时，料车具有固定的运行轨道，因此在部分实施例中，如图9所示，控制料车上行至炉顶设备包括：
106.s641：监测料车的位移速度和位移轨迹。
107.在驱动料车行驶后，即可对料车的位移速度和位移轨迹进行监测，其中对位移轨迹的监测主要体现在料车在位移中不同速度阶段的切换位置。
108.s642：根据位移速度和位移轨迹，更新料车模型。
109.在得到位移速度和位移轨迹后，即可通过得到的实际值对料车模型进行更新。实际试车过程中可通过监测料车的位移速度和位移轨迹，从而对料车模型进行更新，在通过模型进行高炉上料过程的演示时，便于获取位移速度及位移轨迹。
110.s650：控制料车放料至第一料罐。
111.s660：在料车上行次数达到备料料单中的数量时，生成布料指令。
112.s670：根据布料指令控制第一料罐和第二料罐进行布料。
113.上述步骤s650至s670中高炉系统中不同设备的执行过程参照上述步骤s150至
s170中上料模型的执行过程，本技术中不做赘述。这样，还可通过为模型外接高炉设备，通过模型进行控制高炉系统运行，实现对高炉系统的试车，从而对高炉上料、布料过程进行实际展示，通过试车能够在不加入物料的情况下运行设备，能够对高炉系统中的设备进行运行检测，减少高炉系统中出现问题却未发现的情况。
114.由以上技术方案可知，本技术提供的一种高炉上料模拟方法，应用于包括槽下设备和炉顶设备的高炉系统，该方法包括：响应于模拟指令，检测上料模型的设备连接状态并获取备料料单，其中上料模型为根据高炉系统构建的仿真模型，若设备连接状态处于未连接状态，则响应于传送指令，根据备料料单控制称量斗模型进行备料流程；根据料车模型的位置，控制称量斗模型放料至料车模型；若称量斗模型放料完成，则控制料车模型上行至炉顶模型；控制料车模型放料至第一料罐模型；在料车模型的上行次数达到备料料单中的数量时，生成布料指令；根据布料指令控制第一料罐模型和第二料罐模型进行布料。这样通过建立高炉系统对应的上料模型，通过指令控制模型的方式，实现对高炉上料过程的流程展示。
115.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种高炉上料模拟方法，应用于高炉系统，所述高炉系统包括槽下设备和炉顶设备，所述槽下设备包括称量斗和料车，所述炉顶设备为串罐式无料钟炉顶，所述炉顶设备包括串联的第一料罐和第二料罐，其特征在于，所述方法包括：响应于模拟指令，检测上料模型的设备连接状态并获取备料料单；所述上料模型为根据所述高炉系统构建的仿真模型，所述上料模型包括称量斗模型、料车模型、炉顶模型、第一料罐模型和第二料罐模型；若所述设备连接状态处于未连接状态，则响应于传送指令，根据所述备料料单控制所述称量斗模型进行备料流程；根据所述料车模型的位置，控制所述称量斗模型放料至所述料车模型；若所述称量斗模型放料完成，则控制所述料车模型上行至所述炉顶模型；控制所述料车模型放料至所述第一料罐模型；在所述料车模型的上行次数达到所述备料料单中的数量时，生成布料指令；根据所述布料指令控制所述第一料罐模型和所述第二料罐模型进行布料。2.根据权利要求1所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，所述槽下设备还包括闸门、皮带和振筛，所述上料模型还包括闸门模型、皮带模型和振筛模型，在所述根据所述备料料单控制所述称量斗模型进行备料流程之前，所述方法还包括：获取备料条件以及所述闸门模型和所述皮带模型的状态；所述备料条件包括备料时所述闸门的开关状态、所述皮带的运行状态；若所述闸门模型和所述皮带模型的状态与所述备料条件相同，则控制所述振筛模型运行；若所述闸门模型和所述皮带模型的状态与所述备料条件不同，则控制所述闸门模型和所述皮带模型调整至与所述备料条件相同。3.根据权利要求2所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，在所述根据所述备料料单控制所述称量斗模型进行备料流程之后，所述方法还包括：获取所述称量斗模型的第一容纳状态；若所述第一容纳状态处于已满状态，则调整所述皮带模型和所述振筛模型的状态至停止状态。4.根据权利要求3所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，所述根据所述料车模型的位置，控制所述称量斗模型放料至所述料车模型，包括：获取所述料车模型的第二容纳状态；若所述第二容纳状态处于空状态，则将所述料车模型移动至所述称量斗模型的位置；控制所述称量斗模型放料至满足预设条件，停止放料；所述预设条件包括所述第二容纳状态处于已满状态。5.根据权利要求4所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，所述若所述称量斗模型放料完成，则控制所述料车模型上行至所述炉顶模型，包括：根据所述料车模型与所述炉顶模型间的高度差和距离差，计算所述料车模型的位移轨迹和位移速度；根据所述位移轨迹和所述位移速度驱动所述料车模型。6.根据权利要求1所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，所述炉顶设备包括溜槽和密
封阀，所述密封阀设置在所述第一料罐与所述第二料罐之间，所述溜槽设置在所述第一料罐与所述第二料罐中，所述上料模型包括溜槽模型和密封阀模型，所述根据所述布料指令控制所述第一料罐模型和所述第二料罐模型进行布料，包括：根据所述布料指令，控制所述密封阀模型打开或关闭；获取所述溜槽模型的倾动角度和圈数；根据所述倾动角度和所述圈数，控制所述溜槽模型旋转以进行布料。7.根据权利要求1所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述设备连接状态处于已连接状态，则响应于传送指令，根据所述备料料单控制所述称量斗进行备料流程；在所述备料流程结束后，控制所述称量斗放料至所述料车；若所述称量斗放料完成，则控制所述料车上行至所述炉顶设备；控制所述料车放料至所述第一料罐；在所述料车上行次数达到所述备料料单中的数量时，生成布料指令；根据所述布料指令控制所述第一料罐和所述第二料罐进行布料。8.根据权利要求7所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，所述根据所述备料料单控制所述称量斗进行备料流程，包括：获取第一料流速度和称量斗容积；所述第一料流速度为对所述称量斗进行备料时，物料流入所述称量斗的速度；根据所述第一料流速度，控制所述称量斗计算流入的第一物料体积；若所述第一物料体积与所述称量斗容积间的差值小于预设阈值，则结束所述备料流程。9.根据权利要求8所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，所述控制所述称量斗放料至所述料车，包括：将所述料车移动至所述称量斗的位置；获取第二料流速度；所述第二料流速度为对所述称量斗进行放料时，物料流出所述称量斗的速度；根据所述第二料流速度，控制所述称量斗计算流出的第二物料体积；若所述第二物料体积与所述第一物料体积相同，则控制所述称量斗结束放料。10.根据权利要求7所述的高炉上料模拟方法，其特征在于，所述控制所述料车上行至所述炉顶设备，包括：监测所述料车的位移速度和位移轨迹；根据所述位移速度和所述位移轨迹，更新所述料车模型。

技术总结
本申请提供了一种高炉上料模拟方法，应用于包括槽下设备和炉顶设备的高炉系统，该方法包括：响应于模拟指令，检测根据高炉系统构建的上料模型的设备连接状态，并获取备料料单；若设备连接状态处于未连接状态，则响应于传送指令，根据备料料单控制称量斗模型进行备料流程；根据料车模型的位置，控制称量斗模型放料至料车模型；若称量斗模型放料完成，则控制料车模型上行至炉顶模型；控制料车模型放料至第一料罐模型；在料车模型的上行次数达到备料料单中的数量时，生成布料指令；根据布料指令控制第一料罐模型和第二料罐模型进行布料。这样，通过建立高炉系统对应的上料模型，能够以指令控制模型的方式，实现对高炉上料过程的流程展示。程展示。程展示。


技术研发人员：高爱军 马世雷 刘星雨 罗峰 方光深 闫新宏 王晓云 贾海涛 张峰 李伟 曹晓峥 刘浩 毛明扬 何琳琦 蔡奎 任嘉泽 王卫芳
受保护的技术使用者：山信软件股份有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/22