智能混勻配料系統的研究與應用

王淑妍

（萊蕪鋼鐵集團有限公司自動化部，山東 萊鋼 271104)

目前國內燒結配料實行由人工在操作站設定配料量的操作方式與自動配料的工作方式。隨著高爐生產節奏加快，對燒結原料要求越來越高，原料混勻配料作為燒結生產源頭的重要環節，直接影響后續工序正常進行。

本控制系統主要完成萊鋼料場混勻配料系統皮帶秤流量，料倉料位等信號數據采集、語音報警，皮帶啟動的預警，各種歷史趨勢的記錄，料頭料尾對齊，可隨時進行配比設定、流量設定、頻率設定的切換，空倉自動換倉功能，手自動無擾動切換及生產過程的邏輯控制等功能，從而實現自動配料。該系統投運后，提高了原料混勻配料自控系統的穩定性、可靠性和實時性，為燒結生產的穩定、順產、優質提供可靠的保障，可產生巨大經濟效益。

1 控制系統組成

針對工藝的復雜性，本著先進、可靠的原則，進行各種方案對比，決定下位機采用QUANTUM PLC自動化平臺。編程軟件采用CONCEPT 2.6，這是基于WINDOWS 2000的編程工具，為編程控制系統提供了專門的多語言開發環境。CONCEPT提供具有生成標準導出功能塊或DFB庫能力的編輯器，它們能夠在應用程序內重復調用。這些DFB塊能夠寫入梯形圖，功能塊圖，結構式文本或指令表語言中。監控軟件采用擴展性，靈活性，集成性極強的IFIX3.5系統，運行于WINDOWS 2000中文平臺，通過IFIX 3.5可以對混勻配料工藝進行監控和遠程操作。

2 系統控制功能

根據現場工藝要求，上位機采用IFIX3.5監控軟件實現對流量，料位的實時數據采集，通過畫面上的數值給定與操作按鈕與PLC程序進行數據交換實現語音報警、皮帶啟動的預警、各種歷史趨勢的記錄、料頭料尾對齊、可隨時進行配比設定、流量設定、頻率設定的切換，空倉自動換倉功能，手自動無擾動切換及生產過程的邏輯控制等功能。

3 技術方案

3.1 皮帶秤流量與料倉料位的數據采集

利用PLC中的模擬量輸入模板對現場的數據進行實時采集。根據各個皮帶秤流量的不同量程計算出實際數值，并對換算出來的數值進行取平均值的計算，將流量的波動降至最低，便于將數值應用與PID的回路調節，保證調節的穩定性。料位的顯示采取現場一路，主控室一路的顯示方式，便于兩方面對料倉的料位進行實時監控，保證料位低時現場人員采取加料措施，防止斷料的情況發生。

3.2 配比設定、流量設定、頻率設定的切換

利用PLC輸出與儀表給定兩種方式控制給料圓盤的頻率。可以在PLC給定系統出現故障時切換到儀表輸出，保證了生產的連續性。在PLC輸出時通過配比給定、流量給定和頻率給定三種方式對現場圓盤變頻器進行控制。操作人員在操作畫面上選擇配比給定時，只需輸入配料的總流量和各分秤的配比率，即可自動計算出每臺秤的下料量，并根據此下料量進行跟蹤調節。此方法減輕了操作人員根據配比來計算各分稱流量的工作，并且計算精確。流量給定是通過畫面上的流量給定區域對各分秤進行流量的控制，在對每個秤進行PID參數整定時需要用此種給定方式。頻率給定則是給現場圓盤的變頻器固定輸出頻率，在進行實物校秤時需要用此種給定方式。在給定頻率的情況下，每個皮帶秤的下料量與總皮帶秤的稱量值進行比較，根據差值校正皮帶秤的流量，這種方法既直觀又方便，而且精度很高，免除了校秤人員搬運砝碼的工作量，節省了時間，在很短的時間內即可高精度的對各分秤進行校驗。

3.3 語音報警

當出現卡料、懸料等故障時，根據皮帶秤與圓盤給料機的運行狀態可以判斷系統是正在運行的，如果某個皮帶秤的流量顯示低于報警設定值，則可以判斷出這個倉已經斷料，并且通過iFix的調度功能及時播放語音文件對操作人員發出警告，此時操作人員就應該及時解決此問題，避免混勻料的配比出現問題。當問題解決后報警自動解除，也可由操作人員在操作畫面上手動解除。此報警會自動生成并存儲在報警日志中，報警日志可以每天可以生成一個文件，查詢報警信息時只需將當天的報警文件調出即可，此文件也可以用記事本的格式打開，便于復制報警信息以便進行打印。

3.4 皮帶啟動預警

由于啟動皮帶時必須保證皮帶周圍無人靠近，沒有皮帶啟動預警時需要操作人員查看每條皮帶，但是皮帶較長，操作人員檢查完畢后需要較長時間，這樣可能有些地方會有不知情的人員靠近，此時啟動皮帶很容易造成人身傷害事故.增加了皮帶啟動預警功能時，操作人員只需確認現場沒有正在工作的人員即可開啟皮帶，皮帶開啟前會響鈴5秒鐘，給了站在皮帶附近的人員足夠的遠離時間，避免了因皮帶啟動而造成的安全事故的發生。當皮帶啟動后停止響鈴。當皮帶在鈴聲響起5秒之后未運行或皮帶已運行但運行信號出現故障時，鈴聲不會停止，會繼續響鈴25秒，及時提醒操作人員有運行的故障出現，需要迅速協調處理，保證生產系統正常運行。

結語

本文介紹了燒結廠智能混勻配料系統的組成和特點。該智能混勻配料系統應用至今，系統運行穩定可靠，沒有發生因系統問題產生的故障停機。大大提高了混勻料的配比精度，并提高了燒結礦的質量，為今后燒結的穩定、順產、優質提供可靠的保障，創造了可觀的經濟效益。

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