螺旋配料秤給料誤差改進

朱邦產

（福建三鋼勞動服公司，福建三明 365000）

0 引言

某鋼渣微粉廠螺旋配料秤機械部分由1個80 t的料罐和2臺螺旋秤體組成,電氣控制部分由1臺變頻器、2臺2.2 kW交流電機、1個測速傳感器、1個吊鉤重量傳感器和1臺給料機控制器組成見圖1。

1 問題

改造前的電氣控制設計，1#螺旋秤電機端部風罩安裝1只測速接近開關（速度傳感器安裝在電機風罩上 型號GTS-211B-16）測速，出料口安裝吊鉤重量傳感器（YZC-500 NG）、變頻器（GD200-2R2G-4，2.2 kW）、給料機控制器（YN3000A2）組成給料定量控制。2#螺旋秤體由接觸器直接控制，50 Hz全速運轉傳送出料。試生產期間出現微粉產品質量不合格現象。經檢驗分析確定是配料誤差大、不穩定引起的質量問題。正常配料設定值為1.9 t/h，檢測反饋實際值1.19 t/h，允許誤差＜5%，偏差超出給定值范圍37.4%。按一定的時間把2#螺旋秤體出口配料裝袋過磅，同樣證實誤差超出正常值37.4%。同時給料機控制器后臺記錄顯示出配料波動大，配料誤差不穩定（圖2）。

圖1 改造前螺旋配料秤結構組成

圖2 給料控制器記錄

2 原因分析

（1）進料問題。由于配料是從80 t配料罐自由垂直落入1#螺旋配料秤體入口，有時物料塌落造成進料口堵塞下料不暢，此時給料機控制器檢測到物料重量低于給定值，給料機控制器發出加速信號，電機加速運轉；下料均衡時，給料機控制器檢測到物料重量等于給定值，給料控制儀表發出減速信號，電機減速運行。這樣來回頻繁加減速，是引起物料給定誤差的一個原因。

（2）傳感器裝設問題。1#絞龍有1只傳感器懸吊在出口，進料端由機械可轉動機構固定，裝設1只重量傳感器不能完全、準確地檢測出實際重量，從圖2可以看出，正常配料設定值為1.9 t/h，檢測反饋實際值1.19 t/h，傳感器沒有完全檢測到實際料重，是產生誤差的另一個原因。

（3）給料機控制器設置問題。給料機控制器的PID（Proportion Integration Differentiation，比例積分微分）設置存在問題，沒有考慮到物料沖擊引起不穩定，給料控制儀表微積分參數設置過小，反應過快、時間過短，也是產生誤差的原因。

3 改造措施

（1）把測速傳感器改裝在2#螺旋秤體電機端部風罩上。

（2）把吊鉤重量傳感器改裝在2#螺旋秤體上并且增加2只吊鉤傳感器。3只吊鉤傳感器把2#螺旋秤體懸空吊起（圖3），2#秤體完全由吊鉤傳感器支撐，解決了單支吊鉤傳感器的缺點；由于2#螺旋秤沒有受到添加物料的沖擊運行穩定，吊鉤秤重量傳感器測量信號也穩定。因此采集2#螺旋秤的測速信號，吊鉤重量傳感器信號，輸入到給料機控制器的信號穩定、真實，再由給料機控制器控制1#螺旋體電機變頻器控制電機轉速，實現穩定、真實的給料量控制。

圖3 改造后螺旋配料秤結構組成

（3）給料機控制器重新設置，考慮到開機后添加物料通過1#螺旋體后進入2#螺旋體有一個時間差和物料塌落造成螺旋體受到堵塞，因此重新設置給料機控制器部分參數，在儀表控制部分，把快速控制改為中速控制、把PID設置的時間從1 s改為4 s。

（4）電氣連接。3只吊鉤重量傳感器輸出線并聯（給料機控制器允許8只重量傳感器信號并聯接入）接到屏蔽雙絞線上，再接到給料機控制器的重量傳感器信號輸入端；測速傳感器接到屏蔽雙絞線上，再接到給料機控制器的測速傳感器信號輸入端。其他接線不變動。電氣接線見圖4。

4 結束語

螺旋配料裝置改造后，經過一年多的生產實踐，微粉經檢驗部門檢測合格率100%，圖5顯示設備運行過程中配料比較穩定、沒有大的波動，添加物料誤差穩定在4.74%，符合微粉配料的質量誤差＜5%的要求。

圖4 改造后電氣接線框圖

圖5 改造后給料控制器記錄