減量秤在宣鋼煉鐵廠四號豎爐配料系統中的應用

摘要：主要介紹了減量秤在宣鋼煉鐵廠球團生產膨潤土配加自動控制方面的應用。

關鍵詞：減量秤；膨潤土；IndustrialIT

中圖分類號：TF文獻標識碼：A文章編號：16723198（2007）11029201

1引言

宣鋼煉鐵廠四號豎爐于2005年8月建成投產，其自動控制選用了北京ABB公司的 IndustrialIT系統。在配料系統中，為了滿足膨潤土配加計量的要求，生產中要對其加料量及放料量進行自動控制，因此我們選用南京三埃的高精度減量秤作為控制膨潤土計量的設備，實現了膨潤土配加過程的自動化。

2系統構成及技術要求

該減量秤由料倉、稱重斗、葉輪給料機、稱重傳感器、螺旋出料機、SA-201H系列配料控制器等設備組成（如下圖）。

（１）料倉和稱重斗除進料口和出料口外都是封閉的，進料口和出料口的輸送管道采用柔性軟管過渡（不能硬連接，否則影響稱重精度），同時儲料器外敷有保溫材料、帶軸承的限位拉桿、兩塊校秤用的焊接鈑。

（２）葉輪給料機：與料倉相連接，通過葉輪電機控制葉輪旋轉，可以通過手動、自動兩種模式控制葉輪將物料下放到稱重斗中。

（３）根據秤體的形狀和現場環境，我們選用防潮、耐高溫的STC-11型傳感器，提高使用壽命，將系統自重和物料重量轉換成mV電信號輸出。此傳感器最大稱量的選擇，根據公式Q=（W1+W2）*K/N經過計算，考慮適當余量，得到傳感器的最大稱重為1t。式中：

Q：單傳感器的最大稱量；

W1：被稱容器的自重；

W2：被稱物料的最大值；

N：傳感器的個數；

K：安全系數，一般為1～1.5。

（４）螺旋出料機：電動機帶動螺旋旋轉推動物料前進，通過控制螺旋電機的轉速控制下料量以達到設定值。

（５）控制精度：減量秤系統動態計量準確度≤0.5%；系統動態配料準確度≤0.5%；配料計量控制范圍0.01～300t/h。

減量秤廣泛的應用于各種減量控制方式的物料配料，例如燒結定量控制給料，煤粉定量控制給料等。

3工作原理

減量秤是根據稱重斗中物料重量的減少速率來控制出料螺旋機轉速，以達到定量給料的目的，當稱料斗的物料到達稱重下限時，出料螺旋機則按照當時的轉速固定出料量，同時控制料倉里的物料快速下到稱料斗中，當裝料到稱中上限時停止裝料，快速裝料可以縮短進料時間，提高稱重的準確度和控制精度。通過各階段物料量的定值控制，在生產過程中實現自動配料控制和一系列信號的采集、傳遞，達到加料的準確控制。

當空秤時，放料閥門關閉，膨潤土通過輸送管進入儲料罐中，計算機顯示出秤中的膨潤土的總量。當秤量大于料位上限設定值時，供料繼電器斷開，供料閥門關閉。

當需要配料時，操作人員用鼠標按下“啟動” 鍵進行控制，啟動信號輸出，繼電器接通，閥門打開，進行放料。

當秤量值大于設定值時，繼電器斷開，閥門關閉，停止放料，待秤穩定后，顯示放料值。

實際重量小于料位下限設定值時，又開始加料。

當第二次放料，重復以上步驟。

4系統的控制

系統主要通過兩種方式進行控制，一種是由儀表面板設定來控制配料；另一種是由上級計算機控制配料。從現場考慮，我們選用第二種方式進行控制:采用RS-485標準通訊接口與上位計算機連接，通過IndustrialIT控制系統和DigiVis 軟件，運用FBD模塊編寫程序對出料、進料全過程進行監控(如下圖)。可顯示瞬時量、累積量（班、日、月累積值）和輸出量；上料、下料趨勢；輸出PID控制信號和瞬時流量電流信號；20余種工作狀態及錯誤狀態指示；具有手動、自動控制功能等。

5維護、保養及故障處理

（１）在實際運行中要保持減量秤的精度和穩定性，在很大程度上取決于使用、維護和保養。堅持每天巡檢，對電子設備清掃灰塵，保證觸電清潔及絕緣可靠，對閥門、限位等部件定期加油，定期對傳感器進行檢查，測量橋路電阻和空秤時的輸出電壓，定期用標準砝碼對減量秤進行校準。

（２）當發生故障時，首先判斷是稱量失準方面的故障還是自動控制方面的故障，根據發生故障的原因予以排除。在稱量方面，先檢查秤體限位是否被異物卡死，造成稱量失準，如這種情況被排除則應檢測傳感器，找出性能不合格的傳感器，并更換；在控制執行方面，首先檢查放大器是否有信號輸出，該信號是否準確，若輸出信號沒問題，再檢查變頻器是否正常。

（３）秤體需電焊作業時，要注意電焊機不能和計算機共電源，也不能使用計算機地線，電焊時要斷開信號電源與計算機的連接，電焊機的地線必須設置在被焊部位附近，并牢固連接在秤體上，切不可使傳感器與電焊機地線形成回路。

6使用效果

自2005年10月中旬四號豎爐配料系統投產至今，設備使用狀況良好，為膨潤土下料量的控制提供了準確計量數據，效果顯著：

（１）該秤具有很高的穩定性，故障率低，使用維護方便，延長了傳感器的壽命，每年可節約設備費1萬余元。

（２）該秤操作人員能通過計算機近距離控制設備，降低了勞動強度，提高配料速度，大幅度提升生產能力。

7結論

減量秤在我廠豎爐配料系統中的首次應用成功，得到了使用單位的廣泛好評，這使我們更有信心加強新設備在實際生產中的推廣，也使我廠在計量自動控制方面上了一個臺階。