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1　 引言

宣鋼煉鐵廠四號(hào)豎爐于 2005 年 8 月建成投產(chǎn),其自動(dòng)控制選用了北京ABB 公司的 IndustrialIT 系統(tǒng)。在配料系統(tǒng)中,為了滿足膨潤土配加計(jì)量的要求,生產(chǎn)中要對(duì)其加料量及放料量進(jìn)行自動(dòng)控制 ,因此我們選用南京三埃的高精度減量秤作為控制膨潤土計(jì)量的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了膨潤土配加過程的自動(dòng)化。

2　 系統(tǒng)構(gòu)成及技術(shù)要求

該減量秤由料倉 、 稱重斗、葉輪給料機(jī)、稱重傳感器、螺旋出料機(jī)、SA -201H 系列配料控制器等設(shè)備組成 。

( 1) 料倉和稱重斗除進(jìn)料口和出料口外都是封閉的,進(jìn)料口和出料口的輸送管道采用柔性軟管過渡( 不能硬連接,否則影響稱重精度) ,同時(shí)儲(chǔ)料器外敷有保溫材料 、帶軸承的限位拉桿 、 兩塊校秤用的焊接鈑。

( 2) 葉輪給料機(jī) : 與料倉相連接, 通過葉輪電機(jī)控制葉輪旋轉(zhuǎn),可以通過手動(dòng)、自動(dòng)兩種模式控制葉輪將物料下放到稱重斗中 。

( 3) 根據(jù)秤體的形狀和現(xiàn)場環(huán)境 ,我們選用防潮、耐高溫的STC-11 型傳感器,提高使用壽命,將系統(tǒng)自重和物料重量轉(zhuǎn)換成 mV 電信號(hào)輸出。此傳感器最大稱量的選擇,根據(jù)公式 Q = ( W1 + W2) ＊ K/N 經(jīng)過計(jì)算,考慮適當(dāng)余量,得到傳感器的最大稱重為1t 。式中 :

Q : 單傳感器的最大稱量;

W1: 被稱容器的自重;

W2: 被稱物料的最大值 ;

N : 傳感器的個(gè)數(shù);

K : 安全系數(shù),一般為 1～ 1. 5。

( 4) 螺旋出料機(jī) : 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋旋轉(zhuǎn)推動(dòng)物料前進(jìn),通過控制螺旋電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制下料量以達(dá)到設(shè)定值。

( 5) 控制精度 : 減量秤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)計(jì)量準(zhǔn)確度≤0 . 5%; 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)配料準(zhǔn)確度 ≤0. 5 %; 配料計(jì)量控制范圍 0 . 01 ～300t/h 。

減量秤廣泛的應(yīng)用于各種減量控制方式的物料配料,例如燒結(jié)定量控制給料,煤粉定量控制給料等。

3　 工作原理

減量秤是根據(jù)稱重斗中物料重量的減少速率來控制出料螺旋機(jī)轉(zhuǎn)速,以達(dá)到定量給料的目的,當(dāng)稱料斗的物料到達(dá)稱重下限時(shí),出料螺旋機(jī)則按照當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)速固定出料量,同時(shí)控制料倉里的物料快速下到稱料斗中 ,當(dāng)裝料到稱中上限時(shí)停止裝料,快速裝料可以縮短進(jìn)料時(shí)間,提高稱重的準(zhǔn)確度和控制精度。通過各階段物料量的定值控制, 在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料控制和一系列信號(hào)的采集、傳遞,達(dá)到加料的準(zhǔn)確控制。

當(dāng)空秤時(shí),放料閥門關(guān)閉 ,膨潤土通過輸送管進(jìn)入儲(chǔ)料罐中,計(jì)算機(jī)顯示出秤中的膨潤土的總量。當(dāng)秤量大于料位上限設(shè)定值時(shí),供料繼電器斷開,供料閥門關(guān)閉。

當(dāng)需要配料時(shí),操作人員用鼠標(biāo)按下“啟動(dòng)” 鍵進(jìn)行控制,啟動(dòng)信號(hào)輸出 ,繼電器接通,閥門打開,進(jìn)行放料。

當(dāng)秤量值大于設(shè)定值時(shí) ,繼電器斷開,閥門關(guān)閉,停止放料,待秤穩(wěn)定后 ,顯示放料值。

實(shí)際重量小于料位下限設(shè)定值時(shí),又開始加料。

當(dāng)?shù)诙畏帕?重復(fù)以上步驟。

4　 系統(tǒng)的控制

系統(tǒng)主要通過兩種方式進(jìn)行控制,一種是由儀表面板設(shè)定來控制配料 ; 另一種是由上級(jí)計(jì)算機(jī)控制配料。從現(xiàn)場考慮,我們選用第二種方式進(jìn)行控制: 采用 RS -485 標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與上位計(jì)算機(jī)連接 ,通過IndustrialIT 控制系統(tǒng)和DigiVis 軟件 ,運(yùn)用 FBD 模塊編寫程序?qū)Τ隽稀⑦M(jìn)料全過程進(jìn)行監(jiān)控( 如下圖) ?？娠@示瞬時(shí)量 、累積量( 班、日、月累積值) 和輸出量; 上料、下料趨勢 ; 輸出 PID 控制信號(hào)和瞬時(shí)流量電流信號(hào) ; 20 余種工作狀態(tài)及錯(cuò)誤狀態(tài)指示; 具有手動(dòng)、自動(dòng)控制功能等。

5　 維護(hù)、保養(yǎng)及故障處理

( 1) 在實(shí)際運(yùn)行中要保持減量秤的精度和穩(wěn)定性,在很大程度上取決于使用 、 維護(hù)和保養(yǎng)。堅(jiān)持每天巡檢,對(duì)電子設(shè)備清掃灰塵,保證觸電清潔及絕緣可靠,對(duì)閥門 、限位等部件定期加油,定期對(duì)傳感器進(jìn)行檢查,測量橋路電阻和空秤時(shí)的輸出電壓,定期用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)減量秤進(jìn)行校準(zhǔn)。

( 2) 當(dāng)發(fā)生故障時(shí),首先判斷是稱量失準(zhǔn)方面的故障還是自動(dòng)控制方面的故障, 根據(jù)發(fā)生故障的原因予以排除。在稱量方面 ,先檢查秤體限位是否被異物卡死,造成稱量失準(zhǔn),如這種情況被排除則應(yīng)檢測傳感器,找出性能不合格的傳感器,并更換; 在控制執(zhí)行方面,首先檢查放大器是否有信號(hào)輸出,該信號(hào)是否準(zhǔn)確 ,若輸出信號(hào)沒問題,再檢查變頻器是否正常。

　 ( 3) 秤體需電焊作業(yè)時(shí),要注意電焊機(jī)不能和計(jì)算機(jī)共電源,也不能使用計(jì)算機(jī)地線,電焊時(shí)要斷開信號(hào)電源與計(jì)算機(jī)的連接 ,電焊機(jī)的地線必須設(shè)置在被焊部位附近,并牢固連接在秤體上,切不可使傳感器與電焊機(jī)地線形成回路。

6　 使用效果

自2005 年10 月中旬四號(hào)豎爐配料系統(tǒng)投產(chǎn)至今,設(shè)備使用狀況良好,為膨潤土下料量的控制提供了準(zhǔn)確計(jì)量數(shù)據(jù),效果顯著:

( 1) 該秤具有很高的穩(wěn)定性,故障率低,使用維護(hù)方便,延長了傳感器的壽命 ,每年可節(jié)約設(shè)備費(fèi)1 萬余元 。

( 2) 該秤操作人員能通過計(jì)算機(jī)近距離控制設(shè)備,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度 ,提高配料速度 ,大幅度提升生產(chǎn)能力。

7　 結(jié)論

減量秤在我廠豎爐配料系統(tǒng)中的首次應(yīng)用成功, 得到了使用單位的廣泛好評(píng),這使我們更有信心加強(qiáng)新設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中的推廣,也使我廠在計(jì)量自動(dòng)控制方面上了一個(gè)臺(tái)階。

 

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