大皮帶秤改造為小皮帶秤的研究與應用

吳 平

（山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司，山東 濟南250100）

1 系統設計方面

1.1 十四大罐由原有的一條龍減差式計量更改為一對一小皮帶控制，改造后的優點是消除了核輻射對維護人員的傷害，排除了一條龍減差式計量由于一臺秤計量出現問題而影響下一臺秤計量精度的問題，而且一對一的小皮帶控制便于之后的日常維護，哪臺計量不準確就只針對當臺秤做出調整不用考慮對周圍秤的影響。

1.2 在系統的通訊方面保留原有的ControlNet通訊，新增儀表間的Profibus-DP總線通訊，接線簡單減少了故障點，便于維護和排查問題。

1.3 在空氣炮的控制方面除了保留原有的現場輸出空氣炮以外再增加上位機手動輸出和自動判斷“斷料信號”空氣炮輸出，這樣有效的節約了人工勞動成本和處理斷料問題的及時性。

1.4 系統設計保留原有的冗余網絡，當一個網絡出現故障自動切換到另一個網絡保證了系統的正常運行。

1.5 系統保留原有的主皮帶雙向運行的功能，根據主皮帶運行方向的不同，上位機自動判斷啟動順序。

2 改造方案

2.1 設備布局

十四大罐儲配煤室共設計14個儲槽，每個儲槽為2排、每排3槽嘴、共6個槽咀,每個槽咀設圓盤給料機及電子皮帶秤自動配煤裝置。 將原系統主皮帶一條龍配煤方式改為單一回路調節的控制方式即將每個筒倉下方縱向3個槽嘴視為一列，在圓盤和輸煤皮帶之間增加一條17米長度的小皮帶，將原有申克電子皮帶秤拆除后安裝在新增小皮帶機上（即：原系統電子皮帶秤利舊）。

圖1 改造后結構示意圖

輸送機為頭部驅動，電動機/減速機一體化，與滾筒垂直連接、直接驅動，機架采用優質12#槽鋼、支腿采用10#槽鋼。采用EP-200皮帶，輸送機有自動張緊及自動糾偏裝置，為防止物料撒落配套清掃器和擋料整形裝置。 小皮帶機參數：B=800，v=1.0m/s，L=17m，Qmax=120t/h，N=5.5kW（電機減速機采用SEW產品），其中1號罐和十四號罐皮帶機帶速為0.6m/s。

2.2 物料計量改造

為了保證計量控制系統的計量精度和運行可靠，電子皮帶秤采用進口品牌其計量精度高而可靠（±0.5%），使其確保系統控制精度穩定在±1%以內，完全滿足配煤控制的要求。

2.3 控制部分優化改造

儲煤倉里的煤料通過圓盤給料機均勻地落到圓盤給料機下安裝的計量小皮帶上，稱重信號和速度信號送到到電子秤顯示控制儀上，并以現場總線的通訊方式送入PLC系統，經PLC運算處理后得出實際給料量，將實際給料量與設定的給料量不斷進行比較，采用人工智能PID調節算法，并經變頻器調整圓盤給料機的給料速度，實現反饋控制，并且無振蕩，無超調，使之精確地以恒定的給料速率給料，從而保持給料量基本恒定。

2.4 控制方式

工業PC通過工業以太網對各回路的數據進行集中管理，PLC實現圓盤給料機順序啟停、報警以及模擬量的輸入、輸出，實現系統自動、手動控制。

（1）由工業PC設定各種相關參數，并與PLC實現系統的自動控制。

（2）當系統故障或計算機離線時，可在機旁操作手動調節變頻器，實現手動控制配料。

（3）在該方案中，采用變頻器對圓盤給料機電機進行調速控制。由PLC系統模擬量輸出模塊供4～20mA控制電流給變頻器，自動調節變頻器的輸出頻率，控制圓盤給料機電機的轉速，以調節圓盤的下料量。變頻器集中安裝在變頻調速柜中，并在現場配備現場操作箱，可以在現場啟停圓盤給料機、進行單動/聯鎖、手動/自動轉換和手動調節電位器以便變頻器在手動控制時手動調節變頻器的輸出頻率，實現系統的手動控制。

3 結論

配煤秤改造后提高了配煤準確性和穩定性，為低品質煤精準配用提供了條件，配合煤及焦炭質量指標等的穩定性改善明顯，為高爐順行、降低燃耗創造了更加有利的條件，潛在效益更加可觀。