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1引言
某煉鐵廠1#燒結(jié)機1號配料系統(tǒng)由14個配料圓盤及熱返礦組成。每個配料圓盤的起動、停止均由人工對其單獨控制,下料量也由人工調(diào)節(jié)相應(yīng)的電位器后用“拋盤”稱量校準。由于計算機系統(tǒng)具有功能強、穩(wěn)定性高、維護成本低、使用壽命長等優(yōu)點,傳統(tǒng)的組合儀表已逐漸被計算機所取代。就鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)配料而言,傳感技術(shù)和配料秤的不斷完善,加速了計算機在配料自動控制中的應(yīng)用。
2配料控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成
配料自動控制的目的是:
(1)在配料圓盤和集料皮帶之間安裝配料皮帶秤,利用可控硅調(diào)速裝置,由計算機統(tǒng)一控制,達到自動控制的目的。
(2)對生產(chǎn)線實現(xiàn)集中監(jiān)控和數(shù)據(jù)報表的打印和管理。
配料控制系統(tǒng)原理見圖1,簡介如下。

2.1配料秤
由于燒結(jié)配料現(xiàn)場環(huán)境惡劣,物料水分大、粘性強、容易板結(jié)而使下料不暢,這些條件對配料秤的環(huán)境適應(yīng)性提出了較高要求。并且燒結(jié)配料的連續(xù)生產(chǎn)和動態(tài)稱量及各種物料的配比差別大等特點,又要求配料秤具有很高的精度和穩(wěn)定性。通過對幾種型號配料秤的了解和對比,我們認為STH-Ⅲ型皮帶配料秤各項性能指標較為完善,具體優(yōu)點是:
(1)配料秤結(jié)構(gòu)合理
該秤采用雙杠桿多托輥秤架結(jié)構(gòu),稱量段長,對不均勻物料“濾波”能力強、秤架堅固、抗干擾能力強,秤架采用鑄鋼結(jié)構(gòu),不易變形,穩(wěn)定可靠。
(2)頭尾輪均采用鼓形輪,皮帶不易跑偏,適應(yīng)于料量不均勻,物料容易偏載等場合,對不同配料特點有較強的適應(yīng)性。
(3)稱量傳感器性能好
選用了進口西班牙充氮全密封傳感器,適于潮濕、多塵環(huán)境。具有精度高、綜合誤差小、線性度好、工作穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點。
2.2控制器
適合現(xiàn)場的控制器從技術(shù)要求上講必須能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制和回路控制功能,我們選擇了介于可編程控制器和回路控制器之間的霍尼韋爾S9000小型集散系統(tǒng)。
它的特點是:控制器的兩個并行處理器分別處理數(shù)字量和模擬量,最多32個回路、96個模擬量和640個數(shù)字量輸入輸出。操作、編程方便,能實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的存儲,可下掛1～2個擴展箱。
2.3控制器模塊
模塊是控制器與現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)和信號傳輸?shù)耐ǖ馈１鞠到y(tǒng)中共選用了4種模塊。
(1)高速模擬量輸入模塊
此模塊為8點輸入,它的轉(zhuǎn)換速率為33次/秒,能滿足控制的要求。高速模擬量輸入模塊的功能是實現(xiàn)對物料稱重的轉(zhuǎn)換,即把傳感器通過信號放大器輸出的4～20mA模擬信號快速轉(zhuǎn)換為0～4095的數(shù)字信號。
(2)模擬量輸出模塊
此模塊為4點輸出,它把PID調(diào)節(jié)器輸出的0～4095數(shù)字信號變換為4～20mA的模擬信號,實現(xiàn)對圓盤轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
(3)240VAC開關(guān)量輸入模塊
此模塊為16點輸入,它檢測各個操作回路的輸入情況和輸入順序。
(4)24VDC開關(guān)量輸出模塊
此模塊為16點輸出,用輸出的開關(guān)狀態(tài)去控制各配料皮帶以及圓盤的轉(zhuǎn)動與停止,報警功能也是通過開關(guān)量輸出啟動聲報警實現(xiàn)的。
3用戶軟件的編制
邏輯程序流程圖見圖2。

3.1系統(tǒng)邏輯起動、停止
(1)緩料后各圓盤順序延時3秒鐘起動;(2)緩料時各圓盤順序延時3秒鐘停止;(3)各圓盤同時停止。
3.2邏輯運算
(1)校零
零點值=單位時間內(nèi)采樣值之和單位時間內(nèi)采樣次數(shù)和
(2)標定
實際量=（采樣值-零點值斜率系數(shù)）/斜率系數(shù)
(3)計量
本次累計量=上次累計量+本次料量
(4)欠料報警
|實際量-給定值|/給定值X100%>10%
延時20秒開始報警,并提示報警點,由人工清除。
(5)比例控制
即各物料的總下料量由某一數(shù)值變化到另一數(shù)值后,各物料種之間的配比不變。某物料下料量=總下料量×配比
3.3過程調(diào)節(jié)
配料過程中,需改變某物料的下料量(即改變配比)時,通過上位監(jiān)控站輸入具體的值,這一數(shù)值與圓盤轉(zhuǎn)動的下料量比較差值來調(diào)節(jié)圓盤轉(zhuǎn)速,使之達到與給定的下料量一致。調(diào)節(jié)原理見圖3。

連續(xù)控制圖(CCC)執(zhí)行周期是0.5秒/8回路,本系統(tǒng)把給定、量化和邏輯運算功能在梯圖3燒結(jié)配料調(diào)節(jié)原理圖形圖(Ladder)中完成后再把數(shù)值傳輸?shù)竭B控圖中進行調(diào)節(jié),這體現(xiàn)了邏輯運算的快速性和調(diào)節(jié)功能的簡潔性。通過現(xiàn)場調(diào)試,PID調(diào)節(jié)器在運行中能處于較好的調(diào)節(jié)狀態(tài)。

3.4其它功能
在監(jiān)控軟件中設(shè)有實時數(shù)據(jù)庫,通過組態(tài)數(shù)據(jù)庫的塊可以獲得所定義的寄存器的量,這些塊的值也可以在監(jiān)控站畫面上顯示出來,反過來,監(jiān)控畫面上鍵入的數(shù)值也可以傳送到指
定的寄存器中去。
數(shù)據(jù)報表、歷史趨勢和過程實時趨勢都是在監(jiān)控軟件中實現(xiàn)的。
4結(jié)束語
燒結(jié)配料自動控制系統(tǒng)投入運行后,工作狀況良好,穩(wěn)定性、控制精度都達到了預(yù)期的目的,同時提高了設(shè)備的裝備水平。
(1)該系統(tǒng)減少了二次智能儀表這一中間環(huán)節(jié),在國內(nèi)同行業(yè)中具有先進性;
(2)工藝流程圖直觀明了,操作簡單,調(diào)節(jié)過程過渡時間短;
(3)該系統(tǒng)的成功應(yīng)用,極大地減輕了工人勞動強度,簡化了作業(yè)程序,為生產(chǎn)管理提供了有效手段,具有很好的社會效益。

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