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0引言
電子皮帶秤是皮帶運(yùn)輸機(jī)的計(jì)量裝置，應(yīng)用非常廣泛，特別在煉鋼散料的定量配送中起著重要的作用。系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性及稱量精度直接影響鋼水的質(zhì)量。原系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代初的設(shè)備，設(shè)備老化且備件缺乏。為此決定進(jìn)行改造，以適應(yīng)生產(chǎn)工藝的需要。
1系統(tǒng)構(gòu)成及原理
1.1電子皮帶秤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
電子皮帶秤是由稱重傳感器、測(cè)速傳感器、稱重框架、稱重儀表和速度控制裝置等所組成。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2電子度帶秤的稱重原理
（1）稱重原理。當(dāng)皮帶輸送物料時(shí)，物料重量通過皮帶稱量拖輻載臺(tái)作用于稱重傳感器，稱重傳感器將重量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（MV級(jí)），送入稱重儀表。裝在電動(dòng)機(jī)上的測(cè)速傳感器（接近開關(guān)）把皮帶運(yùn)行的速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，送人稱重儀表。稱重儀表內(nèi)部將實(shí)際流量財(cái)與設(shè)定流量N進(jìn)行比較,得到其偏差值，將該偏差值通過PI調(diào)節(jié)后，將其轉(zhuǎn)變?yōu)?~20mA電流信號(hào)。稱重儀表輸出4~20mA電流信號(hào)給電動(dòng)機(jī)的控制器（變頻器），由變頻器控制電動(dòng)機(jī)速度。改變V值，使得M和N-致,達(dá)到定量給料機(jī)的目的，從而實(shí)現(xiàn)了皮帶稱的計(jì)量控制。
（2）計(jì)量原理。通過稱重原理可知，皮帶秤測(cè)量物料的瞬時(shí)流量的大小取決于兩個(gè)參數(shù)，即連續(xù)測(cè)量皮帶負(fù)荷Q和皮帶速度K瞬時(shí)流量等于負(fù)荷值Q和測(cè)速傳感器測(cè)量的皮帶速度值V兩個(gè)參數(shù)相乘所得，通過計(jì)算得到喂料速度Z）,依據(jù)設(shè)定值控制實(shí)際值。
計(jì)算公式為D=Q*V*3600.
式中，D為喂料速度（kg/h）;Q為皮帶負(fù)荷（kg/h）W為皮帶速度（m/s）o
2存在的問題及改造的實(shí)施
2.1存在的問題
皮帶稱重系統(tǒng)中控制部分和皮帶的驅(qū)動(dòng)部分是此系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。天津鋼管公司煉鋼廠的皮帶稱重系統(tǒng)原引進(jìn)德國的皮帶稱重系統(tǒng)。控制部分是由Micracont控制規(guī)則系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控制，皮帶的驅(qū)動(dòng)部分是由ThyrIstorControUerTYPEGCB6422速度控制器來控制和驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)。隨著公司生產(chǎn)要求的不斷提高，我們分析原系統(tǒng)的狀況,存在如下問題：
原來皮帶拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)，雖然也可以滿足拖動(dòng)系統(tǒng)的需要。但由于直流電動(dòng)機(jī)存在著適應(yīng)高粉塵等惡劣環(huán)境的能力差，日常維護(hù)工作量大的特點(diǎn)，使系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定,達(dá)不到配料生產(chǎn)工藝的要求，影響了生產(chǎn)效率的提高。皮帶拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是用ThyrIstorControllerTYPEGCB6422速度控制器來控制和驅(qū)動(dòng)的。由于該控制器是20世紀(jì)80-90年代的設(shè)備。購買備件很困難。長(zhǎng)時(shí)間•的應(yīng)用無備件更換。加大了故障率。又由于環(huán)境比較惡劣，經(jīng)常損壞，這就給日常維護(hù)工作帶來很大困難，而且也影響生產(chǎn)。稱重儀表是Microcont系統(tǒng)。Microcont系統(tǒng)是一種測(cè)量和控制系統(tǒng)。Micioconl系統(tǒng)是建立在印制電路板上的模件式結(jié)構(gòu)，印制電路板可從后面進(jìn)行更換?；窘M件有FNT：電源,FMC：微機(jī),FAD：模擬輸入.FIK-E和FIK-W等接口插件。模件式結(jié)構(gòu)的儀表也需要用高集成度的稱重儀表來替換，會(huì)給日常維護(hù)帶來很大便利。皮帶秤控制線路板體積比較大,接線比較復(fù)雜，增加了維護(hù)時(shí)間。
2.2改造的實(shí)施
為了提高皮帶秤的穩(wěn)定性,準(zhǔn)確度，達(dá)到配料生產(chǎn)工藝的要求，提高生產(chǎn)效率。皮帶稱重系統(tǒng)急需改造。我們廠的皮帶稱重系統(tǒng)改造為承德華騰計(jì)量設(shè)備有限責(zé)任公司的皮帶稱重系統(tǒng)。
將原來的直流電動(dòng)機(jī)改為交流變頻電動(dòng)機(jī)，降低了日常維護(hù)工作量。直寵調(diào)速控制器改為變頻器來控制和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。選用的是Vaeon的CXL系列變頻器。它的基本原理框圖如圖2所示

圖中三相交流電抗器與直流中間環(huán)節(jié)電容構(gòu)成了LC濾波器，再加上二極管橋就產(chǎn)生了IGBT逆變橋所需的直流電壓。IGBT橋產(chǎn)生作用于電動(dòng)機(jī)的對(duì)稱三相交流PWM調(diào)制電壓,從電源側(cè)吸收的功率幾乎都是有功功率。
圖中“電機(jī)及應(yīng)用”模塊基于微處理器軟件。微處理器根據(jù)檢測(cè)信號(hào)，參數(shù)設(shè)定值和自“控制1/0模塊及控制面板的指令對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制“電動(dòng)機(jī)及應(yīng)用”模塊向電動(dòng)機(jī)控制專用集成電路發(fā)出指令,該電路計(jì)算岀IGBT的開關(guān)位置，門極驅(qū)動(dòng)器對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行放大，用來驅(qū)動(dòng)IGBT逆變橋。變頻器通過信號(hào)處理，輸出相應(yīng)的比例電壓，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制和稱量系統(tǒng)的計(jì)量控制工作。
將原來的Microcont系統(tǒng)改為IntecontPlus系統(tǒng)。它是用于計(jì)量和控制喂料設(shè)備的計(jì)量計(jì)算系統(tǒng)，它的集成度很高。具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、工作效率高、精度高和輸出特性穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。輸岀4~20mA作為頻率設(shè)定信號(hào)。用簡(jiǎn)單的連鎖裝置代替了體積較大，接線比較復(fù)雜的控制線路板,降低了維護(hù)時(shí)間和維修量。
3實(shí)際應(yīng)用效果
自改造以來。經(jīng)過在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度提高了，儀表顯示也很穩(wěn)定。為了防止儀表輸出4~20mA信號(hào)到變頻器過程中受到干擾，造成控制系統(tǒng)不穩(wěn)定或精度下降，安置了一個(gè)安全隔離器。系統(tǒng)改造后，配料系統(tǒng)運(yùn)行和可靠性明顯提高,實(shí)際應(yīng)用效果良好。配料準(zhǔn)確度達(dá)到±1%;原來配料速度是200i/h,現(xiàn)在配料速度提高到360t/h;滿足目前的生產(chǎn)工藝要求，其IntecontPlus儀表和變頻器調(diào)速在皮帶秤系統(tǒng)改造中得到了很好的應(yīng)用效果,使設(shè)備技術(shù)性能也得到顯著的提高。
4結(jié)束語
此次改造，考慮現(xiàn)場(chǎng)各種實(shí)際情況,認(rèn)真分析,把提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性放在第一位，達(dá)到了改造目的。它具有體積小、重量輕、保護(hù)功能完善、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，稱量準(zhǔn)確、可靠性高和操作方便等特點(diǎn)，為企業(yè)節(jié)約了設(shè)備維修費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本。

作者：趙海軍，周繼志

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