1　 引言

宣钢炼铁厂四号竖炉于 2005 年 8 月建成投产,其自动控制选用了北京ABB 公司的 IndustrialIT 系统。在配料系统中,为了满足膨润土配加计量的要求,生产中要对其加料量及放料量进行自动控制 ,因此我们选用南京三埃的高精度减量秤作为控制膨润土计量的设备,实现了膨润土配加过程的自动化。

2　 系统构成及技术要求

该减量秤由料仓 、 称重斗、叶轮给料机、称重传感器、螺旋出料机、SA -201H 系列配料控制器等设备组成 。

( 1) 料仓和称重斗除进料口和出料口外都是封闭的,进料口和出料口的输送管道采用柔性软管过渡( 不能硬连接,否则影响称重精度) ,同时储料器外敷有保温材料 、带轴承的限位拉杆 、 两块校秤用的焊接钣。

( 2) 叶轮给料机 : 与料仓相连接, 通过叶轮电机控制叶轮旋转,可以通过手动、自动两种模式控制叶轮将物料下放到称重斗中 。

( 3) 根据秤体的形状和现场环境 ,我们选用防潮、耐高温的STC-11 型传感器,提高使用寿命,将系统自重和物料重量转换成 mV 电信号输出。此传感器最大称量的选择,根据公式 Q = ( W1 + W2) ＊ K/N 经过计算,考虑适当余量,得到传感器的最大称重为1t 。式中 :

Q : 单传感器的最大称量;

W1: 被称容器的自重;

W2: 被称物料的最大值 ;

N : 传感器的个数;

K : 安全系数,一般为 1～ 1. 5。

( 4) 螺旋出料机 : 电动机带动螺旋旋转推动物料前进,通过控制螺旋电机的转速控制下料量以达到设定值。

( 5) 控制精度 : 减量秤系统动态计量准确度≤0 . 5%; 系统动态配料准确度 ≤0. 5 %; 配料计量控制范围 0 . 01 ～300t/h 。

减量秤广泛的应用于各种减量控制方式的物料配料,例如烧结定量控制给料,煤粉定量控制给料等。

3　 工作原理

减量秤是根据称重斗中物料重量的减少速率来控制出料螺旋机转速,以达到定量给料的目的,当称料斗的物料到达称重下限时,出料螺旋机则按照当时的转速固定出料量,同时控制料仓里的物料快速下到称料斗中 ,当装料到称中上限时停止装料,快速装料可以缩短进料时间,提高称重的准确度和控制精度。通过各阶段物料量的定值控制, 在生产过程中实现自动配料控制和一系列信号的采集、传递,达到加料的准确控制。

当空秤时,放料阀门关闭 ,膨润土通过输送管进入储料罐中,计算机显示出秤中的膨润土的总量。当秤量大于料位上限设定值时,供料继电器断开,供料阀门关闭。

当需要配料时,操作人员用鼠标按下“启动” 键进行控制,启动信号输出 ,继电器接通,阀门打开,进行放料。

当秤量值大于设定值时 ,继电器断开,阀门关闭,停止放料,待秤稳定后 ,显示放料值。

实际重量小于料位下限设定值时,又开始加料。

当第二次放料,重复以上步骤。

4　 系统的控制

系统主要通过两种方式进行控制,一种是由仪表面板设定来控制配料 ; 另一种是由上级计算机控制配料。从现场考虑,我们选用第二种方式进行控制: 采用 RS -485 标准通讯接口与上位计算机连接 ,通过IndustrialIT 控制系统和DigiVis 软件 ,运用 FBD 模块编写程序对出料、进料全过程进行监控( 如下图) 。可显示瞬时量 、累积量( 班、日、月累积值) 和输出量; 上料、下料趋势 ; 输出 PID 控制信号和瞬时流量电流信号 ; 20 余种工作状态及错误状态指示; 具有手动、自动控制功能等。

5　 维护、保养及故障处理

( 1) 在实际运行中要保持减量秤的精度和稳定性,在很大程度上取决于使用 、 维护和保养。坚持每天巡检,对电子设备清扫灰尘,保证触电清洁及绝缘可靠,对阀门 、限位等部件定期加油,定期对传感器进行检查,测量桥路电阻和空秤时的输出电压,定期用标准砝码对减量秤进行校准。

( 2) 当发生故障时,首先判断是称量失准方面的故障还是自动控制方面的故障, 根据发生故障的原因予以排除。在称量方面 ,先检查秤体限位是否被异物卡死,造成称量失准,如这种情况被排除则应检测传感器,找出性能不合格的传感器,并更换; 在控制执行方面,首先检查放大器是否有信号输出,该信号是否准确 ,若输出信号没问题,再检查变频器是否正常。

　 ( 3) 秤体需电焊作业时,要注意电焊机不能和计算机共电源,也不能使用计算机地线,电焊时要断开信号电源与计算机的连接 ,电焊机的地线必须设置在被焊部位附近,并牢固连接在秤体上,切不可使传感器与电焊机地线形成回路。

6　 使用效果

自2005 年10 月中旬四号竖炉配料系统投产至今,设备使用状况良好,为膨润土下料量的控制提供了准确计量数据,效果显著:

( 1) 该秤具有很高的稳定性,故障率低,使用维护方便,延长了传感器的寿命 ,每年可节约设备费1 万余元 。

( 2) 该秤操作人员能通过计算机近距离控制设备,降低了劳动强度 ,提高配料速度 ,大幅度提升生产能力。

7　 结论

减量秤在我厂竖炉配料系统中的首次应用成功, 得到了使用单位的广泛好评,这使我们更有信心加强新设备在实际生产中的推广,也使我厂在计量自动控制方面上了一个台阶。

 

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