稱重料位計在丹東國資化學纖維有限公司配料系統中的應用

康寶昆

摘要：結合丹東國資化學纖維有限公司的配料系統特點和工藝技術上的要求，并根據各種配料系統的特性，采用了稱重式料位計來重點解決混勻配料系統的稱量誤差大、維護性差、影響正常配料等各種問題。改造后的配料系統在現場使用狀況良好，并通過了公司生產處的技術鑒定，得到了相關專家的一致認可。

關鍵詞：配料系統;重錘式料位計;超聲波;傳感器;PLC;稱重式料位計

一、前言

丹東國資化學纖維有限公司的混勻配料系統共有三套。1994年，一混勻配料系統建成投入使用，1996年二混勻配料系統投用，但這兩套料位檢測的問題都未得到很好的解決。2016年，公司在二混勻配料系統改造中嘗試使用稱重料位計，這次嘗試初見成效，促使在2017年對一混勻配料稱重系統進行改造，均獲得成功。

二、問題

1994年，丹東國資化學纖維有限公司一混勻配料系統建成投用，這是公司配料量最大、槽子最多的系統，主要作用是混勻原材料，年混勻建堆15萬噸。最初使用重錘式料位計。重錘式料位計是在料倉中放入重錘，槽倉進料，同時使重錘的位置發生改變，通過感應元件單元及儀表計數單元而測量物料的高低，從而判斷送出物料的多少。使用過程中出現以下幾個問題：因重錘在料槽中，常因槽子投料投到重錘上而將重錘壓掉，由此損壞感應元件單元;日常維護量很大，維修費用較高;當料倉下料偏載時，就不能使整個料槽均勻平鋪，重錘檢測不到物料而不產生位移，料位就計量不準。2016年二混勻配料系統改造，我提出使用稱重料位計，得到領導和設計單位的支持認同。重錘式料位計具有設計完善、結構簡單、機械強度大、壽命長、性能價格比高的特點。它能把各種信號由磁敏感元件中取出，無機械觸點、運行可靠;采用了過載保護裝置，有效地避免了由于使用不當或非正常外力對傳感器所造成的損壞。但由于改造費用不足，本應采用八只傳感器而只采用四只，在調試、校準過程中存在著調整困難等缺陷。

三、方案及工藝要求

雖然二混勻稱重系統改造存在一定的缺陷，但良好的使用效果已有所顯現，同時我找出是傳感器采用較少的原因。2017年，在一混勻配料稱重系統的改造方案中，稱重料位計成為料位計改造的首選方案。同時對二混稱重料位計存在的問題進行了改進，在每個料倉的支座都安裝稱重傳感器的方案。

一混勻的配料稱重系統共有配料倉槽11個，其結構是五個大槽和六個小槽。五個大槽槽型呈圓形八個支點，六個小槽槽型呈長方形四個支點。根據生產工藝要求，大槽容量40m3，小槽20m3，因生產需求每次建堆至少有7-9個品種同時配料，一個建堆周期總量達1萬噸即封堆，然后再將原材料輸送到下一個工序黃化工序。根據生產配料的連續性，為便于組織生產，杜絕缺品種配料，對料位計這個必不可少的檢測單元，要求在連續生產過程中，故障率低，測量準確，而且還具有上下限報警功能。因此，料位檢測就顯得尤為重要。在制定方案時，是采用雷達式還是稱重式料位檢測產生了分歧，特別是對稱重式每個支座安裝傳感器還是隔一個支座安裝傳感器產生了異議。有人認為八個支點用四只傳感器即可，精度在5%以內，既可以節省費用，又可達到預期的效果。但我則認為八個支點都加裝傳感器，雖然費用高一點，但安裝調試相對容易，改造一旦完成計量精度高，可達2%以內，還能提前完成施工投入生產。我的選擇得到領導的支持，最后確定在每個支座安裝傳感器，大槽0.5噸40個，小槽0.3噸24個，共計64個。配料系統的稱重料位槽是六個同樣的圓形槽，系統方式和一混勻一樣，傳感器為2噸，共計36個。

四、工作原理

一混勻的配料系統是公司集稱量配料、料位檢測與PLC控制于一體的計算機控制系統，配料倉槽物料檢測作為其中的一部分，采用料倉槽支座安裝稱重傳感器，以重量值表示料倉槽所存物料量的方式進行物料稱重檢測。用PLC系列Momentum稱重模板聯接稱重傳感器，直接讀取稱重信號，11臺配料倉分別選用ISP00100稱重模板，進行信號變換，通過MB+網絡與QuantumPLC進行數據通訊、稱重值計算及稱重顯示，最后在中央控制室通過各種數據直接得到每個槽位料位及噸位。

五、施工安裝調試

采用料倉槽支座安裝稱重傳感器。首先按設計確定原倉槽位水平標高，做一個臨時支座，將倉槽用千斤頂頂起，換取臨時支座，取出原來支座改造，截取傳感器的高度將傳感器安裝在支座上，傳感器在定購時就要求帶上、下安裝板，分別用螺栓將傳感器的上安裝板固定在料倉槽受力邊緣上，下安裝板固定在傳感器的支承座上，將一個槽子的所有支點都全部安裝傳感器后，再進行傳感器的水平調整。在進行水平調整前先測量每個傳感器的輸出毫伏值，取相對較多一致的一個毫伏值為定值，結合槽倉設計的水平標高，加墊墊片，分別按槽找出每個傳感器的水平。加墊片主要有兩個作用，一是為了保證原槽位的水平標高;二是為了使每個傳感器受力均勻，并使每個傳感器的輸出毫伏值一致。在現場每個槽倉旁安裝一個接線盒，大、小槽將按每個槽安裝的傳感器電纜并聯接入接線盒的端子排，然后通過接線盒的一根信號電纜將信號接入到Momentum稱重模板的工作站，再送到PLC中央控制室。

六、校準標定

1、根據工藝要求標定料槽的上、下限值報警，大槽標定料位的最高值80%，即發出上限報警，到PLC系統控制停止進料;小槽標定料位的最低值為20%，即發出下限報警，到PLC系統立即組織進料。

2、用集料皮帶機上的皮帶秤計量來標定料槽倉進料的重量。先將每個槽的空槽自重進行校準標定，標定完后，將自重進行清零，記錄零值，然后再進料，將料槽裝滿，大倉0.5噸，小倉0.3噸，在80%標定料位的最高值，再標定最低料位值，將料放到只有20%時，約0.1噸～0.06噸確定下限值，既準確又方便。

七、效果

一混勻配料槽11臺稱重料位計和配料系統6臺稱重料位計安裝完畢后，證明了我的選擇是正確的。優良的使用效果，直觀的畫面顯示，對組織生產起到了良好的檢測作用，大大提高了生產效率，減輕了工人勞動強度，維修量及維護費用大大降低。自改造完成投運至今，還未出現一次故障，檢測度高，精度在1%-2%，更重要的是為連續生產自動化配料提供了保證。