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本文的主要內(nèi)容是關(guān)于銅精礦失重稱計量設備在江西銅業(yè)貴溪冶煉廠生產(chǎn)線上的應用情況：為了有效利用和維護銅精礦失重計量設備，對計量系統(tǒng)的工作原理及運行步驟進行了詳盡的研究，并對一些常見故障排除給予了有用的建議。

1，概述
隨著上個世紀80年代貴溪冶煉廠閃速爐煉銅先進技術(shù)的引進，標志著我國煉銅技術(shù)和裝備水平已在顯著提高。銅精礦失重計量設備是江西銅業(yè)貴溪冶煉廠二期從芬蘭引進的閃速爐關(guān)鍵設備之一，它是否運行良好，是否運行穩(wěn)定，是否精度高，是否故障率低都將直接影響閃速爐的投料量、冰銅品位和爐況。因此，對于銅精礦失重計量設備的工作原量的研究具有十分重大的現(xiàn)實意義。

2，銅精礦失重計量喂料系統(tǒng)
2.1，系統(tǒng)組成

失重計量給料裝置由稱重倉，負載傳感器，攪拌器及給料螺旋組成，與該裝置密切相關(guān)的設備有加料閥組、伸縮節(jié)、加料斗及附屬的使加料更快的流態(tài)化裝置。這些設備的有機組合能確保失重計量喂料系統(tǒng)均勻順暢，計量準確。失重計量設備的控制器叫WB-930失重給料控制器，WB-930失重給料控制器通過調(diào)節(jié)螺旋給料機的轉(zhuǎn)速，獲得設定的質(zhì)量流量。WB-930控制器主要控制下列設備:螺旋給料機、加料閥、攪拌機、流態(tài)化閥以及通風閥。

2.2，系統(tǒng)工作原理

稱重的總重量和加料/排料階段的變化對應關(guān)系：失重給料控制系統(tǒng)根據(jù)稱重倉總重量的減少，連續(xù)計算投料量，并將該投料量與設定點進行比較，控制給料螺旋的速度，從而使投料量與設定值相符，通過投料控制器(WB-930控制器)連續(xù)工作，直到稱重倉的總重量達到預設定的下限設定值，這一段工作階段稱為排料階段。稱重倉總重量達到下限設定值時，稱重倉上面的球面加料閥將自動打開，開始給稱重倉加料，加料閥保持打開狀態(tài)，直到稱重倉的總重量達到預設定的上限設定值時，這時加料閥再次關(guān)閉，開始新的失重排料控制周期，這一段工作階段稱為加料階段。

在加料階段，無法測量從稱量倉中排出的料量，只能靠估計，通過調(diào)節(jié)螺旋的轉(zhuǎn)速可以準確地保持投料量恒定，這時測量值保持加料前瞬間的流量，不進行失重計算。

2.3，WB-930控制器的工作原理

2.3.1，排料期控制器的操作

在WB-930給料機控制器中，內(nèi)部PID控制器功能上保持瞬間的物料流量的精確，其控制間隔為1秒(或幾秒)，通過設定參數(shù)來定義。瞬間測量值(Y)輸入到最新測量結(jié)果的環(huán)形緩沖器內(nèi)并計算其和(Y)，此處作為內(nèi)回路測量值，用此值計算設定值(U)和測量值之間的差(e).

外部PI控制器的功能是保持長期的精確，PI控制器控制時間比PID控制器的控制時間長，其間隔一般為一分鐘，外部P工控制器控制內(nèi)部PID控制器設定值。

前饋控制回路(f(UI))是通過螺旋性能用插入法獲得的，該螺旋性能是分段線性，按重量流量呈增加趨勢。

數(shù)字PID和PI控制器的工作原理如下:控制器的輸入是設定值和測量值之差(用△表示)，稱重控制器的積分部分是△之和(ED)，微分部分是兩個連續(xù)△之差，新的控制計算如下:

CTRL(控制信號)=PA+IEA+DA1;
式中，△二設定值一測量值;EA=△的累積;O1=0(n)一△(n-1)。

2.3.2，加料期間控制的操作

加料期間可以采用以下3種不同的方式:

(1)恒定控制方式(在加料期間不控制螺旋，也就是螺旋轉(zhuǎn)速保持不變);
(2)增加控制方式(在加料期間增加螺旋的轉(zhuǎn)速);
(3)降低控制方式(在加料期間降低螺旋的轉(zhuǎn)速)。

增加和降低的控制方式是相同的，只是變化的方向不同，可以通過設定參數(shù)來決定加料期間的螺旋轉(zhuǎn)速變化方向及變化大小。

2.4，WB-930控制器與集散控制系統(tǒng)(DCS)連接

WB-930控制器是通過RS485串行接口和DCS連接。RS485串行接口應用MODBUSRTU協(xié)議，除了變頻器送過來的電流信號外，其余數(shù)據(jù)通過通訊方式到DCS上顯示，例如稱重倉重量、流量、螺旋加料器轉(zhuǎn)速、加料閥/通風閥的開/關(guān)信號，螺旋給料機和攪拌機的運行信號等等。WB-930有兩種操作方式:自動和手動。作為正常的操作方式，自動操作可以是本地操作或遠方操作，處于遠方自動操作中，DCS通過串行通訊，將設定值和啟動信號送到WB-930控制器中，WB-930控制器接到信號后，開始啟動系統(tǒng)。同樣DCS也可以通過串行通行停止系統(tǒng)。

2.5，銅精礦失重稱計量裝置加料步驟

當啟動命令接收到后，進行一系列檢查。根據(jù)設定的加料下限參數(shù)，決定是進行加料還是排料。正常的操作周期是排料、加料和排料允許等待。在排料允許等待過程中，PID反饋控制器回路是關(guān)閉的，直到加料結(jié)束后，并延遲一段時間，才進入排料階段。

3，使用過程中常遇見的問題
失重稱裝置運行己經(jīng)4年多了，在這4年多的維護過程中，主要有以下一些問題
3.1,失重稱波動

失重稱波動原因很多，例如載荷傳感器與稱重倉的連接處是否隨著時間推移而有所變化;稱重倉的伸縮節(jié)是否粘接;通氣管是否已堵死等等。一般主要原因還是稱重倉的伸縮節(jié)粘接后，造成兩臺失重稱相互干擾而引起波動。例如1#稱重倉的伸縮節(jié)粘接后，2#稱重倉開始加料時，將引起1#稱重倉的總重量波動。從而引起下料量的波動，解決辦法，利用月修或定修時間進行清理。

3.2，加料閥關(guān)閉不到位

加料閥關(guān)閉不到位，將嚴重影響下料量，從而嚴重影響爐況。加料閥關(guān)閉不到位的主要原因仍然是粘接問題。當加料閥關(guān)閉不到位，就必須停產(chǎn)檢修，并且檢修時間比較長。通過對加料閥改造后，確保了加料閥關(guān)閉不到位時，能在線檢修。

當然還有許多小問題，例如現(xiàn)場環(huán)境差，容易造成現(xiàn)場電磁閥短路等等，這都能通過改造解決。

4，結(jié)束語
本文大概介紹了銅精礦失重計量設備基本的工作原理，運行步驟，以及一些常見故障。其實WB-930控制器內(nèi)部設定參數(shù)很多，涉及校驗參數(shù)、報警設定參數(shù)、串口通訊數(shù)據(jù)參數(shù)、數(shù)字輸入/輸出組態(tài)參數(shù)等等總的來說，銅精礦失重計量設備精度高，故障率低，穩(wěn)定性好，這就確保了閃速爐的作業(yè)率和爐況的穩(wěn)定。

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