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0 引言
安鋼焦化廠的2 座4.3m 焦?fàn)t，投用時(shí)間早，沒有安裝裝煤車裝煤量稱量系統(tǒng)。隨著公司對(duì)物料投入產(chǎn)出平衡的要求，需要安裝裝煤計(jì)量。目前大多數(shù)焦?fàn)t裝煤秤稱量一般采用斷軌、不斷軌軌道電子秤或有基坑電子秤。該系統(tǒng)屬于焦?fàn)t后期改造項(xiàng)目，不能采用有基坑電子秤。焦化廠后期焦?fàn)t工程一般采用不斷軌電子秤，但在實(shí)際應(yīng)用中存在一些問題。主要問題是不斷軌電子秤在長期的運(yùn)行中，焦?fàn)t本體的形變?cè)斐刹粩嘬夒娮映榆壍雷冃?，從而影響裝煤量的稱量效果。通過對(duì)各種稱量方法的比較，采用料斗秤，測(cè)量每個(gè)裝煤斗的重量，通過PLC 和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算匯總，產(chǎn)生每孔碳化室裝煤量數(shù)據(jù)，形成班報(bào)表和日?qǐng)?bào)表，作為車間管理考核依據(jù)，效果比較理想。
1 系統(tǒng)工藝
焦?fàn)t裝煤車主要完成對(duì)焦?fàn)t各炭化室的裝煤操作，是焦炭生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其主要工藝流程為：裝煤車沿鐵軌行走至煤塔下，打開煤塔下煤孔閘板門從煤塔取一定質(zhì)量的煤，煤料達(dá)到要求質(zhì)量后，關(guān)閉煤塔閘板門，產(chǎn)生煤斗質(zhì)量，簡(jiǎn)稱實(shí)車計(jì)量值W1；行至裝煤的炭化室上方將煤料輸送到炭化室內(nèi)，裝煤過程完成后產(chǎn)生空斗數(shù)據(jù)， 簡(jiǎn)稱空車計(jì)量值W2；W1與W2之差即為凈裝煤量W3，如卸載量W1-W2≤Wx,則本次計(jì)量無效，如卸載量W1-W2＞W(wǎng)x,從而完成一次周期計(jì)量。
計(jì)量控制原理：焦?fàn)t裝煤車計(jì)量形式為料斗秤靜態(tài)稱重，在每個(gè)裝煤斗上安裝3 個(gè)稱重傳感器，信號(hào)引到裝煤車操作室的二次儀表，二次儀表顯示質(zhì)量并將傳感器出來的毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換為4~20mA DC 信號(hào)； 然后將電流信號(hào)傳輸?shù)絇LC，PLC 根據(jù)3 個(gè)料斗的重量計(jì)算出總的裝煤量；通過無線網(wǎng)絡(luò)，將裝煤量數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇粨Q機(jī)控制室的計(jì)算機(jī)上，產(chǎn)生報(bào)表，用于焦?fàn)t日?？己斯芾?。
2 控制系統(tǒng)構(gòu)成
根據(jù)焦?fàn)t裝煤車系統(tǒng)的工藝控制要求，提出裝煤車自動(dòng)計(jì)量解決方案。稱重?cái)?shù)據(jù)采集、基礎(chǔ)自動(dòng)化控制和人機(jī)監(jiān)控管理等組成一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的裝煤車自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)，用于裝煤車工藝流程的操作及監(jiān)控、故障報(bào)警的監(jiān)視及確認(rèn)、工藝過程的動(dòng)態(tài)顯示、工藝參數(shù)的設(shè)定、秤量數(shù)據(jù)顯示及存儲(chǔ)、故障及報(bào)表打印等。
3 實(shí)際應(yīng)用
稱重?cái)?shù)據(jù)采集功能由數(shù)個(gè)電阻應(yīng)變式負(fù)荷傳感器、稱重顯示表、PLC 和觸摸屏等來完成。稱重顯示表是一種基于重量監(jiān)測(cè)和校驗(yàn)控制的終端處理器，該儀表充分考慮現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境，具有根據(jù)溫度變化自動(dòng)調(diào)整的功能；液晶觸摸屏顯示裝煤總量和裝煤車與稱量有關(guān)的動(dòng)作信號(hào)及報(bào)警等信息；PLC 采用西門子S7-200 的控制系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。計(jì)算機(jī)采用專用稱重控制軟件，將PLC 系統(tǒng)的控制信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示， 能連續(xù)讀取和顯示每個(gè)煤斗裝煤量及總重量，并且顯示裝煤車與稱量有關(guān)的動(dòng)作信號(hào)。上位機(jī)稱重系統(tǒng)采用高級(jí)語言編程，自動(dòng)生成裝煤量產(chǎn)量報(bào)表，并可根據(jù)需要做成班報(bào)表與日?qǐng)?bào)表。
PLC 與計(jì)算機(jī)之間采用無線網(wǎng)絡(luò)通信， 通信協(xié)議為MODBUS 串口協(xié)議。在裝煤塔下面安裝無線接收裝置，在每輛裝煤車上安裝無線發(fā)射裝置，每臺(tái)裝煤車上的無線發(fā)射裝置與煤塔下面的無線接收裝置一一對(duì)應(yīng)，即發(fā)射與接收模塊是成對(duì)使用的，有效避免了裝煤車輛混淆的情況發(fā)生，大大提高了系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。計(jì)算機(jī)通過串口接收儀表傳遞的稱重?cái)?shù)據(jù)，生成稱重記錄并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。稱重?cái)?shù)據(jù)的記錄歸檔由常州梅德勒-托利多公司的ScaleMan 稱重計(jì)量管理軟件完成。計(jì)算機(jī)串口與稱重儀表串口相連。根據(jù)通信協(xié)議，軟件將儀表傳輸過來的數(shù)據(jù)處理后能同步顯示秤臺(tái)質(zhì)量。系統(tǒng)還具有權(quán)限管理功能和數(shù)據(jù)查詢功能。
4 常見故障及處理
（1） 軟件授權(quán)異常。處理措施：檢查USB 設(shè)備或軟件狗安裝是否正常；檢查軟件狗驅(qū)動(dòng)是否正確安裝或丟失。（2）上位計(jì)算機(jī)接收不到稱重儀表數(shù)據(jù)。處理措施：檢查COM 口是否正確選用或是否被占用；檢查確認(rèn)儀表是否處于連續(xù)發(fā)送狀態(tài)。
5 結(jié)語
利用電子料斗稱計(jì)量系統(tǒng)， 結(jié)合PLC 控制技術(shù)和稱重管理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焦?fàn)t預(yù)裝煤量的控制。裝煤車司機(jī)可以通過觸摸屏設(shè)定每個(gè)煤斗的裝煤量， 當(dāng)裝煤量到達(dá)設(shè)定值時(shí)，由PLC 控制關(guān)閉煤車下料汽缸。還可以控制3 個(gè)煤斗的裝煤順序， 有效克服了3 個(gè)煤斗下煤速度不一致造成的煤餅頂部布料不均勻的問題。經(jīng)過近一年的使用， 裝煤車料斗秤控制系統(tǒng)運(yùn)行非常穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠， 為廠部投入產(chǎn)出考核提供了可靠的數(shù)據(jù)，提高了生產(chǎn)管理水平，收到了很好的使用效果。

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