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0 引言
安鋼焦化廠的2 座4.3m 焦?fàn)t，投用時間早，沒有安裝裝煤車裝煤量稱量系統(tǒng)。隨著公司對物料投入產(chǎn)出平衡的要求，需要安裝裝煤計量。目前大多數(shù)焦?fàn)t裝煤秤稱量一般采用斷軌、不斷軌軌道電子秤或有基坑電子秤。該系統(tǒng)屬于焦?fàn)t后期改造項目，不能采用有基坑電子秤。焦化廠后期焦?fàn)t工程一般采用不斷軌電子秤，但在實際應(yīng)用中存在一些問題。主要問題是不斷軌電子秤在長期的運行中，焦?fàn)t本體的形變造成不斷軌電子秤軌道變形，從而影響裝煤量的稱量效果。通過對各種稱量方法的比較，采用料斗秤，測量每個裝煤斗的重量，通過PLC 和計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計算匯總，產(chǎn)生每孔碳化室裝煤量數(shù)據(jù)，形成班報表和日報表，作為車間管理考核依據(jù)，效果比較理想。
1 系統(tǒng)工藝
焦?fàn)t裝煤車主要完成對焦?fàn)t各炭化室的裝煤操作，是焦炭生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，其主要工藝流程為：裝煤車沿鐵軌行走至煤塔下，打開煤塔下煤孔閘板門從煤塔取一定質(zhì)量的煤，煤料達到要求質(zhì)量后，關(guān)閉煤塔閘板門，產(chǎn)生煤斗質(zhì)量，簡稱實車計量值W1；行至裝煤的炭化室上方將煤料輸送到炭化室內(nèi)，裝煤過程完成后產(chǎn)生空斗數(shù)據(jù)， 簡稱空車計量值W2；W1與W2之差即為凈裝煤量W3，如卸載量W1-W2≤Wx,則本次計量無效，如卸載量W1-W2＞W(wǎng)x,從而完成一次周期計量。
計量控制原理：焦?fàn)t裝煤車計量形式為料斗秤靜態(tài)稱重，在每個裝煤斗上安裝3 個稱重傳感器，信號引到裝煤車操作室的二次儀表，二次儀表顯示質(zhì)量并將傳感器出來的毫伏信號轉(zhuǎn)換為4~20mA DC 信號； 然后將電流信號傳輸?shù)絇LC，PLC 根據(jù)3 個料斗的重量計算出總的裝煤量；通過無線網(wǎng)絡(luò)，將裝煤量數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇粨Q機控制室的計算機上，產(chǎn)生報表，用于焦?fàn)t日?？己斯芾?。
2 控制系統(tǒng)構(gòu)成
根據(jù)焦?fàn)t裝煤車系統(tǒng)的工藝控制要求，提出裝煤車自動計量解決方案。稱重數(shù)據(jù)采集、基礎(chǔ)自動化控制和人機監(jiān)控管理等組成一個基于網(wǎng)絡(luò)的裝煤車自動計量系統(tǒng)，用于裝煤車工藝流程的操作及監(jiān)控、故障報警的監(jiān)視及確認、工藝過程的動態(tài)顯示、工藝參數(shù)的設(shè)定、秤量數(shù)據(jù)顯示及存儲、故障及報表打印等。
3 實際應(yīng)用
稱重數(shù)據(jù)采集功能由數(shù)個電阻應(yīng)變式負荷傳感器、稱重顯示表、PLC 和觸摸屏等來完成。稱重顯示表是一種基于重量監(jiān)測和校驗控制的終端處理器，該儀表充分考慮現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，具有根據(jù)溫度變化自動調(diào)整的功能；液晶觸摸屏顯示裝煤總量和裝煤車與稱量有關(guān)的動作信號及報警等信息；PLC 采用西門子S7-200 的控制系統(tǒng)，運行穩(wěn)定可靠。計算機采用專用稱重控制軟件，將PLC 系統(tǒng)的控制信息及數(shù)據(jù)進行實時顯示， 能連續(xù)讀取和顯示每個煤斗裝煤量及總重量，并且顯示裝煤車與稱量有關(guān)的動作信號。上位機稱重系統(tǒng)采用高級語言編程，自動生成裝煤量產(chǎn)量報表，并可根據(jù)需要做成班報表與日報表。
PLC 與計算機之間采用無線網(wǎng)絡(luò)通信， 通信協(xié)議為MODBUS 串口協(xié)議。在裝煤塔下面安裝無線接收裝置，在每輛裝煤車上安裝無線發(fā)射裝置，每臺裝煤車上的無線發(fā)射裝置與煤塔下面的無線接收裝置一一對應(yīng)，即發(fā)射與接收模塊是成對使用的，有效避免了裝煤車輛混淆的情況發(fā)生，大大提高了系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。計算機通過串口接收儀表傳遞的稱重數(shù)據(jù)，生成稱重記錄并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。稱重數(shù)據(jù)的記錄歸檔由常州梅德勒-托利多公司的ScaleMan 稱重計量管理軟件完成。計算機串口與稱重儀表串口相連。根據(jù)通信協(xié)議，軟件將儀表傳輸過來的數(shù)據(jù)處理后能同步顯示秤臺質(zhì)量。系統(tǒng)還具有權(quán)限管理功能和數(shù)據(jù)查詢功能。
4 常見故障及處理
（1） 軟件授權(quán)異常。處理措施：檢查USB 設(shè)備或軟件狗安裝是否正常；檢查軟件狗驅(qū)動是否正確安裝或丟失。（2）上位計算機接收不到稱重儀表數(shù)據(jù)。處理措施：檢查COM 口是否正確選用或是否被占用；檢查確認儀表是否處于連續(xù)發(fā)送狀態(tài)。
5 結(jié)語
利用電子料斗稱計量系統(tǒng)， 結(jié)合PLC 控制技術(shù)和稱重管理軟件，實現(xiàn)了對焦?fàn)t預(yù)裝煤量的控制。裝煤車司機可以通過觸摸屏設(shè)定每個煤斗的裝煤量， 當(dāng)裝煤量到達設(shè)定值時，由PLC 控制關(guān)閉煤車下料汽缸。還可以控制3 個煤斗的裝煤順序， 有效克服了3 個煤斗下煤速度不一致造成的煤餅頂部布料不均勻的問題。經(jīng)過近一年的使用， 裝煤車料斗秤控制系統(tǒng)運行非常穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠， 為廠部投入產(chǎn)出考核提供了可靠的數(shù)據(jù)，提高了生產(chǎn)管理水平，收到了很好的使用效果。

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