高炉冶炼对入炉原料要求称重准确配比合理，但在高速装料的情况下，由于物料料流量的不稳定以及机械惯性所造成的纯滞后存在一个过冲量，给控制的准确度带来了很大困难。且由于开环称量其误差的产生是单方向的，日积月累的频繁称量，其积累起来的误差非常可观，直接影响到对炉况的控制和冶炼成本，为此本系统设计了一个控制方法，应用PLC对称量过程进行闭环控制，通过软件实行称量参数的自动修正和称量误差补偿，一是根据每次称最产生的误差值调整下次称量料满控制值，即提前停给料设备的时间，使实际装料最尽量按近设定重量，减少每次称最产生的误差；二是根据每次称量的误差值，修正下次称量目标值，对称量误差进行补偿^[1]。

    （2）每次秤斗放空料后自动计算出实际净装料量W_净和装料偏差ΔW。

    称斗内装满料后，备料过程便告结束。当上料程序选中该秤斗放料时，开启称量漏斗闸门放料，并自动跟踪电子称重量。料放空后，发出料空信号，关闭称量漏斗闸门。放料过程结束后测得电子称内残余挂料重量，即称斗的空称重量，以W _空表示。秤斗备满料时，可以测得称斗满秤重量W _满。故可计算出净装料重量W_净和装料偏差ΔW。
    W_净=W_满-W_空 （3）

    ΔW=W_净-W_计 （4）

    其中，ΔW为“＋”时表示多装，为“－”表示少装。

    （3）自动优化下次料满提前量W提。

    为了降低误差补偿幅度，关键是选择合适的料满提前量，使每次称量产生的误差尽可能小。在一次称量结束后，可以计算出装料偏差ΔW ，用这次的装料偏差来修正下次的各料料满提前量W _提。如果因意外发生的非正常因素，致使偏差超出正常允许的范围，那么仍以上次的提前量来作为下次的提前量，即若｜ΔW｜≥C，责令ΔW＝0。

    上式中，C 为设定常数，在实际生产中视不同设备、不同品种而不同，可以人工设定。这样就可以用本次装料偏差去修正下次备料料满提前量，以便更合理、准确地计算出料满控制值，从而使实际装料量接近计划装料量。下式为料满提前量计算公式。

    其中，a为校正系数，取值范围为0

    在每次秤斗放空，装料结束后，自动计算积累误差W _误，根据积累误差计算下次补偿量W _补。原则是本次的称量积累误差应尽量从下次称量中得到补偿。但一次补偿量过大，可能会超过称斗所允许的极限装料能力，并且在工艺上也不允许，遇到此种情况时，先按最大补偿量W _补MAX（可人工预先约定W _补MAX的值）进行，而剩下的（称之为欠补值W _欠）从以后各秤中逐称补偿回来。其数学模型可表示为：

    W_误n=W_净n-W_设n+W_误n-1 （6）

    其中W_误n为“＋”时表示多装，为“－”表示少装。

    综上所述，各种因素所形成的误差，通过以上的补偿和控制措施，便能达到所需要的称量精度。若干次装料后形成称量误差累计量等于最后一秤的称量积累误差。即

    因此，随着称量次数的增加，其总的称量误差不会越积越多。通过不断优化料满提前量，准确计算装料控制值，使每次的称量偏差降低到最低限度，对产生的误差及时予以补偿，从而达到了自动称量补偿的目的，保证了连续称量的精度。
 

    （1）备料过程

    备料过程开始的条件：称斗已放空料并且闸门已关闭（放料过程结束）。按照算法计算本次计划备料重量W _计和料满控制值W _控，然后发出启动给料设备命令，给料设备工作，料仓中的原料不断地装入秤斗，当秤斗重最达到或超过料满控制值W _控时，程序发出“料满”信号。停止给料设备工作，延时数秒，等给料设备停止且余振下料完毕，将此时的称斗重量读入秤斗满称重量寄存器，结束备料过程。程序框图如图1 所示。

    （2）放料过程