減小自動配料系統(tǒng)誤差的應(yīng)用研究

張 楠

河北峰煤焦化有限公司備煤運焦一車間，河北邯鄲 056202

焦化廠自動配料系統(tǒng)是建立在PLC基礎(chǔ)之上，集給料、稱量、輸送于一體的現(xiàn)代配料系統(tǒng)，自動配料系統(tǒng)是建立在現(xiàn)代化電子計量技術(shù)和自動控制技術(shù)之上的現(xiàn)代動態(tài)計量技術(shù)。自動配料系統(tǒng)不但能夠按照設(shè)計好的比例參數(shù)進行配料流量的自動連續(xù)控制，還可以將每一種流過自動配料系統(tǒng)的物料名稱、流量、比例關(guān)系、累計流量等數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上。作為一家焦化公司，我公司在生產(chǎn)焦炭的過程中所使用的配料系統(tǒng)就是自動配料系統(tǒng)，并且其計量設(shè)備是精度范圍可以達(dá)到正負(fù)0.5%，稱量范圍為0t/h～250t/h的ICS-1200*2700-XF電子皮帶秤。早在2007年7月，我公司就購進了8臺ICS-1200*2700-XF電子皮帶秤，以滿足日益增長的業(yè)務(wù)流量的需要，直到今天，這8臺ICS-1200*2700-XF電子皮帶秤仍然在一線發(fā)揮著重要的作用。在焦炭生產(chǎn)過程中，盡管我們已經(jīng)使用了現(xiàn)代化的動態(tài)計量技術(shù)，但是，在使用過程中稍有不慎，將會使配料比例發(fā)生變化，而配料比例的變化，將會直接給焦炭的質(zhì)量帶來一定的影響。在這種情況下，認(rèn)真分析自動配料系統(tǒng)的原理并規(guī)范使用，避免因為原理不清，使用不規(guī)范造成的誤差，對于我公司焦炭生產(chǎn)的質(zhì)量具有十分重要的意義。

1 自動配料系統(tǒng)原理

1.1 高精度給料控制原理

如圖1 所示，給料系統(tǒng)能夠按照配料流動量的變化自動進行給料量參數(shù)SV的計算，PLC系統(tǒng)通過PID實現(xiàn)對變頻器的控制，并且通過變頻器控制給料系統(tǒng)的出料量，電子皮帶秤可以實現(xiàn)實際給料量PV值和理論值SV進行比較，實現(xiàn)對輸出系統(tǒng)的控制，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的高精度給料。

圖1 給料系統(tǒng)原理圖

1.2 給料速度控制原理

作為可編程控制器，PLC既可以實現(xiàn)對模擬量的控制，又可以實現(xiàn)對開關(guān)量的控制。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的流量信號被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌鬟f到PLC后，PLC便可以按照設(shè)定的程序完成程序相對應(yīng)的操作。通過PLC控制電流的大小就可以控制變頻器的輸出頻率，從而控制電動機的轉(zhuǎn)速，這樣就可以達(dá)到控制電動給料速度的目的。

在系統(tǒng)運行的過程中，操作人員不但可以通過觸摸屏進行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，還可以通過觸摸屏對實時運行的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，并隨時對相關(guān)數(shù)據(jù)進行調(diào)整，從而完成整個精確配料工作。

2 如何在實際操作中減小自動配料系統(tǒng)的誤差

2.1 由于電磁場影響產(chǎn)生誤差的解決辦法

在自動配料系統(tǒng)運行的過程中，自動配料系統(tǒng)內(nèi)的各種電子電器常常會受到電磁場的影響而產(chǎn)生誤差。通常情況下，電子皮帶秤和儀表室之間都存在著一定的距離，為保證喜好的傳遞不受到外界電磁場的干擾，在敷設(shè)電纜的過程中，要切實避免信號電纜和動力電纜并行敷設(shè)，同時要盡可能使用屏蔽電纜，并且做好接地。只有這樣，才可以有效降低外界電磁場的影響，減小自動配料系統(tǒng)的誤差。

圖2 給料速度控制原理圖

2.2 由于皮帶速度測量導(dǎo)致誤差的解決辦法

在皮帶內(nèi)表面沾染上大量的物料，皮帶接頭比較多或者托輥粘結(jié)物圓度不足等狀況下，皮帶在運行過程中常常發(fā)生抖動現(xiàn)象，這樣就會引發(fā)測速傳感器發(fā)生抖動，從而導(dǎo)致測速傳感器測速不穩(wěn)，出現(xiàn)多測或者漏測現(xiàn)象。為了避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象，就必須經(jīng)常清掃維護電子皮帶秤的托輥和首尾輪，避免運行過程中發(fā)生抖動現(xiàn)象。在鏈碼校驗過程中，皮帶運行的速度必須達(dá)到一定的精確度，否則使用精確度不足的速度進行計算，其參考值必然會帶來一定的誤差。同時，在皮帶運行的過程中，還要定期檢查皮帶的張緊情況，確保皮帶的張力處于穩(wěn)定的狀態(tài)，避免發(fā)生皮帶打滑的現(xiàn)象。為避免皮帶張力不足，可以通過使用皮帶漲緊自動設(shè)備。在供電網(wǎng)內(nèi)，盡量不要使用功率比較大的電機或者變頻電機，避免大型電機或者變頻電機對電子皮帶秤造成的影響。

2.3 由于稱量設(shè)備發(fā)生故障導(dǎo)致誤差的解決辦法

2.3.1 L秤架故障導(dǎo)致誤差的解決辦法

秤架故障主要有兩個方面，一個方面是受到機械性損傷導(dǎo)致秤架變性，引發(fā)稱量杠桿比例發(fā)生變化，這種誤差通常比較明顯，一般采取及時更換或者恢復(fù)發(fā)生機械性損傷的部件，然后再進行校驗就可以重新投入使用。另一個方面是秤架缺乏維護導(dǎo)致的緊固件松動導(dǎo)致秤架不規(guī)則扭動引發(fā)的計量誤差，這種誤差經(jīng)常表現(xiàn)為零點不穩(wěn)定。針對這種誤差，工作人員在平時的工作中要加強對秤架個部位，特別是傳感器連接件、簧片吊掛組件、支點簧片座、稱重托輥組等部位的檢查和維護，發(fā)現(xiàn)上述部位發(fā)生故障，要及時維修或更換。

2.3.2 鋼質(zhì)皮帶接頭引發(fā)故障導(dǎo)致誤差的解決辦法

鋼扣件的皮帶接頭在連續(xù)運行過程中常常會導(dǎo)致稱量托輥損傷性失圓或者轉(zhuǎn)動阻卡；或者鋼扣件連續(xù)沖擊秤體導(dǎo)致傳感器靈敏度、重復(fù)性減低，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致傳感器損壞；或者增加皮帶運行的阻力，引發(fā)皮帶效應(yīng)顯著增大進而產(chǎn)生稱量誤差。為避免上述現(xiàn)象發(fā)生，在選擇皮帶接頭時，要盡量選擇膠結(jié)皮帶，對于使用鋼扣件皮帶接頭的皮帶，要定期檢查維護或者更換發(fā)生質(zhì)量性改變的相關(guān)零部件。

2.4 實物校驗導(dǎo)致誤差的解決辦法

2.4.1 合理選擇校驗時間和次數(shù)

在校驗過程中，為避免產(chǎn)生誤差，要合理選擇校驗時間和次數(shù)。在校驗過程中，校驗時間的選擇要以皮帶運行的整圈時間作為運行時間，并且保證物料的流量和常用流量保持一致。同時為獲取準(zhǔn)確校驗數(shù)值，通常進行多次校驗，以便進行綜合分析，從而降低相對校驗的誤差。

2.4.2 恰當(dāng)處理物料

在校驗過程中，常常會發(fā)生物料揚塵、撒、漏、潮濕等問題，這樣常常導(dǎo)致校驗誤差的產(chǎn)生。為避免這些現(xiàn)象的發(fā)生，要盡量降低物料的含粉量，避免出現(xiàn)揚塵，嚴(yán)格按照程序操作，避免物料撒、漏，加強對物料的管理，避免物料潮濕。同時，在檢驗的過程中，還要認(rèn)真清掃物料運輸工具中殘留的物料，使用分度值相對較小的標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)秤，從而盡量減小誤差。

總之，在自動配料系統(tǒng)的使用過程中，工作人員只要弄清原理，嚴(yán)格按照程序進行操作，并且定期對自動配料系統(tǒng)進行維護和維修，就可以降低誤差，提高配料精確度。

[1]魯新光，張巖.基基于電子皮帶秤檢定方法的探討[J].衡器，2009, 38(1).

[2]王緒昶，張文卉，劉守印.電子皮帶秤的檢定與調(diào)整[J].選煤技術(shù)，2007，5.

[3]楊河清，王慶河，房英翠，邵亞男.影響電子皮帶秤準(zhǔn)確度的原因剖析[J].計量技術(shù)，2005，11.