摘  要  本文簡要介紹了配料電子皮帶秤的組成與工作原理，通過自動控制技術(shù)對配料過程變量進(jìn)行實時監(jiān)測，對過程參數(shù)進(jìn)行實時控制，并對實際使用過程中出現(xiàn)的異常情況及時進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以便于保證燒結(jié)生產(chǎn)的連續(xù)性，提高燒結(jié)礦質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞  燒結(jié)配料  電子皮帶秤  自動控制

　　1  前言

　　燒結(jié)生產(chǎn)實踐表明，配料是關(guān)系到燒結(jié)礦質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。配料系統(tǒng)的主要功能就是將混勻礦、白云石、煤粉、生石灰等原料按照一定的比例均衡地混配在一起，其自動控制系統(tǒng)必須能夠根據(jù)工藝要求快速進(jìn)行調(diào)整。隨著燒結(jié)工藝系統(tǒng)自動化程度的提高，對配料電子皮帶秤的精確性和快速性要求也越來越高。

　　2  電子皮帶秤的組成與工作原理

　　2.1  秤架

　　秤架實際上就是一條小型皮帶機(jī)，負(fù)責(zé)將物料從料倉中拖出并輸送至主皮帶。在物料通過稱量段時，由秤框及傳感器對物料重量進(jìn)行檢測，從而在連續(xù)輸送物料的同時完成稱量，當(dāng)改變調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速時即可調(diào)節(jié)下料量的大小。

　　2.2  稱重傳感器

　　當(dāng)物料通過稱量段時，由秤框傳遞物料重量到稱重傳感器，傳感器將重量轉(zhuǎn)化為相對應(yīng)的毫伏電壓信號輸出。稱重傳感器采用電阻應(yīng)變式，當(dāng)傳感器受力后，貼在傳感器壁上的電阻應(yīng)變片發(fā)生相應(yīng)變形，阻值亦隨之改變，電阻應(yīng)變片連接成橋式，當(dāng)橋臂阻值發(fā)生變化時，即可輸出相應(yīng)的電信號。

　　2.3  測速裝置

　　要完成稱重，必須測出皮帶的速度。測速裝置其實就是一接近開關(guān)，垂直安裝于頭輪減速機(jī)輸出軸處，頭輪減速機(jī)輸出軸與皮帶頭輪相連，軸上安裝有擋鐵，當(dāng)其轉(zhuǎn)動至接近開關(guān)感應(yīng)區(qū)域時，接近開關(guān)就能做出反應(yīng)。一段時間內(nèi)接近開關(guān)動作的次數(shù)即為頭輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，通過換算即可得出皮帶的速度。

　　3  電子皮帶秤的自動控制

　　現(xiàn)場稱重控制儀表將稱重傳感器輸送來的0～20mv電壓信號和測速裝置檢測到的速度信號經(jīng)過換算后，傳送至PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)經(jīng)過程序換算后求出瞬時流量與給定值之間的偏差，依據(jù)PID調(diào)節(jié)規(guī)律，輸出4～20mA控制信號到電子皮帶秤變頻器，調(diào)整皮帶秤皮帶速度，進(jìn)而控制皮帶秤下料，達(dá)到恒定瞬時下料流量的目的。

　　目前，中天鋼鐵第一燒結(jié)廠3#機(jī)組配料PLC控制系統(tǒng)采用施耐德QUANTUM系列，配置有處理器模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊，處理器模塊選用140CPU65150，模擬量輸入模塊選用140ACI03000，模擬量輸出模塊選用140ACO02000，開關(guān)量輸入模塊選用140DAI75300，開關(guān)量輸出模塊選用140DDO35300。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制過程，CPU指令執(zhí)行速度提升20%，是精細(xì)化配料的理想解決方案。

　　4  存在問題

　　3#機(jī)組配料室共有12個料倉選用電子皮帶秤進(jìn)行配料作業(yè)，其中6個混勻料倉通過圓盤給料機(jī)進(jìn)行調(diào)速，2個生石灰倉通過星型卸灰閥調(diào)速，剩余4個輔料倉（白云石和煤粉）為電子皮帶秤直接拖拉給料（直接調(diào)速）。9號煤粉倉電子皮帶秤曾出現(xiàn)頭輪與皮帶打滑的情況，由于崗位工巡檢不及時，主控工監(jiān)控不到位，未能及時發(fā)現(xiàn)異常情況，導(dǎo)致斷煤40分鐘，造成嚴(yán)重的影響。

　　經(jīng)過調(diào)查，當(dāng)時組態(tài)畫面對9號倉的下料量設(shè)定值為13.75t/h，從監(jiān)控歷史曲線圖1中可以看出（圖中白色曲線為配料9號倉的下料量反饋趨勢）：在18：20之前下料量反饋值波動較大，此時生產(chǎn)為正常下料階段，下料量反饋值波動范圍在±1.5t/h左右。而18：20至19：00這段時間內(nèi)曲線幾乎成一條直線，為非正常下料階段，下料量反饋值穩(wěn)定在13.75t/h左右，波動范圍在±0.2t/h以內(nèi)。原因分析為9號倉皮帶秤皮帶過松，導(dǎo)致尾部被料壓死后皮帶開始打滑，而計量儀表始終能收到稱重信號和測速信號，故下料量趨勢圖中有40分鐘下料曲線沒有變化。

　　5  改進(jìn)措施

　　針對上述情況，除了要求崗位上加強(qiáng)巡檢外，自動化儀表人員結(jié)合生產(chǎn)工藝控制要求，對9號煤粉倉下料量反饋值波動范圍低于正常值時做了報警，PLC控制程序修改如下（見圖2）。

　　圖2中SUB為減法功能塊，ABS為絕對值功能塊，LE為小于等于功能塊，TON為通電延時功能塊。9號倉的畫面設(shè)定量為IN1，反饋量為IN2，兩者相減取絕對值，當(dāng)絕對值小于等于0.3時（視現(xiàn)場具體情況而定），延時120秒輸出Q報警，如果絕對值無法持續(xù)120秒小于等于0.3，則無報警輸出。

　　6  結(jié)語

　　試驗證明，此監(jiān)控程序確實能在出現(xiàn)類似情況時及時發(fā)出報警信號，使主控工能及時對配比進(jìn)行臨時調(diào)整，保持燒結(jié)生產(chǎn)的連續(xù)性。今后還將對其他區(qū)域的電子皮帶秤下料監(jiān)控程序進(jìn)行完善，進(jìn)而保證燒結(jié)生產(chǎn)的穩(wěn)定，提高燒結(jié)礦的各項質(zhì)量指標(biāo)。

　　7  參考文獻(xiàn)

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　　[3]陳新平.皮帶秤自動配料控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J]工業(yè)技術(shù)，2009.