1引言
某煉鐵廠1#燒結機1#配料係統由14個配料圓盤及熱返礦組成。每個配料圓盤的起動、停止均由人工對其單獨控製,下料量也由人工調節相應的電位器後用“拋盤”稱量校準。隨著計算機技術的發展和廣泛應用,各行各業都已經或正在研究計算機係統來實現生產過程自動化。傳統的組合儀表已逐漸被計算機取代,就鋼鐵行業的燒結配料而言,傳感技術和配料秤的不斷完善,加速了計算機在配料自動控製中的應用。
2配料自動控製的目的
1)在配料圓盤和集料皮帶之間安裝配料皮帶秤,利用可控矽調速裝置,由計算機統一控製,達到自動控製的目的。配料控製係統原理如圖1所示。
2)對生產線實行集中監控和數據報表的打印和管理。

3配料自動控製係統的硬件構成
配料秤由於燒結配料現場環境惡劣,物料水分大、粘性強、容易板結而使下料不暢,此條件對配料秤的環境適應性提出較高要求。且燒結配料的連續生產和動態稱量及各種物料的配比差別大等特點,又要求配料秤具有很高的精度和穩定性。通過對幾種型號配料秤的了解和對比,認為STH-Ⅲ型皮帶配料秤各項性能指標較完善,其優點是:
①配料秤結構合理該秤采用雙杠杆多托輥秤架結構,稱量段長,對不均勻物料“濾波”能力強,秤架堅固,抗幹擾能力強,秤架采用鑄鋼結構,不易變形,穩定可靠;②頭尾輪均采用鼓形輪,皮帶不易跑偏,適應於料量不均勻,物料容易偏載等場合,對不同配料特點有較強的適應性;③稱量傳感器性能好選用了進口西班牙充氮全密封傳感器,適於潮濕、多塵環境。具有精度高,綜合誤差小,線性度好,工作穩定,使用壽命長等優點。
2)控製器適合現場的控製器從技術
要求上必須是能夠實現邏輯控製和回路控製功能,故選擇了介於可編程控製器和回路控製器之間的霍尼韋爾S9000小型集散係統。特點是:控製器的2個並行處理器分別處理數字量和模擬量,最多32個回路、96個模擬量和640個數字量輸入輸出。操作、編程方便,能實現曆史數據的存儲。
3)控製器模塊模塊是控製器與現場
設備數據和信號傳輸的通道。①高速模擬量輸入模塊此模塊為8點輸入,其轉換速率為33次/s,能滿足控製的要求。高速模擬量輸入模塊的功能是實現對物料稱重量的轉換,即把傳感器通過信號放大器輸出4～20mA模擬信號快速轉換為0～4095的數字信號;②模擬量輸出模塊此模塊為4點輸出,它把PID調節器輸出的0～4095數字信號變換為4～20mA的模擬信號,實現對圓盤轉速的調節;③240VAC開關量輸入模塊此模塊為16點輸入,它檢測各個操作回路的輸入情況和輸入順序;④240VAC開關量輸出模塊此模塊為16點輸出,它輸出的開關狀態去控製各配料皮帶和圓盤的轉動與停止,報警功能也是通過開關量輸出啟動聲報警實現。
4用戶軟件的編製
1)係統邏輯起動、停止如圖2所示。

①緩料時各圓盤順序延時3s停止,②各圓盤同時停止,③緩料後各圓盤順序延時3s起動。
2)邏輯運算①校零配料小皮帶空載運行時秤體本身的預壓力稱為秤的零點,由於生產過程中會引起秤體機械量的變化,所以係統需不定期校零。
零點值=單位時間內采樣值之和/單位時間內采樣次數和
②標定:斜率係數是表征計算機內部計算數據與實際配料量之間關係的一個比例係數,標定過程實際就是調整斜率係數的過程。
新斜率係數=顯示量/實際量×上次斜率係數
③計量
上次累計量+本次料量=本次累計量
④欠料報警
|實際量-給定值|/給定值X100%>10%
延時20s開始報警,並提示報警點,由人工清除。
⑤比例控製即各物料的總下料量由某一數值變化到另一數值後,各物料之間的配比不變。
某物料下料量=總下料量×配比
3)過程調節配料過程中,需改變某物料的下料量(即改變配比)時,通過上位監控站輸入具體的值,這一數值與圓盤轉動的下料量比較的差值來調節圓盤轉速,使之達到與給定的下料量一致。調節原理如圖3所示。

連續控製圖執行周期是0.5s/8回路,係統把給定、量化和邏輯運算功能在梯形圖中完成後傳輸到連控圖中進行調節,體現了邏輯運算的快速和調節功能的簡潔性。PID調節器在運行中能處於較好的調節狀態。
4)其他功能在監控軟件中設有實時數據庫,通過組態數據庫的塊可以獲得所定義的寄存器的量,這些塊的值也可以在監控站畫麵上顯示出來,反過來,監控畫麵上鍵入
的數值也可以傳送到指定的寄存器中去。
數據報表、曆史趨勢和過程實時趨勢都是在監控軟件中實現的。
5結語
燒結配料自動控製係統投入運行後,配料精度都在95%以上,係統穩定性有很大提高,維護工作量大幅度減少,滿足了燒結配料的生產需要。
①該係統用控製器取代了二次智能儀表,提高了係統集成度,同時提高了設備的裝備水平,在國內同行業中具有先進性。②工藝流程圖直觀明了,操作簡單,調節過程過渡時間短。③該係統的成功應用,極大地減輕了工人勞動強度,簡化了作業程序,為生產管理提供了有效手段,具有很好的社會效益。

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