CN102317478A - 调节竖炉的加料工序中的炉料的流速的方法及系统 - Google Patents

Abstract

在竖炉且特别是鼓风炉的加料工序中，典型地，使用流量控制阀从顶部料斗将多批炉料以循环序列卸载到炉中。提出了调节这种工序中的炉料的流速的方法及系统。根据本发明，储存对于每个批次的相应的一组多个阀设置，一组中的每个阀设置均与所述批次的卸载中的不同阶段相关联。将本方法及系统构造成卸载指定批次，从而使得在指定批次的卸载中的每个阶段，根据与该阶段相关联的阀设置以恒定的阀开度来操作流量控制阀，并使得对于该阶段确定卸载炉料时的实际平均流速。进一步根据本发明，将本方法及系统构造成根据对于相关联的阶段所确定的实际平均流速离线地校正多个阀设置。

Description

调节竖炉的加料工序中的炉料的流速的方法及系统

技术领域

总的来说，本发明涉及竖炉(特别是鼓风炉)的加料工序。更具体地，本发明涉及一种使用流量控制阀来调节从顶部料斗进入到炉中的炉料(charge material)的流速的方法及系统。

背景技术

众所周知，除了物料的适当装载以外，炉料在鼓风炉中的几何分布对热金属生产工序具有决定性的影响，因为除了别的以外其决定了气体分布。考虑到最佳工序，为了实现期望的分布剖面，两个基本方面是重要的。首先，为了实现期望的图案，将物料引导至料线(stock line)上的适当几何轨迹，典型地，是一系列闭合同心环或螺旋线。第二，将每单位面积的适当量的炉料加载到上述图案上。

关于第一方面，能使用装配有布料槽的顶部加料设备来实现几何上目标明确的分布，上述布料槽可围绕炉的轴线旋转，并可围绕与上述旋转轴线垂直的轴线枢转。在最近几十年中，已发现这类通常被称作无种炉顶(BELL LESS TOP^TM)的加料设备广泛地应用于整个工业中，除了别的以外，因为其允许通过槽的旋转角和枢转角的适当调节来将炉料精确地引导至料线的任何位置。在授予PAUL WURTH的美国专利No.3,693,812中公开了这种加料设备的一个早期的实例。在实践中，使用这类设备来借助于布料槽将循环重现的多批次炉料的序列卸载到炉中。典型地，从布置在槽的炉顶上游处的一个或多个顶部料斗(也被叫做料斗)为布料槽供料，上述料斗为每批炉料提供中间存储并用作炉气关闭器门。

考虑到第二方面，即，控制每单位面积的加料量，上述类型的加料设备通常装配有用于每个顶部料斗的相应的流量控制阀(也被叫做料门(material gate))，例如，根据美国专利No.4,074,835。使用流量控制阀来调节经由布料槽从相应的料斗卸载到炉中的炉料的流速，以借助于可变的阀开度(opening)来获得每单位面积的适当量的炉料。

流速调节通常旨在于期望的图案上获得沿直径对称的且沿圆周均匀的重量分布，这典型地需要恒定的流速。另一重要目的在于，使分批卸载的终止相对于由布料槽描绘的图案的终止同步。否则，料斗可能在槽到达图案的终止之前已排空(下冲)，或者，可能在槽已完全描绘出图案之后仍留有待卸载的物料(过冲)。

日本专利申请JP 04 198412、JP 56 047506及JP 59 229407提出了旨在避免下冲或过冲的方法。在这些方法的每个中，在指定批次炉料的卸载过程中，固定流量控制阀的阀开度，但是，如果已出现过冲或下冲，则对后一卸载进行重新调节。作为重新调节阀开度的一种可替代方式，JP 56047506还建议，在维持不变的阀开度的同时，改变布料槽的转速。如将理解的，尽管设法解决下冲或过冲的问题，但在JP 04 198412、JP 56 047506及JP 59 229407中提出的方法并不能确保期望的图案上的沿圆周均匀的重量分布所需的恒定的流速。事实上，当在指定批次炉料的卸载过程中保持阀开度恒定时，除了别的以外，由于留在料斗中的剩余质量减小，因此流速在卸载过程中不可避免地改变。

在其它已知的方法中，因此，阀开度在指定批次炉料的卸载时间过程中改变。在一个典型的这类方法中，将流量控制阀初始地设置在预定的“平均”位置，即，与平均流速相对应的“平均”阀开度。在实践中，根据储存在相应的顶部料斗中的这批炉料的初始体积及布料槽完全描绘期望的图案所需的时间来确定平均流速。通常，相对应的阀开度从关于不同类型的物料的一组预定理论阀特性中的一个得出，特别是从画出了流速与关于不同类型的物料的阀开度的曲线得出。例如，如在欧洲专利EP 0 204 935中所论述的，可通过实验获得关于指定类型的物料及指定阀的阀特性。EP0 204 935提出了在一批炉料的卸载过程中根据所监测的卸载顶部料斗时的炉料的剩余重量或重量变化借助于“在线”反馈控制来调节流速。与更早期的美国专利No.4,074,816及3,929,240相反，EP 0 204 935提出了这样一种方法：该方法以预定的平均阀开度开始，在流速不足的情况下增大阀开度，但是在流速过大的情况下并不减小阀开度。EP 0 204 935还提出了根据从前一加料获得的结果来更新表示阀位置的数据，上述阀位置是确保特定类型的物料的一定输出(即，关于特定类型的物料的阀特性)所需要的。

日本专利申请JP 2005 206848公开了另一种在一批炉料的卸载时间过程中的阀开度的“在线”反馈控制的方法。根据JP 2005 206848，借助于“动态控制”来重新调节阀开度，上述“动态控制”以离散的步骤或间隔而采用整体的且均衡的控制动作。每个间隔与旋转布料槽在卸载过程中的一次完整旋转相对应。在卸载过程中，这种在线“动态控制”根据待卸载的剩余重量及剩余卸载时间重新调节后一间隔的阀开度。另外，JP 2005206848提出了应用两种计算(“前馈”校正及“反馈”校正)来更精确地确定第一卸载间隔(即第一槽旋转)所需的初始阀开度。

欧洲专利EP 0 488 318公开了另一种借助于流量控制阀的开启程度的实时控制的流速调节的方法，并且还建议了与上述阀特性类似地根据不同类型的材料采用代表了开启程度与流速之间的关系的表。考虑到实现更均匀的气流分布，EP 0 488 318提出了一种旨在于卸载过程中获得流速与(平均)粒径的恒定比值的方法。

目前，根据EP 0 204 935的“在线”流量调节的实践是普遍的。尽管其在沿圆周均匀的重量分布方面明显是有利的，但是，此方法仍留有改进空间。例如，并不认为其足以适应于更多种类的批次特性，例如，适应于由不同炉料的混合物组成的各批次，或者适应于顶部加料设备的更多种类的工作条件。此外，已知的“在线”反馈控制的方法(例如根据EP 0 204935或JP 2005 206848)需要对控制参数进行精确的选择和调整(tune)，以获得良好的结果。

技术问题

本发明的第一目的是提供调节竖炉加料时的炉料的流速的简化方法及简化系统。

此目的通过根据权利要求1所述的方法及根据权利要求8所述的系统来实现。

发明内容

本发明涉及一种调节竖炉(特别是鼓风炉)的加料工序中的炉料的流速的方法。这种加料工序典型地涉及多个批次的炉料的循环连续，其形成加料循环，并使用流量控制阀从顶部料斗卸载到炉中。如将理解的，因此，一个批次代表将在构成加料循环的几个操作中的一个操作中加载到炉中的指定量的或大量的炉料，例如，一个料斗的装料或负载。

根据所提出的方法，储存对于每个批次的相应的一组多个阀设置(setting)。如将理解的，在本上下文中，多个阀设置意味着不止一个设置，且典型地是多个设置。一组中的每个阀设置均与关于所储存的这组的相应批次的卸载的不同阶段相关联。优选地，将每个批次的卸载工序分成连续的阶段或周期，从而使得每个阶段与用于分布所卸载的批次的布料装置(distribution device)的不同工作状态相对应。特别地，每个阶段优选地与布料装置的布料槽的不同枢转位置相对应。

根据所提出的方法，根据与所讨论的阶段相关联的阀设置用对于每个阶段所设置的流量控制阀来卸载指定批次的加料循环。因此，在卸载的每个阶段的过程中，阀开度分别保持恒定，同时阀开度从一个阶段到另一个阶段能改变。此外，在每个不同阶段，确定卸载炉料时的实际平均流速。

根据所提出的方法，调节流速的主要方面在于，校正用于操作流量控制阀的多个阀设置中的每个。更具体地，以离线方式校正对于指定批次的每个阀设置，例如，正好在卸载的指定阶段结束之后，或者在完全卸载所述批次之后，或者甚至正好在指定批次的后一次卸载之前。对于每个阀设置，根据对于与阀设置相关联的阶段所确定的实际平均流速来进行校正。

将理解的是，简化了流速调节，并且依靠根据本发明的阀设置校正的“离线”特性而导致更稳定。除了别的以外，消除了对选择并微调控制参数(如现有技术“在线”反馈控制方法所需要的)的需要。所提出的方法不会由于不适当的控制参数或批次特性的改变而遭受不稳定性和令人不满意的结果。此外，虽然根据EP 0 204 935或JP 2005 206848的原理的“在线”调节涉及需要适当地确定开始卸载时的初始阀开度，但是，所提出的方法消除了此需求。另外，所提出的流速调节的方法自动地适应于顶部加料设备在卸载过程中从一个阶段到另一个阶段的工作条件的变化，例如，流量控制阀的关闭，并且还在各批次之间。

在权利要求8中提出了一种相对应的调节流速的系统。根据本发明，本系统主要包括：存储装置，储存对于每个批次的相应的一组多个阀设置；以及适当的可编程计算装置(例如，计算机或PLC)，可编程为执行如上文所总结的所提出的方法的关键步骤。

在从属权利要求2-7及9-14中分别定义了所提出的方法及系统的优选特征。

附图说明

现在将参考附图以实例的方式描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是与鼓风炉加料设备的顶部料斗相关联的流量控制阀的示意性垂直横截面图；

图2是示出了一族预定特性曲线的图表，其图示出如通过对不同类型的物料和特定的流量控制阀进行测量所确定的流速与阀设置；

图3是示意性地示出了与获得并校正每个批次的炉料的特定阀特性相关的数据流的流程图；

图4是表示成一系列离散的阀设置值(图1的开度角α)及相关联的一系列离散的平均流速值的特定阀特性的表格；

图5是示出了图4的特定阀特性的曲线的图表；

图6是示出了初始的特定阀特性的曲线(实线)及校正的特定阀特性的曲线(虚线)的图表；

图7是示意性地示出了与根据本发明的调节流速相关的数据流的流程图；

图8是示出了与校正并更新在指定批次的卸载中使用的多个阀设置中的每个相关地使用的步骤的特定阀特性的图表。

具体实施方式

图1示意性地示出了位于鼓风炉顶部加料设备中的顶部料斗12的出口处的流量控制阀10，例如，根据PCT申请No.WO 2007/082630。在炉料的分批卸载过程中，使用流量控制阀10来控制(质量或体积的)流速。如众所周知的，为了适当的加料剖面，必须使流速与布料装置的操作相配合，如图1所示的，将物料以料流(flow)14的形式供应至上述布料装置。典型地，应使流速与旋转并枢转布料槽(未示出)的操作相配合。如将理解的，流速是主要通过阀10的阀开度(孔面积/开启横截面)确定的工序变量。

在图1所示的实施方式中，根据美国专利No.4,074,835的普遍原理来构造流量控制阀10，即，具有可枢转的节流关闭器(throttling shutter)16，上述节流关闭器在具有总体上为八角形或椭圆形的横截面的通道件18前方回转。在此实施方式中，可控的阀设置(操纵变量)是阀10的开度角(opening angle)α，上述开度角决定关闭器16的枢转位置并由此决定阀开启。在下文中，例如，用[°]表示符号“α”，并且，仅出于图示的目的，其代表图1的阀10的阀设置。事实上，本发明不限于将其应用于特定类型的流量控制阀。其可同样地应用于任何其它适当的设计，诸如那些在欧洲专利No.EP 0 088 253中公开的设计，在这些设计中，操纵变量是插塞式阀的轴向位移，或者，诸如那些在欧洲专利No.EP 0 062 770中公开的设计，在这些设计中，操纵变量是虹彩光圈式阀的孔。

图2示出了图示出对于指定类型的流量控制阀分别关于不同类型的物料(即，成团微粒、焦炭、颗粒及矿石)的流速与阀设置的曲线(图2的曲线是如在EP 088 253中所公开的类型的插塞式流量控制阀)。以已知的方式根据经验获得每条曲线，即，基于使用具有典型特性(特别是粒度测定及总批次重量)的指定物料类型的代表性批次的关于不同阀设置的流速测量结果。因此，如图2所示的曲线表示与特定物料类型有关的预定普通阀特性。

阀特性校正模式

这部分参考图3至图6描述了获得并校正特定批次的阀特性的优选模式，被叫做“阀特性校正模式”。

如图3所示，提供有限数量的预定阀特性20，以表示如与特定类型的物料有关的流速与流量控制阀10的阀设置之间的关系。例如，如图3所示，仅提供两种主要特性，一种关于焦炭类型物料(C)，一种关于含铁类型物料(O)，虽然并不排除其它可能的预定特性，例如，分别关于熔渣类型物料及颗粒类型物料(参见图2)。根据在期望的加料循环中使用的和以已知的方式获得的(例如，如以上关于图2所阐述的)物料类型来提供预定阀特性20。将预定特性20以任何适当的格式储存在数据存储装置(例如，实现用于用户与鼓风炉加料操作的工序控制的相互作用的人机接口(HMI)的计算机系统的硬盘中)或工序控制系统的可编程逻辑控制器(PLC)的记忆存储器中。

图3进一步示出了标有“接口(HMI)数据”的第一数据结构22的图表，上述接口数据包括与加料工序的工序控制相关的数据项。在HMI中使用数据结构22，并且，上述数据结构保存当前的一组特定用户设置及参数，即，用于控制加料工序的“方案(recipe)”。可能具有任何适当的格式，以包含适合于加料设备的工序控制的数据(列“BLT”中的“…”)，例如，用于选择期望的加料图案，并包含适合于自动化仓库的工序控制的数据(列“仓库”中的“…”)，例如，用于供应多个批次的期望的重量、物料组成及布置。对于每个批次，提供如图3中的数据结构22的表格图中的行所示的相应数据记录(参见标识符“批次#1”…“批次#4”)。为了仓库控制的目的，每个批次数据记录至少包括表示与数据记录相关联的这个批次的物料组成的数据。出于显示的目的，措辞“记录”指的是任意数量的作为单元处理的信息的相关项，而不管是什么特定的数据结构(即，并非必须意味着使用数据库)。

如图3所示，对于每个批次，储存特定阀特性“特定VC1”、“特定VC2”、“特定VC3”、“特定VC4”，从而使得相应的特定阀特性是专用的，即，与每个批次双射地相关联，每个特定阀特性还表示流速与阀设置之间的关系。更具体地，每个特定特性“特定VC1”…“特定VC4”表示平均流速值与用作用于控制流量控制阀10的设置的操纵输入之间的关系。事实上，由于阀关闭器16的磨损，在流量控制阀10的使用期限过程中，对于同一阀设置α，实际的阀开度可能变化。

如将理解的，与关于特定类型的物料不同，每个阀特性“特定VC1”…“特定VC4”对于一个批次来说是特定的，即，其表示同与其相关联的一个特定批次的上述关系。可通过将特定阀特性储存为相应数据记录“批次#1”…“批次#4”(为了如图3所示的实施方式中的相关联批次而存在的)的数据项，以简单的方式执行此双射。当然，其它储存特定阀特性(例如，储存在分开的数据结构中)的适当方式落在本发明的范围内。如图3中的箭头23进一步示出的，当产生批次数据时(例如，通过用户输入)，对每个特定阀特性“特定VC1”…“特定VC4”进行初始化，以反映一个预定阀特性(O/C)，优选地，根据所讨论的批次中所包含的物料的主要类型，对其进行选择。后一信息可从数据记录“批次#1”…“批次#4”的仓库控制数据中得出，如所陈述的，其至少包括表示物料组成的数据。如果使用兼容格式(参见下文)，那么，可简单地将特定阀特性“特定VC1”…“特定VC4”初始化为适当的预定阀特性20的拷贝。如将指出的，仅需要一次如由箭头23所示出的初始化，即，在第一次将数据结构22的内容所反映的“方案”投入到产生中之前，即，当更早的特定阀特性不可用时(参见下文)。

如在图3中进一步看到的，在箭头25所示的步骤中，从第一数据结构22得出标有“工序控制数据”的临时性的第二数据结构24。根据HMI的设计特性及待使用的工序控制系统，可将第二数据结构24初始化为第一数据结构22的相同的或相似的拷贝，并将其储存在可编程计算装置(例如，实现HMI的PC型计算机系统、本地服务器或工序控制系统的PLC)的数据存储器中，典型地，非记忆存储器。出于实际工序控制的目的，将数据结构24的内容用作“工作拷贝”。与第一数据结构22类似，第二数据结构24包括几条数据记录“批次#1”…“批次#4”，每条数据记录均定义了待加载的批次的特性及炉顶加料参数(列“BLT”)，其包括关于每个所定义的批次(由图3的表格图中的灰色阴影行示出)的专用特定阀特性“特定VC1”…“特定VC4”。

图3示意性地示出了已知结构的工序控制系统26，例如，与适当的服务器连接的PLC的网络。以已知的方式，工序控制系统26与仓库的自动部件(例如，计量箱、计量斗、提取器、传送器等)及顶部加料设备(例如，可旋转并可枢转布料槽的驱动单元、料斗密封阀、计量设备等)相通信，如箭头27所指示的。如图3所示，工序控制系统26控制流量控制阀10，典型地，经由相关的阀控制器28。因此，如箭头29示意性地示出的，工序控制系统26提供用作由控制器28控制流量控制阀10的设置的操纵输入。

在箭头31所示的步骤中，工序控制所需的相关数据来自数据记录，例如，如图3所示的临时性数据结构24的“批次#1”，并将该数据提供给工序控制系统26。为此目的，可将第二数据结构24储存在工序控制系统26的外部或其内部的存储器中，例如，储存在工序控制系统26本身的PLC内。

关于对于指定批次例如根据如图3所示的数据记录“批次#1”获得并校正特定批次的阀特性，执行以下数据处理步骤：

a)确定流速设定点(setpoint)(在卸载之前)；

b)从适当的特定阀特性得出与流速设定点相对应的所要求的阀设置(在卸载之前)；

c)确定卸载指定批次时的实际平均流速(在卸载之后)；

d)如果适当的话，即，对于流速设定点与所确定的实际平均流速之间的所规定的偏差，校正与指定批次相关联的所储存的特定阀特性。

优选地，通过在提供HMI的计算机系统上实现的软件模块32来执行以上步骤d)。优选地，在如图3所示的现有工序控制系统26上实现以上步骤a)至c)。步骤a)至d)在工序控制系统26或HMI计算机系统上的其它实现或者分配给这两者也落在本公开的范围内。

在阀特性校正模式中，模块32特别地对待卸载的指定批次的特定阀特性起作用。为此目的，特定阀特性“特定VC1”…“特定VC4”在数据结构方面可具有任何适当的格式。可将其以有序的形式储存起来，例如，多对代表接近真实特性曲线的离散化的流速值和阀设置值

的阵列型集合。以甚至更简单的形式，而不是储存一对的两个值，其可足以将阀设置值α_i的单元素序列(有序序列)(图4中的表格图的右手列)储存为在固定流速间隔下所得到的离散点或样本，或者，反之亦然，因为序列下标(index)i允许确定相对应的固定间隔序列。出于图示的目的，在下文中，考虑如图4所示的多对下标数组

的形式的特定阀特性，其中，用固定步骤

(例如，为0.05m³/s的)表示流速，同时，在本发明的范围内，考虑数字化特性的其它适当形式。

以上步骤a)至d)的优选实施方式如下所述：

a)确定流速设定点

在卸载指定批次之前，计算流速设定点

典型地，通过以下方式来计算：用所述批次的净重除以目标总批卸载时间，将结果乘以此批次的平均密度(对于体积流速)。典型地，使用适当的料斗计量设备确定净重，例如，如在美国专利No.US 4,071,166及US 4,074,816中所公开的。与计量设备连接的工序控制系统26将计量结果或所计算的流速设定点输入至模块32，如箭头33所示出的。目标卸载时间与布料装置完成期望的加料图案所需的时间相对应。通过计算预先确定此时间，例如，根据期望的加料图案的长度及槽运动速度。将目标卸载时间及平均密度作为数据项包含在临时数据结构24的相应记录中，例如，“批次#1”，并按照箭头31将其输入至控制系统26，或者按照箭头35输入至模块32，取决于在哪里执行步骤a)。

b)从特定阀特性得出所要求的阀设置

为了卸载特定批次，按照箭头35，将目前所储存的相关联的特定阀特性(例如，图3中的关于“批次#1”的“特定VC1”)输入至模块32。已确定了流速设定点(参见以上部分a))，通过线性插值，从指定批次的特定阀特性得出与流速设定点

相对应的所要求的阀设置α，如在图4至图5中最佳地示出的。

更具体地，根据以下不等式确定特定阀特性(其间包括流速设定点

)中的相邻流速值

${\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_i\&le;{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_s<{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{i+1}---\left(1\right)$

根据以下等式，与关于所要求的阀设置值α的插值的其相关阀设置值α_i；α_i+1一起使用：

$\mathrm{\&alpha;}={\mathrm{\&alpha;}}_i+({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_S-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_i)\&CenterDot;\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_{i+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_i}{{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{i+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_i}---\left(2\right)$

确定i，从而使得，α_i≤α＜α_i+1。

例如，对于图3所示的值(关于预定阀特性C)并使结果四舍五入至0.1°的精度，按照等式(2)，作为对于0.29m³/s的流速设定点的阀设置，所要求的开度角是α＝29.5°。

在开始卸载指定批次之前，模块32对工序控制系统26输出按照等式(2)确定的所要求的阀设置α，如箭头37所示出的。然后，工序控制系统32输出作为对控制器28的操纵输入(阀控制设定点)的适当信号形式的所要求的阀设置α，以操作控制阀10(参见箭头29)。

c)得到实际平均流速

在已卸载指定批次之后，卸载所需的实际时间是已知的(例如，通过计量设备或其它适当的传感器，例如，振动发射器)，从而使得与确定流速设定点类似，可按照以下等式确定卸载指定批次时的实际平均流速：

${\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{real}}=\frac{W\&CenterDot;{\mathrm{\&rho;}}_{\mathrm{avg}}}{t_{\mathrm{real}}}---\left(3\right)$

其中，

是实际平均流速，W是总批次净重，例如，如从与工序控制系统26连接的计量设备获得的，ρ_avg是平均批次密度(例如，按照箭头35从数据记录获得的)，t_real是卸载指定批次实际所花费的时间。如果在工序控制系统上执行步骤c)，那么，按照箭头33，将结果

输入至模块32。

d)校正与指定批次相关联的特定阀特性

在已完全卸载所述批次之后，将实际平均流速

与流速设定点进行比较。对于其间的规定偏差(控制变化)，必须考虑特定阀特性的校正，以使相同批次的后续卸载上的这种偏差逐渐减到最小，例如，根据数据记录批次#1。换句话说，这种校正导致将流速逐渐调节至期望的设定点。在阀特性校正模式中，这种校正是模块32的主要功能，并优选地如下所述地执行：

根据以下等式计算流速设定点与实际流速之间的差值：

$\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{V}={\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_S-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{real}}---\left(4\right)$

在根据(4)产生的差值的绝对值满足以下不等式的情况中，认为已出现规定偏差：

$T_1\&CenterDot;{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_S>\left|\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{V}\right|T_2\&CenterDot;{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_S---\left(5\right)$

其中，T₁是用来设定超过其则不执行校正的最大偏差的最大容许因子，T₂是用来设定执行特定阀特性的校正所需的最小偏差的最小容许因子。在偏差

的情况中，优选地，通过HMI产生警报，以指示异常状态。适当的值可以是，例如，T₁＝0.2且T₂＝0.02。

虽然校正流速值和维持阀设置值(作为采样间隔)在理论上是可能的，但是，优选地考虑，在维持不变的流速值的同时在阀设置值上执行校正。此外，为了维持一致的特性，优选地，通过调节序列的每个单独的阀设置值α_i来执行校正，通过对每个阀设置值α_i应用相应的校正项来进行所述调节。优选地，使用选择成随着实际偏差

而增加并随着待校正的阀设置值与接近或等于所要求的阀设置值的阀设置值之间的差值而减小(优选地，随着序列下标的项中的距离而减小)的函数来确定相对应的校正项。因此，校正项的大小将根据

而变化，同时，待校正的调整值距例如通过等式(2)确定的所要求的阀设置α越“远”，校正项的大小将越小。在一个优选实施方式中，如下所述地确定此校正项：

对于所要求的阀设置α，实现所要求的流速设定点所需的校正的阀设置值是：

α′＝α+Δα                  (6)

其中， $\mathrm{\&Delta;\&alpha;}=\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{V}\&CenterDot;\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_{i+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_i}{{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{i+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_i}---\left(7\right)$

使用等式(2)和(4)的符号。

因此，如下所述地分别确定关于每个阀设置值α_n的相应校正项C_n：

$C_n=\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_n}{K_1}\left(\frac{N-n}{N-i-1}\right),{\mathrm{\&alpha;}}_n>\mathrm{\&alpha;},n>i\\ \frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_n}{K_1}\&CenterDot;\left(\frac{n-1}{i-1}\right),{\mathrm{\&alpha;}}_n\&le;\mathrm{\&alpha;},n\&le;i\end{array}\right.---\left(8\right)$

其中， $\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_n=\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{V}\&CenterDot;\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_{n+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_n}{{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{n+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_n}---\left(9\right)$

然后，将从等式(8)产生的相应校正项C_n应用于指定的特定阀特性的每个阀设置：

${\mathrm{\&alpha;}}_n^{\&prime;}={\mathrm{\&alpha;}}_n+C_n;$ n＝1…N                        (10)

其中，

是校正的阀设置值，α_n是序列中的目前所考虑的(未校正的)阀设置值，

是根据目前(未校正的)特性的相应的平均流速，i表示序列下标，从而使得，α_i≤α＜α_i+1，N是特定阀特性中的值的总数(序列长度)，n是序列下标(根据图4的表的序列中的位置)，且K₁是用户定义的恒定增益系数，其允许通过限制校正项C_n来防止过校正(不稳定)，其中，优选的值为5≥K₁≥2。

优选地，根据以下条件来限制校正：

${\mathrm{\&alpha;}}_n^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\&alpha;}}_{\min },& {\mathrm{\&alpha;}}_n+C_n<{\mathrm{\&alpha;}}_{\min }\\ {\mathrm{\&alpha;}}_n+C_n,& {\mathrm{\&alpha;}}_{\min }\&le;{\mathrm{\&alpha;}}_n+C_n\&le;{\mathrm{\&alpha;}}_{\max }\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{\max },& {\mathrm{\&alpha;}}_n+C_n>{\mathrm{\&alpha;}}_{\max }\end{array}\right.---\left(11\right)$

其中，α_min和α_max分别是最小和最大的容许的阀设置。如将理解的，可使用其它适当的函数来计算校正项C_n，所述校正项的大小随着实际偏差

的增加而增加，并随着待校正的阀设置α_n与所要求的阀设置α之间的差值的增加而减小。

在另一步骤中，模块32优选地确保阀设置值的序列严格地单调增加，例如，通过运行以下的程序代码序列(以伪码形式)：

由此，使任何小于或等于处于序列中的前面位置的阀设置值的阀设置值增加，直到达到严格的单调增加为止，以确保特性曲线的正斜率。

在计算结束之后，考虑通过用

代替α_n(对于n＝1…N)，模块32校正特定阀特性的每个阀设置值。图6示出了如上所述的校正的可能结果，实线曲线代表初始的未校正的特定阀特性，虚线曲线代表基于多对流速值和阀设置值

的校正的特定阀特性。

用于执行以上校正计算的以伪码形式的代表性的程序序列如下所述：

序列

特性流量曲线校正

--卸载之前--

“找出低于特性曲线中的值的下标”

--卸载之后—

IF BLT results transmitted＝1，THEN

$\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{V}={\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{Last}}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{actualmeasured}}$

N＝Number_of_rows_of_characterisitc_curve

“如果误差超过容差则进行校正”

“为了避免校正的特性曲线的负斜率”

函数

在已进行校正之后，模块32返回所产生的校正的特定阀特性，如图3中的箭头39所示出的。在阀特性校正模式中使用此输出，以更新对于所述批次目前所储存的特定阀特性，例如，关于批次#1的“特定VC1”。通过对加料循环中的每个批次并在每次卸载时分别重复以上过程，将相应的流速逐渐(在每次卸载之后)调节至期望的流速设定点。此外，使用数据结构24中的更新的特定阀特性还更新了储存在HMI数据结构22中的相应的特定阀特性(如使用批次标识符(“批次#1”)和方案标识符(“方案号：X”)所识别的)，如图3中的箭头41所示出的。因此，在相同“方案”的未来使用下减少或消除流速偏差(一旦对于指定方案已进行根据箭头41的更新，便没有根据箭头23的未来初始化)。

虽然如上所述的阀特性校正模式指的是每个批次的单个特定阀特性，但是，将理解的是，在多料斗设备的情况中，分别对于每个批次储存关于每个流量控制阀的专用特定阀特性，并且，当使用相应的流量控制阀时，对其进行校正。同样地，无论何时将其储存在多料斗设备的不同料斗中，优选地，将相同的物料堆(即，具有如从自动化仓库提供的相同的期望重量、物料组成和布置)考虑为是不同的批次。

根据优选实施方式，在几个加料循环的过程中，一开始执行上述阀特性校正模式，以提供可靠的特定阀特性。然后，在根据后续的第二操作模式(将在下面对其详细描述)调节流速时，使用这些特性。在第二操作模式中使用的其它获得阀特性的方法也落在本发明的范围内，例如，使用没有校正的预定阀特性。

可变孔卸载(VAD)模式

参考图7至图8，这部分描述了根据本发明的调节流速的一个优选实施方式，在下文中被叫做VAD模式。

如借助于图8中的数据结构42的表格图所示出的(参见标识符“VAD组1”…“VAD组4”)，对在加料循环中出现的每个批次储存相应的一组数据。每组“VAD组1”…“VAD组4”分别包括多个阀设置，每个阀设置均与相应批次的卸载过程中的不同阶段相关联。

如将理解的，可将任何指定批次的卸载过程细分成不同的连续阶段，每个阶段均与布料装置的不同工作状态相对应，布料装置在根据期望的分配图案卸载的过程中控制炉料的分配。特别地且最优选地，每个阶段均与加料装置的布料槽的不同枢转(即倾斜)位置相对应。可替代地，可将卸载过程细分成分别与布料槽的整个旋转或与期望的卸载图案相关的任何其它适当参数相对应的连续阶段。可使用在关于相应批次的数据结构24中提供的顶部加料参数(列“BLT”)来确定不同的阶段，对于所述阶段，一组(例如，“VAD组1”)包括相关的阀设置。

因此，一组“VAD组1”…“VAD组4”代表将在指定批次的卸载过程中连续使用的可变阀设置的临时序列，以与布料装置的工作状态同步地操作流量控制阀10。即使由分开的数据结构42示出，也可将所述组“VAD组1”…“VAD组4”以任何适当的形式分开地或作为另一数据结构的一部分(例如，数据结构24)储存在数据存储器中，例如，储存在实现工序控制系统26的PLC的HMI的PC型计算机系统的非记忆存储器中。

对于图1所示的类型的流量控制阀10，阀设置典型地代表开度角值α，如在下文中出于图示的目的所使用的。可将这组多个阀设置以任何适当的格式储存起来，例如，作为固定长度数据阵列，阵列长度与可能的离散的槽位置的数量相对应，仅对于那些在相应批次的卸载中使用的槽位置定义阵列项。例如，可使用数据结构24来确定所使用的槽位置。

对于VAD模式中的指定批次的卸载，控制系统26使用相应组的阀设置“VAD组1”…“VAD组4”来操作流量控制阀10，如图8中的箭头29所示出的。更具体地，在根据相关联的阀设置的卸载的每个不同阶段的过程中，控制系统26在恒定的阀开度(即，阀孔)下操作流量控制阀10。然而，与初始的阀特性校正模式不同，在批次卸载的过程中，阀开度可根据相关联的阀设置从一个阶段到另一个阶段(例如，从槽的一个枢转位置到另一个枢转位置)而改变。因此，阀设置在布料装置的每个工作状态(例如，布料槽的枢转位置)都会改变。另一方面，与在EP 0 204 935中提出的方法不同，在卸载过程中不执行阀设置的“在线”反馈控制。

事实上，在VAD模式中，控制系统26分别确定在每个阶段的过程中卸载炉料时的实际平均流速，例如，使用与控制系统26连接的料斗计量设备，以用于相关的阀设置的后续离线校正，如将在下面阐述的。

VAD模式中的数据处理包括以下主要方面：

i)根据所要求的流速设定点初始化/更新对于指定批次所储存的这组阀设置；

ii)主要根据对于每个相关阶段所确定的实际平均流速以离线方式校正对于指定批次所储存的这组阀设置。

根据图8所示的实施方式，将模块32构造为执行以上步骤。其它实施方式同样落在本发明的范围内。在优选实施方式中，为了执行步骤i)和ii)，模块32使用数据结构24的特定阀特性“特定VC1”…“特定VC4”，如从特性校正模式中的操作所得到的。

典型地，在指定批次的卸载之前执行步骤i)，并且，必须仅在一开始执行，或在流速设定点变化的情况中执行。典型地，在指定批次的卸载之后执行步骤ii)。以上步骤i)至ii)的优选实施方式如下所述：

i)初始化/更新阀设置

在VAD模式中，在卸载加料循环的指定批次之前，例如，对模块32提供以下数据：

-用于指定批次的前一次卸载(如果有的话)的前一流速设定点

例如，根据箭头41从控制系统26提供的；

-待用于指定批次的卸载的所要求的流速设定点

例如，如以上阐述的对于步骤a)计算的并按照箭头41提供的；

-指定批次的特定阀特性，例如“特定VC1”，如储存在数据结构24中的，如箭头43所示提供的；

-对于指定批次所储存的一组阀设置，例如“VAD组1”，如箭头45所示。

在VAD模式中的指定批次的第一次卸载之前，初始化其相应组的阀设置(例如“VAD组1”)。为此效果，对于卸载中的每个阶段，例如，对于每个所使用的枢转位置，如从数据结构24中得到的，定义阀设置。然后，根据对于指定批次的特定阀特性(例如“特定VC1”)，将这些阀设置初始化成与所要求的流速设定点

相对应的阀设置，优选地，根据上文描述的相应阀特性校正模式来获得。

在VAD模式中的后续卸载时，目前所要求的流速设定点

相对于前一流速设定点的任何明显变化优选地触发对于指定批次所储存的这组中的每个阀设置的更新。为此效果，按照以下等式，计算前一流速设定点与关于下一次卸载的设定点之间的绝对差值，并将其与预定变化容差进行比较：

$|{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{LAST}}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{SP}}|>T_3---\left(12\right)$

其中，T₃是典型的用户定义的变化容差，例如，使用HMI对其进行预先设定。

如果满足不等式(12)，那么，如下所述地计算对于指定批次所储存的这组中的每个阀设置的更新值：

α_t＝α_0；t+Δα_t    (13)

$\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{V}={\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{LAST}}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{SP}}$

其中

α_t：对于阶段t(例如，对于槽位置t)的更新的阀设置(例如，流量控制阀10的开度角)

α_0；t：对于阶段t的前一阀设置

Δα_t：对于阶段t的更新项

前一流速设定点

所要求的流速设定点(对于下一次卸载)

所要求的流速设定点与前一流速设定点之间的流速变化

基于与待卸载的指定批次相关联的特定阀特性来确定更新项Δα_t的值，以与流速变化

相对应。如图8所示，优选地如下所述地执行更新：

按照以下等式，通过线性插值，使用阀特性来确定第一流速其与前一储存的流速设定点α_0；t相对应：

${\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{1;t}={\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_i+({\mathrm{\&alpha;}}_{0,t}-{\mathrm{\&alpha;}}_i)\&CenterDot;\frac{({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{i+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_i)}{({\mathrm{\&alpha;}}_{i+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_i)}---\left(14\right)$

其中，i表示阀特性的序列下标，从而使得，α_i≤α_0；t＜α_i+1，如图8所示。

然后，按照以下等式，确定作为第一流速

与设定点变化

之和的第二流速

${\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{2;t}={\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{1;t}+\mathrm{\&Delta;}\stackrel{\&CenterDot;}{V}---\left(15\right)$

其中，设定点变化

可以是正的或负的，对于

图8给出了一个实例。

然后，按照以下等式，也通过线性插值来确定与此第二流速

相对应的第二阀设置α_2；t：

${\mathrm{\&alpha;}}_{2;t}={\mathrm{\&alpha;}}_j+({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{2;t}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_j)\&CenterDot;\frac{({\mathrm{\&alpha;}}_{j+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_j)}{({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{j+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_j)}---\left(14\right)$

其中，j表示阀特性的序列下标，从而使得，

如图8所示。

然后，按照以下等式，使用第二阀设置α_2；t来确定对于所述阀设置的更新项Δα_t：

$\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t={\mathrm{\&alpha;}}_{2;t}-{\mathrm{\&alpha;}}_{0,t}={\mathrm{\&alpha;}}_j+({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{2,t}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_j)\&CenterDot;\frac{({\mathrm{\&alpha;}}_{j+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_j)}{({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{j+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_j)}-{\mathrm{\&alpha;}}_{0,t}---\left(17\right)$

换句话说，考虑等式(13)和(17)，将阀设置α_t更新为等于第二阀设置α_2；t。如将理解的，因此，优选地，通过以局部变化Δα_t改变对于每个阶段的前一开度角α_0；t来实现按照所要求的流速设定点更新阀设置，上述局部变化与根据图8所示的特定阀特性的

的流速设定点变化相对应。优选地，按照以下条件限制所更新的阀设置：

${\mathrm{\&alpha;}}_t=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\&alpha;}}_{\min },& {\mathrm{\&alpha;}}_{0;t}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t<{\mathrm{\&alpha;}}_{\min }\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{0;t}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t,& {\mathrm{\&alpha;}}_{\min }\&le;{\mathrm{\&alpha;}}_{0;t}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t\&le;{\mathrm{\&alpha;}}_{\max }\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{\max },& {\mathrm{\&alpha;}}_{0;t}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t>{\mathrm{\&alpha;}}_{\max }\end{array}\right.,---\left(18\right)$

其中，α_min和α_max分别是最小和最大的容许的阀设置，并且，进一步优选地按照以下条件：

${\mathrm{\&alpha;}}_t=\left\{\begin{array}{cc}\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}-\frac{S_1}{2},& {\mathrm{\&alpha;}}_{0;t}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t<\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}-\frac{S_1}{2}\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{0;t}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t,& \stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}-\frac{S_1}{2}\&le;{\mathrm{\&alpha;}}_{0;t}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t\&le;\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{S_1}{2}\\ \stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{S_1}{2},& {\mathrm{\&alpha;}}_{0;t}+\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t>\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{S_1}{2}\end{array}\right.,---\left(19\right)$

其中，

是这组中的所有阀设置上的平均阀设置值，且S₁是预定的、典型的用户定义的范围极限，以确保所述每个更新的阀设置均落在平均值附近的预定范围内。

如上所述地对于每个阶段均初始化并更新阀设置是优选的，但是，其是根据本发明的调节流速的辅助方面，因为，在不变的流速设定点与加料循环的每个批次相关联的情况中，可能不需要这样。根据本发明的调节流速的关键方面与校正阀设置的以上步骤ii)相对应，优选地如下所述地执行该步骤：

ii)校正阀设置

在VAD模式中，分别以离线方式校正对于指定批次所储存的这组中的每个阀设置。阀设置的校正主要取决于对于相关阶段所确定的实际平均流速。如下所述地执行校正的优选模式：

为了在卸载之后校正阀设置，提供以下数据：

-用于指定批次的卸载的流速设定点

例如，根据箭头41由工序控制系统26提供给模块32的；

-在卸载中对于每个阶段t(特别地是对于每个槽倾斜位置)所确定的实际平均流速

例如，根据箭头41由工序控制系统26提供给模块32的；

-指定批次的特定阀特性，例如“特定VC1”，如储存在数据结构24中的，并如箭头43所示提供给模块32的；

-目前对于指定批次所储存的一组阀设置，例如“VAD组1”，如箭头45所示。

在已完全卸载指定批次之后，或在卸载的指定阶段结束之后，对于每个阶段t确定实际平均流速

以任何适当的方式确定这些实际平均流速，例如，与以上关于步骤b)描述的流速计算类似，即，通过工序控制系统26使用连接的计量设备来确定。

使用所确定的实际平均流速

按照以下等式分别对于每个阶段t确定流速偏差(流速误差)：

$\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_t={\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{SP}}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{Act};t}---\left(20\right)$

如果关于相关阶段的流速偏差

的绝对值超出预定偏差容差，便按照以下不等式执行对于任何指定阀设置的校正：

$\left|\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_t\right|>T_4---\left(21\right)$

其中，T₄是典型的用户定义的偏差容差，例如，其是使用HMI预先确定的。

为了将指定批次的后续卸载过程中的流速调节至所要求的流速，按照以下等式离线地校正不等式(21)所保持的每个阀设置：

${\mathrm{\&alpha;}}_t^{\&prime;}={\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_2}---\left(22\right)$

其中，是校正的阀设置，α_t是与阶段t相关联的目前所储存的未校正的阀设置，Δα_t是分别对于每个阶段t的待确定的校正项，K₂是典型的用户定义的预定常数，以防止过校正，对于K₂，优选地使得K₂≥2。

优选地，以与如上所述地更新项类似的方式，在对于指定批次的特定阀特性上，使用线性插值对于每个阶段t确定校正项Δα_t。然而，对于每个阶段t，流速偏差

的值通常将不同。通过参考图8，由此优选地如下所述地执行校正：

按照以下等式，通过线性插值，使用阀特性来确定与所储存的未校正的流速设定点α_t相对应的第一流速

${\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{1;t}={\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_i+({\mathrm{\&alpha;}}_t-{\mathrm{\&alpha;}}_i)\&CenterDot;\frac{({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{i+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_i)}{({\mathrm{\&alpha;}}_{i+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_i)}---\left(23\right)$

其中，i表示阀特性的序列下标，从而使得，α_i≤α_t＜α_i+1，如图8所示。

然后，按照以下等式，将第二流速确定为第一流速

与关于相关阶段t的流速变化

之和：

${\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{2;t}={\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{1;t}+\mathrm{\&Delta;}{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_t---\left(24\right)$

其中，设定点变化

可以是正的或负的。

然后，按照以下等式，也通过线性插值来确定与此第二流速

相对应的第二阀设置α_2；t：

${\mathrm{\&alpha;}}_{2;t}={\mathrm{\&alpha;}}_j+({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{2;t}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_j)\&CenterDot;\frac{({\mathrm{\&alpha;}}_{j+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_j)}{({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{j+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_j)}---\left(25\right)$

其中，j表示阀特性的序列下标，从而使得，

且α_j≤α_2；t＜α_j+1，如图8所示。

然后，按照以下等式，使用(16)的第二阀设置α_2；t来确定对于所述阀设置(即，对于阶段t)的离线更新项Δα_t：

$\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t={\mathrm{\&alpha;}}_{2;t}-{\mathrm{\&alpha;}}_t={\mathrm{\&alpha;}}_j+({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{2,t}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_j)\&CenterDot;\frac{({\mathrm{\&alpha;}}_{j+1}-{\mathrm{\&alpha;}}_j)}{({\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{j+1}-{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_j)}-{\mathrm{\&alpha;}}_t---\left(26\right)$

对于每个阶段t(在该阶段出现明显的流速偏差，即，对于该阶段满足不等式(21))，然后，通过根据等式(22)应用相对应的校正项Δα_t，来校正相关的未校正的阀设置α_t。

与等式(18)和(19)类似，阀设置的校正是优选的，从而使得按照以下条件限制每个校正的阀设置

${\mathrm{\&alpha;}}_t^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\&alpha;}}_{\min },& {\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_2}<{\mathrm{\&alpha;}}_{\min }\\ {\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_2},& {\mathrm{\&alpha;}}_{\min }\&le;{\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_2}\&le;{\mathrm{\&alpha;}}_{\max }\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{\max },& {\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_{2t}}>{\mathrm{\&alpha;}}_{\max }\end{array}\right.,---\left(27\right)$

其中，α_min和α_max分别是最小和最大的容许的阀设置，并且，进一步优选地按照以下条件：

${\mathrm{\&alpha;}}_t^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}-\frac{S_1}{2},& {\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_2}<\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}-\frac{S_1}{2}\\ {\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_2},& \stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}-\frac{S_1}{2}\&le;{\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_2}\&le;\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{S_1}{2}\\ \stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{S_1}{2},& {\mathrm{\&alpha;}}_t+\frac{\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_t}{K_2}>\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&alpha;}}+\frac{S_1}{2}\end{array}\right.-,---\left(28\right)$

用于执行以上在部分ii)中阐述的校正的以伪码形式的代表性的程序序列如下所述：

函数

类似地，用于执行以上在部分i)中阐述的更新的以伪码形式的代表性的程序序列如下所述：

虽然如上所述的VAD模式指的是每个批次的单组阀设置，但是，将理解，在多料斗设备的情况中，分别对于每个批次储存关于每个流量控制阀的一组独立的阀设置。

总而言之，在卸载一批次的过程中，根据以上VAD模式调节流速可改变阀开度，而不需要在线反馈控制。在已卸载所述批次之后，将每个阶段(例如，每个所使用的槽位置)的实际平均流速与初始所要求的流速设定点进行比较。在每次卸载之后，对于每个阶段逐渐校正阀孔，如果需要的话，以对于每个阶段达到期望的流速设定点。对于卸载过程中的每个阶段，物料门孔是恒定的，但是可从一个阶段到另一个阶段改变，例如，根据不同的槽位置而改变。为了在VAD模式中提供理想的校正结果，优选地，在如上所述的阀特性校正模式中执行几个初始的批次卸载。

图例/参考符号列表：

10  流量控制阀

12  顶部料斗

14  炉料流

16  节流关闭器

18  通道件

20  预定阀特性

22  关于HMI的数据结构

24  关于工序控制的临时性的数据结构

26  工序控制系统

28  阀控制器

32  软件模块

“批次#1”…“批次#4”批次数据记录的标识符

“特定VC1”…“特定VC4”特定阀特性

23，25，27，29，31，33，35，37，39，41表示数据/信号流的箭头(图3)

42VAD组的数据结构

27，29，41，43，45表示数据/信号流的箭头(图7)

Claims (14)

1.一种调节竖炉且特别是鼓风炉的加料工序中的炉料的流速的方法，

其中：

使用流量控制阀从顶部料斗将多个批次的炉料卸载到所述炉中，所述流量控制阀与所述顶部料斗相关联，用于控制炉料的流速，所述方法包括：

储存对于每个批次的相应的一组多个阀设置，一组中的每个阀设置与相应批次的卸载中的不同阶段相关联；

对于指定批次的卸载：

在所述指定批次的卸载中的每个阶段：

-基于与所述阶段相关联的阀设置以恒定的阀开度操作所述流量控制阀；

-确定在所述阶段过程中卸载炉料时的实际平均流速；以及

根据对于相关联的阶段所确定的实际平均流速离线地校正对于所述指定批次所储存的这组的所述多个阀设置中的每个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据对于相关联的阶段所确定的实际平均流速并根据所要求的流速设定点离线地校正对于所述指定批次所储存的这组的所述多个阀设置中的每个。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

在指定批次的卸载之前：

获得对于所述指定批次的所要求的流速设定点；

根据所述所要求的流速设定点更新对于所述指定批次所储存的这组的所述多个阀设置中的每个。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，使用用于控制炉料在所述炉内的分布的布料装置且特别是包括可旋转且可枢转的布料槽的布料装置来卸载多个批次的炉料，并且其中，一个批次的卸载中的每个不同阶段均与所述布料装置在所述批次的卸载过程中的不同工作状态且特别是所述布料槽在所述批次的卸载过程中的不同枢转位置相对应。

5.根据权利要求2、3或4所述的方法，进一步包括：

提供对于每个批次的炉料的一个特定阀特性，每个特定阀特性均与一个批次相关联，并表示对于该相关联批次的流速与所述流量控制阀的阀设置之间的关系，

其中，根据对于相关联的阶段所确定的实际平均流速并根据所要求的流速设定点离线地校正对于指定批次所储存的这组中的一所储存的阀设置包括：

-确定所述所要求的流速设定点与对于相关联的阶段所确定的所述实际平均流速之间的流速偏差；

并且，万一所述流速偏差超出预定偏差容差：

-使用与所述指定批次相关联的特定阀特性来确定与所述所储存的阀设置相对应的第一流速；

-确定作为所述第一流速与所述流速偏差之和的第二流速；

-使用与所述指定批次相关联的特定阀特性来确定与所述第二流速相对应的第二阀设置；

-根据所述第二阀设置与所述所储存的阀设置之间的差值确定校正项；

-对所述所储存的阀设置应用所述校正项，以获得校正的所储存的阀设置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中

根据所述所要求的流速设定点更新对于所述指定批次所储存的这组中的一所储存的阀设置包括：

-获得用于指定批次的前一次卸载的前一流速设定点；

-确定所述所要求的流速设定点与所述前一流速设定点之间的流速变化；

并且，万一所述流速变化超出预定变化容差：

-使用与所述指定批次相关联的特定阀特性来确定与所述所储存的阀设置相对应的第一流速；

-确定作为所述第一流速与所述流速变化之和的第二流速；

-使用与所述指定批次相关联的特定阀特性来确定与所述第二流速相对应的第二阀设置；

-使用所述第二阀设置来更新所述所储存的阀设置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，校正对于指定批次所储存的这组的所述多个阀设置中的每个进一步包括：

-对所述组的所有所述多个阀设置确定平均阀设置值；

-确保所述组的每个校正的阀设置均落在所述平均阀设置值附近的预定范围内。

8.一种调节竖炉且特别是鼓风炉的加料设备中的炉料的流速的系统，所述设备包括：顶部料斗，用于储存待卸载到所述炉中的多个批次的炉料；以及流量控制阀，与所述料斗相关联，用于控制进入到所述炉中的炉料的流速，所述系统包括：

数据存储器，储存对于每个批次的相应的一组多个阀设置，一组中的每个阀设置均与相应批次的卸载中的不同阶段相关联；

可编程计算装置，编程为对于指定批次的卸载执行以下各项：

在所述指定批次的卸载中的每个阶段：

-基于与所述阶段相关联的阀设置以恒定的阀开度操作所述流量控制阀；

-确定在所述阶段过程中卸载炉料时的实际平均流速；以及

根据对于相关联的阶段所确定的实际平均流速离线地校正对于所述指定批次所储存的这组的所述多个阀设置中的每个。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述可编程计算装置编程为根据对于相关联的阶段所确定的实际平均流速并根据所要求的流速设定点离线地校正对于所述指定批次所储存的这组的所述多个阀设置中的每个。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述可编程计算装置编程为在指定批次的卸载之前执行以下各项：

获得对于所述指定批次的所要求的流速设定点；

根据所述所要求的流速设定点更新对于所述指定批次所储存的这组的所述多个阀设置中的每个。

11.根据权利要求8、9或10所述的系统，其中，所述设备进一步包括用于控制炉料在所述炉内的分布的布料装置，特别是包括可旋转且可枢转的布料槽的布料装置，并且，所述可编程计算装置编程为使得一个批次的卸载中的每个不同阶段均与所述布料装置在所述批次的卸载过程中的不同工作状态且特别是所述布料槽在所述批次的卸载过程中的不同枢转位置相对应。

12.根据权利要求9、10或11所述的系统，进一步包括：

数据存储器，储存对于每个批次的炉料的一个特定阀特性，每个特定阀特性均与一个批次相关联，并表示对于相关联批次的流速与所述流量控制阀的阀设置之间的关系，

并且其中，所述可编程计算装置编程为使得根据对于相关联的阶段确定的实际平均流速并根据所要求的流速设定点离线地校正对于指定批次所储存的这组中的一所储存的阀设置包括：

-确定所述所要求的流速设定点与对于相关联的阶段所确定的所述实际平均流速之间的流速偏差；

并且，万一所述流速偏差超出预定偏差容差：

-使用与所述指定批次相关联的特定阀特性来确定与所述所储存的阀设置相对应的第一流速；

-确定作为所述第一流速与所述流速偏差之和的第二流速；

-使用与所述指定批次相关联的特定阀特性来确定与所述第二流速相对应的第二阀设置；

-根据所述第二阀设置与所述所储存的阀设置之间的差值确定校正项；

-对所述所储存的阀设置应用所述校正项，以获得校正的所储存的阀设置。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述可编程计算装置编程为使得根据所述所要求的流速设定点更新对于指定批次所储存的这组中的一所储存的阀设置包括：获得用于指定批次的前一次卸载的前一流速设定点；

-确定所述所要求的流速设定点与所述前一流速设定点之间的流速变化；

并且，万一所述流速变化超出预定变化容差：

-使用与所述指定批次相关联的特定阀特性来确定与所述所储存的阀设置相对应的第一流速；

-确定作为所述第一流速与所述流速变化之和的第二流速；

-使用与所述指定批次相关联的特定阀特性来确定与所述第二流速相对应的第二阀设置；

-使用所述第二阀设置来更新所述所储存的阀设置。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的系统，其中，所述可编程计算装置编程为使得校正对于指定批次所储存的这组的所述多个阀设置中的每个进一步包括：

-对所述组的所有所述多个阀设置确定平均阀设置值；

-确保所述组的每个校正的阀设置均落在所述平均阀设置值附近的预定范围内。

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