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0引言

在水泥生產(chǎn)過程中，配料系統(tǒng)精度高低、速度大小是制約水泥質(zhì)量和產(chǎn)量的主要環(huán)節(jié)，通過配料系統(tǒng)可以按照設(shè)定配比和流量控制各輸入物料的瞬時(shí)流量，從而達(dá)到控制水泥質(zhì)量和產(chǎn)量的目的。目前，配料系統(tǒng)常用的計(jì)量控制設(shè)備主要有4種：①調(diào)速電子皮帶秤；②懸臂式電子皮帶秤加上電磁振動(dòng)給料機(jī)；③失重秤；④料斗秤。前兩種配料裝置存在著嚴(yán)重的零點(diǎn)漂移，配料精度低，無法滿足水泥配料的要求。失重秤要求安裝高度較高，不利于舊系統(tǒng)改造。峰峰水泥廠近幾年的實(shí)際應(yīng)用情況表明，失重秤和料斗秤的確為水泥配料系統(tǒng)提供了一個(gè)比較理想的計(jì)量控制手段，它在工作原理上突破了傳統(tǒng)的連續(xù)稱重設(shè)備所采用的動(dòng)態(tài)計(jì)量方式，采用靜態(tài)稱重原理，工作穩(wěn)定可靠，計(jì)量準(zhǔn)確度高。本文針對(duì)峰峰水泥廠料斗秤配料系統(tǒng)，采用高檔工業(yè)控制微機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了高精度、高可靠性自動(dòng)配料，使水泥生產(chǎn)系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性得到明顯提高，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益。

1系統(tǒng)概述

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，它主要包括：壓力傳感器、信號(hào)放大及V/F變換、F/V變換、輸入接口、輸出接口、電振機(jī)、主機(jī)、顯示器、鍵盤、打印機(jī)等部分。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的總流量和8種配料的配比關(guān)系，分別控制各物料的流量，使其既滿足配比精度要求又滿足總流量的要求。由于這種計(jì)量采用斷續(xù)進(jìn)料、斷續(xù)出料靜態(tài)測(cè)量的工作方式，并且克服了給料沖擊、皮重不均、零點(diǎn)漂移的影響，因此可以獲得相當(dāng)高的計(jì)量精度。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)每個(gè)料斗秤給料時(shí)間及放料閥門進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，確保系統(tǒng)能正常運(yùn)行。此外，系統(tǒng)還可完成顯示、存儲(chǔ)、打印、報(bào)警及通信功能。

2 系統(tǒng)硬件及抗干擾措施

本系統(tǒng)采用研華lPC-610P工控機(jī)作主機(jī)，其配置為586/166/16M/2. IG/單軟/14英寸CRT。接口電路包括：16路開關(guān)量輸入接口，其中料斗門開關(guān)狀態(tài)8路，皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)1路，剩余7路做系統(tǒng)擴(kuò)展；32路開關(guān)量輸出接口，其中電振機(jī)快振8路，電振機(jī)慢振8路，料斗秤放料閥門開啟8路，剩余8路做系統(tǒng)擴(kuò)展；此外，還有由F/V變換及數(shù)據(jù)采集板構(gòu)成的八路模擬量輸入接口用于采集料斗秤給料量。

由于傳感器與主機(jī)之間的距離較遠(yuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾較大，如大功率設(shè)備的啟停，高壓設(shè)備和開關(guān)的電磁輻射，因而對(duì)傳感器輸出的mV級(jí)重量信號(hào)采用V/F變換輸出，隨重量變化的頻率信號(hào)通過遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸線傳輸?shù)街鳈C(jī)，經(jīng)主機(jī)接口系統(tǒng)中的F/V變換電路變換成模擬量。V/F及F/V變換電路采用VFC320芯片實(shí)現(xiàn)，其性能指標(biāo)為：①線性度優(yōu)于0.005%；②溫漂小于±5μv／℃；③增益漂移為20×10-6/℃；④工作溫度范圍為- 65~+150℃。VFC320輸出頻率（電壓）與輸入電壓（頻率）成正比，頻率的輸出（輸入）可與TTL或CMOS電路接口。其電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖中Rw1為增益調(diào)節(jié)電阻，Rw5為失調(diào)電壓調(diào)整電阻。

為了提高系統(tǒng)整機(jī)的抗干擾能力，對(duì)所有的輸入、輸出接口都采用光電隔離方式。對(duì)系統(tǒng)供電電源采用交流穩(wěn)壓器，再經(jīng)過隔離變壓器及高頻濾波器，這樣可有效地抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)及電網(wǎng)串入的高頻干擾。

3系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)工作原理為：系統(tǒng)運(yùn)行后，主機(jī)首先檢測(cè)料斗秤的空載重量作為皮重，延時(shí)3s后通過輸出接口控制電振給料機(jī)，將原料從儲(chǔ)料倉放入料斗秤，同時(shí)系統(tǒng)開始連續(xù)檢測(cè)由料斗秤壓力傳感器、變送器送來的重量信號(hào)，開始時(shí)電振機(jī)處于快振狀態(tài)，使物料快速放入料斗秤，以減小放料時(shí)間，當(dāng)料斗秤中物料實(shí)際重量（料斗秤當(dāng)前毛重一皮重）達(dá)設(shè)定值的90%時(shí)，使電振機(jī)進(jìn)入慢振（慢振為快振的10% - 20%）狀態(tài)，用以減小物料的沖擊影響，保證放料精確，當(dāng)實(shí)際物料重量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，停電振機(jī)，當(dāng)8種物料實(shí)際重量都達(dá)到設(shè)定值時(shí)，延時(shí)3s后同時(shí)檢測(cè)8種物料的實(shí)際給料量，然后，同時(shí)開啟8種物料的放料閥門，將物料同時(shí)放到皮帶運(yùn)輸機(jī)上，經(jīng)20s延時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉每個(gè)料斗秤的放料閥門，然后，系統(tǒng)把放料后和放料前的皮重的代數(shù)差及實(shí)際給料量和設(shè)定量的偏差累加到下一次放料重量中。這樣，系統(tǒng)完成一個(gè)工作周期，以后循環(huán)往復(fù)，周期運(yùn)行。根據(jù)系統(tǒng)的工作原理，本系統(tǒng)軟件采用Microsoft VC++4.2實(shí)現(xiàn)。其軟件流程圖如圖3所示：

4結(jié)束語

本系統(tǒng)以靜態(tài)稱重方式為基礎(chǔ)，所以其計(jì)量準(zhǔn)確度不受零點(diǎn)漂移和皮重變化的影響，無論流量大小，均有較高的計(jì)量精度。另外，本系統(tǒng)象其它動(dòng)態(tài)給料秤那樣，能連續(xù)、自動(dòng)地顯示物料的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量以及定量控制。其主要技術(shù)指標(biāo)如下，給料能力：最大為30t/h，最小為0.5t/h:計(jì)量精度：±0.2%；配比精度：±0.2%；配料周期：30~180s/斗。本系統(tǒng)在峰峰水泥廠運(yùn)行一年多以來，性能穩(wěn)定可靠，配料及計(jì)量精度較高，運(yùn)行效果良好，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

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