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0引言
燒結(jié)廠處理的原料種類繁多，且物理化學(xué)差異也很大,為使燒結(jié)礦的物理性能和化學(xué)性能穩(wěn)定，符合冶煉要求，同時(shí)使燒結(jié)料具有良好的透氣性以獲得較好的燒結(jié)生產(chǎn)率。必須把不同成分的含鐵原料、熔劑和燃料等，根據(jù)燒結(jié)生產(chǎn)過程的要求和燒結(jié)質(zhì)量的要求進(jìn)行精確的配料。燒結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐證明，配料發(fā)生偏差是影響燒結(jié)過程正常進(jìn)行和燒結(jié)礦質(zhì)量的重要因素。本文著重介紹三安燒結(jié)廠運(yùn)用PID控制來實(shí)現(xiàn)配料的精確度。
1燒結(jié)配料系統(tǒng)簡介
三安燒結(jié)配料系統(tǒng)是由10臺(tái)皮帶秤和4臺(tái)LWF4減量配料秤共14臺(tái)構(gòu)成，其中混勻料5臺(tái)、燃料3臺(tái)、生石灰4臺(tái)、冷返礦2臺(tái)，每臺(tái)配料秤控制方式都一樣，只是根據(jù)精度和料種的不一樣，PID參數(shù)的選擇也不一樣，現(xiàn)在選取其中一臺(tái)控制相對難控制的LWF4減量配料秤系統(tǒng)來說明。如圖1所示。

2系統(tǒng)主要設(shè)備
料倉、閘門、計(jì)量斗、稱重傳感器、螺旋給料設(shè)備和LWF4減量配料秤儀表。
3原理和控制過程
LWF4減量配料秤工作原理：當(dāng)料斗向外排料時(shí),XR2104儀表通過測量并計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)料斗中物料的重量之差與單位時(shí)間的比值從而得出物料的流量，將流量與設(shè)定點(diǎn)比較，如果存在誤差，則XR2104的PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)改'變控制信號(hào)的大小，從而改變給料設(shè)備的出料量，以使岀料量與設(shè)定點(diǎn)一致。
LWF4減量配料秤的工作有兩種情況：.、當(dāng)稱重料斗中有料，下料器不運(yùn)行時(shí)LWF4減量配料秤工作在閉環(huán)控制程序。XR2104儀表檢測稱重傳感器元件輸出的信號(hào)送至CPU,CPU處理后與遠(yuǎn)程給定量相比較，并根據(jù)與用戶遠(yuǎn)程設(shè)定量比較的差值輸出4?20mA的控制信號(hào)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，從而改變螺旋給料機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以使給料機(jī)給料量滿足遠(yuǎn)程給定量。二、當(dāng)稱重料斗中的料位降至低料位時(shí)，下料器開始運(yùn)行，XR2104儀表鎖定閉環(huán)控制時(shí)最后的瞬時(shí)流量進(jìn)入恒流量控制的開環(huán)控制程序。當(dāng)料位達(dá)到高料位時(shí)停止進(jìn)料，LWF4減量配料秤再次進(jìn)入閉環(huán)控制程序。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖如圖2所示。
R(k)：計(jì)算機(jī)給定量；E0：給定值和實(shí)際值的差；OUT：PID調(diào)節(jié)器輸出；Y(k)：實(shí)際流量值;E(k)：位置跟蹤偏差。
4PID的控制及特點(diǎn)

LWF4減量配料秤的自身特點(diǎn)決定了它應(yīng)工作在震動(dòng)較小的環(huán)境下，而旦自身不產(chǎn)生震動(dòng)，但散狀物料不像水•樣能保持表面的水平狀態(tài)，在物料從計(jì)量斗不斷流出時(shí)，會(huì)破壞物料的穩(wěn)定狀態(tài)，形成劇烈波動(dòng)現(xiàn)象。在該控制系統(tǒng)中，為了避免控制作用過于頻繁和震動(dòng)，消除由于頻繁動(dòng)作和振動(dòng)所引起的振蕩，可釆用PID控制法來實(shí)現(xiàn)出料量和設(shè)定量的一致。
E(k)為位置跟蹤偏差，E(k)=R(k)-Y(k),R(k)為計(jì)算機(jī)給定量，Y(k)反饋量；E0是一個(gè)可調(diào)參數(shù)，其具體數(shù)據(jù)可根據(jù)實(shí)際控制對象的工藝要求或?qū)嶋H經(jīng)驗(yàn)確定。若E0值太小，會(huì)使控制動(dòng)作過于頻繁，達(dá)不到穩(wěn)定被控對象的目的；若E0太大，則系統(tǒng)將產(chǎn)生較大的滯后，系統(tǒng)的快速性下降而達(dá)不到工藝要求。當(dāng)IE(k)|W|E0|時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出為零當(dāng)丨E(k)|N|E0|時(shí)，調(diào)節(jié)器有PID輸出。
從使用結(jié)果來看，帶PID調(diào)節(jié)具有良好的響應(yīng)速度，能夠?qū)ΜF(xiàn)場造成的波動(dòng)實(shí)行快速的調(diào)整，但是該種秤還有不足的地方就是下料器開始加料時(shí)系統(tǒng)處于開環(huán)控制，這個(gè)誤差是完全可以控制在工藝要求范圍內(nèi)?？刂魄€如圖3所示。

與傳統(tǒng)的現(xiàn)場手動(dòng)給定配料相比，釆用PID調(diào)節(jié)的配料有較強(qiáng)的抗干擾性和穩(wěn)定性，能夠很好的適合燒結(jié)工業(yè)中的自動(dòng)配料系統(tǒng)，從而達(dá)到配料工藝所需的精度滿足生產(chǎn)，并有效的提高燒結(jié)礦的品質(zhì)。

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