摘 要 本文簡要介紹了配料電子皮帶秤的組成與工作原理，通過自動控制技術對配料過程變量進行實時監測，對過程參數進行實時控制，并對實際使用過程中出現的異常情況及時進行優化改進，以便于保證燒結生產的連續性，提高燒結礦質量。
關鍵詞類別 燒結配料 電子皮帶秤 自動控制
1 前言
燒結生產實踐表明，配料是關系到燒結礦質量的重要環節之一。配料系統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，其自動控制系統必須能夠根據工藝要求快速進行調整。隨著燒結工藝系統自動化程度的提高，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，負責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行檢測，從而在連續輸送物料的同時完成稱量，當改變調速電機轉速時即可調節下料量的大小。
2.2 稱重傳感器
當物料通過稱量段時，由秤框傳遞物料重量到稱重傳感器，傳感器將重量轉化為相對應的毫伏電壓信號輸出。稱重傳感器采用電阻應變式，當傳感器受力后，貼在傳感器壁上的電阻應變片發生相應變形，阻值亦隨之改變，電阻應變片連接成橋式，當橋臂阻值發生變化時，即可輸出相應的電信號。
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，垂直安裝于頭輪減速機輸出軸處，頭輪減速機輸出軸與皮帶頭輪相連，軸上安裝有擋鐵，當其轉動至接近開關感應區域時，接近開關就能做出反應。一段時間內接近開關動作的次數即為頭輪轉過的圈數，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過換算后，傳送至PLC控制系統，PLC控制系統經過程序換算后求出瞬時流量與給定值之間的偏差，依據PID調節規律，輸出4～20mA控制信號到電子皮帶秤變頻器，調整皮帶秤皮帶速度，進而控制皮帶秤下料，達到恒定瞬時下料流量的目的。
目前，中天鋼鐵第一燒結廠3#機組配料PLC控制系統采用施耐德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、開關量輸入模塊和開關量輸出模塊，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，開關量輸入模塊選用140DAI75300，開關量輸出模塊選用140DDO35300。該系統廣泛應用于工業控制過程，CPU指令執行速度提升20%，是精細化配料的理想解決方案。
4 存在問題
3#機組配料室共有12個料倉選用電子皮帶秤進行配料作業，其中6個混勻料倉通過圓盤給料機進行調速，2個生石灰倉通過星型卸灰閥調速，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（直接調速）。9號煤粉倉電子皮帶秤曾出現頭輪與皮帶打滑的情況，由于崗位工巡檢不及時，主控工監控不到位，未能及時發現異常情況，導致斷煤40分鐘，造成嚴重的影響。
經過調查，當時組態畫面對9號倉的下料量設定值為13.75t/h，從監控歷史曲線圖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這段時間內曲線幾乎成一條直線，為非正常下料階段，下料量反饋值穩定在13.75t/h左右，波動范圍在±0.2t/h以內。原因分析為9號倉皮帶秤皮帶過松，導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 改進措施
針對上述情況，除了要求崗位上加強巡檢外，自動化儀表人員結合生產工藝控制要求，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號倉的畫面設定量為IN1，反饋量為IN2，兩者相減取絕對值，當絕對值小于等于0.3時（視現場具體情況而定），延時120秒輸出Q報警，如果絕對值無法持續120秒小于等于0.3，則無報警輸出。
6 結語
試驗證明，此監控程序確實能在出現類似情況時及時發出報警信號，使主控工能及時對配比進行臨時調整，保持燒結生產的連續性。今后還將對其他區域的電子皮帶秤下料監控程序進行完善，進而保證燒結生產的穩定，提高燒結礦的各項質量指標。
7 參考文獻
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