1 配料秤係統概況
某水泥股份有限公司#2生產線為我國第1條水泥產量4000噸/天的國產示範化水泥生產線,,采用的是經過改造的原民主德國的二手配料秤｡
該配料秤陳舊,控製落後｡配料秤係統采用單回路控製,無K8凯发登录入口調節器,係統的K8凯发登录入口給定值和反饋值都給到直流調速單元上｡另外,測速發電機直接作為荷重傳感器的供電電源,荷重傳感器的輸出信號即為實際K8凯发登录入口信號｡這樣的控製特點,導致了水泥配料係統控製精度低,抗幹擾能力差;直流調速單元器件老化,故障頻頻,但無備件和可替代的備件;現場粉塵對直流電機換向器影響較大;由於測速發電機和直流電機同軸,皮帶打滑時,中控仍顯示喂料正常,常造成水泥配料不合格｡此外,由於荷重傳感器的橋壓由測速發電機提供,故皮帶上無料時必造成電機飛車,因此,零點的標定不僅繁瑣,而且很難保證精度｡上述問題的存在,直接影響了#2線水泥磨的正常生產｡為此,我公司於2000年底到2001年初對這3台水泥配料秤進行了改造｡

2 改造方案的確定及控製原理
(1)改造方案｡由於本係統最終要控製的工藝參數為物料K8凯发登录入口,而K8凯发登录入口的控製是通過調整皮帶速度來實現的,因此我們采用串級控製係統來實現對物料K8凯发登录入口的控製,以提高配料秤係統的控製質量｡其中,選擇K8凯发登录入口為主控量,皮帶速度為副控量｡目前變頻技術已非常成熟,為了適應現場粉塵大的環境特點,選擇變頻調速係統來控製皮帶速度,為了克服原配料秤係統中存在的其他缺點,我們將測速裝置安裝於皮帶上,而荷重傳感器采用穩恒直流電源供電,其輸出信號為物料重量信號｡

K8凯发登录入口調節器采用新一代高精度演算調節器CFC-100,變頻器選用G11S係列,測速傳感器采用TH-26｡其中,CFC-100采用了8位CPU芯片,PI調節功能完全由軟件實現,並強化了自我診斷機能,對秤的運行狀態進行監視,具有故障診斷､故障報警､故障保持功能｡軟件編程通過參數設定的方法實現,使用方便,通用性強,對不同能力的秤都能用數字設定的方法調節零點和量程,自動計算調整值,一次調整就能記憶,無須人工幹預｡另外,CFC-100的抗幹擾能力極強,可適應惡劣的環境,與強幹擾源變頻器同裝於一個櫃子中,仍能可靠工作,保證計量控製精度｡
TH-26采用的是磁電式脈衝發生器,其外形象一個小車,重約20kg;以O點為固定點,水平安裝於皮帶機的回程皮帶上,並能夠以O點為軸在豎直麵內靈活轉動｡這樣,當皮帶轉動時,就可帶動TH-26的測速車車輪無滑動地轉動,從而測得皮帶速度｡當皮帶與主動輪打滑時,仍能測得皮帶真實速度｡
(2)配料秤係統控製原理｡當物料通過計量皮帶的有效稱量段時,物料的重量通過稱量框架作用在荷重傳感器上,荷重傳感器產生與物料重量成正比的電壓信號,同時將皮帶速度轉換為脈衝信號,由CFC-100對荷重傳感器采集到的物料重量信號與TH-26采集到的皮帶速度信號進行綜合,得出實際K8凯发登录入口,再與K8凯发登录入口給定值進行比較,輸出操作值給變頻器,變頻器以此作為皮帶速度設定值來控製電機速度,從而達到了控製K8凯发登录入口的目的｡顯然,重量信號的波動以及皮帶打滑就成了主控回路的幹擾信號,K8凯发登录入口調節器會針對這些幹擾,進行PI調節,以克服幹擾的影響｡完成定量給料｡

3 配料秤調試與標定
根據配料工藝要求設定好CFC-100與變頻器G11S的所有參數,並用信號發生器對CFC-100的所有模擬通道進行零點和量程的標定,以保證與上位DCS係統的可靠通訊,然後對皮帶秤進行砝碼標定｡下麵以熟料秤為例介紹砝碼標定的過程和某些技術細節｡

3.1 現場調整

(1) 調整稱量框架的水平度?使稱量段上的3個托輥在同一水平麵上,其水平度誤差≤±1mm時,就可保證0.5%的計量精度｡
? (2) 調整稱量框架的配重,使荷重傳感器輸出略大於0mV｡啟秤,緩緩轉動皮帶,在皮帶轉過1周的過程中,使荷重傳感器每一刻的輸出都大於0mV,這樣就能保證物料實實在在地壓在荷重傳感器上,避免秤虛｡熟料秤荷重傳感器輸出在0.6mV~3.8mV之間波動｡
(3) 測量皮帶周長｡熟料秤皮帶周長為8.53m｡

3.2 置脈衝

將CFC-100打至手動操作位置,給一操作值｡在P運行狀態下啟秤｡將皮帶轉過5圈時TH-26產生的脈衝數置入CFC-100的機能數據06號地址中｡該脈衝數代表了皮帶長度｡在零點和量程標定過程中,當啟動標定程序後,係統將自動累積脈衝;當皮帶轉過5圈時,係統將自動停止標定程序,使標定簡單準確｡

3.3 標零點

將CFC-100打至“標0點”運轉狀態｡啟動零點標定程序,配料秤係統開始累積K8凯发登录入口;當皮帶轉過5圈時,係統自動停止累積｡將累積量的折算值置入CFC-100的00號地址中,即可去皮重｡重複啟動零點標定程序,記錄累積值,不修改00號地址中的內容｡

3.4 標量程

計算基準值｡基準值 = 砝碼折算值(kg?m)×皮帶周長(m)×皮帶圈數(N)｡熟料秤稱量框架長0.5m,正常運轉時料重約為240 kg?m｡本次標定掛120kg砝碼,因此,熟料秤基準值= 240×8.53×5 =10236 ?kg ｡
將此基準值置入CFC-100的04號地址中｡然後將CFC-100打“標量程”運行狀態｡現場加砝碼120kg,啟動量程標定程序,係統開始累積K8凯发登录入口;當皮帶轉過5圈時,係統自動停止累積｡將累積值與基準值進行比較,自動計算出累積量的折算值,將該折算值置入CFC-100的02號地址中,量程標定完畢｡重複啟動量程標定程序,記錄累積值,不修改02號地址中的內容｡
砝碼標定完畢後,將係統打至自動,進行PID整定｡將CFC-100打至遙控運轉狀態,中控室給一K8凯发登录入口設定值,啟秤,由於稱量框架上有砝碼,故係統有K8凯发登录入口反饋值｡當反饋值等於給定值時,突然去掉一個砝碼——給配料秤控製儀表一個階躍擾動,觀察係統的調節動作,調整PI參數,直至滿足工藝要求為止｡熟料秤PI參數最後整定值為:P=120,I=5｡在這樣的PI參數調節下,階躍擾動約2 s即可消除,滿足配料工藝要求｡

4 配料秤係統改造效果
原配料秤係統中,由於荷重傳感器的橋壓是由測速發電機提供的,其輸出信號即為實際K8凯发登录入口信號｡當荷重傳感器上無壓力時,實際信號為零,調速單元不斷調節,造成飛車｡因此,零點標定也必須加上砝碼,通過間接的方法進行標定,該方法繁瑣,需反複調整｡並且由於加上砝碼標零點,就不能保證皮帶空載時,荷重傳感器上有預壓力｡也就是說,皮帶上一定存在某些位置使皮帶懸空,當皮帶上的重物達到一定程度時,才對荷重傳感器產生壓力｡因此,這樣標出的零點不準確｡而新配料秤係統從零點的標定過程中就可看出,完全克服了這一點,使零點的標定簡單､準確｡
另外,由於原係統中的直流調速單元由分立元件搭成,參數調整極不方便,元器件老化､器件參數漂移等問題的存在,直接影響了皮帶秤穩定地運轉｡並且皮帶打滑不能及時被發現常造成水泥配料不合格｡而新係統完全克服了以上缺點｡在不改變零點和量程標定參數時,重複做零點和量程標定試驗,累積量的相對誤差都在±0.5%之內,這充分說明新係統運行是穩定的｡在以後的實際生產中也證明了這一點,水泥配比長期穩定｡
因此,本次改造徹底解決了原係統中存在的問題,並取得了以下幾個方麵的效果:
(1) 實現串級調節,使係統抗幹擾能力增強,改善了控製質量,並滿足與DCS係統的通訊及其它配料設備的聯鎖｡
(2) 增加手動調速模式和機旁控製模式,便於設備維護｡
(3) 解決了備件､皮帶打滑等問題｡
(4) 標定過程簡單､準確｡控製精度<±1%,計量精度<±0.5%｡
維護量明顯減少,故障率大大降低,控製質量明顯提高,保證了水泥磨的正常運轉和水泥質量,創造了良好的經濟效益｡

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除

深圳市k8凯发版官网儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產線的研發及生產的高新技術企業，所生產的JY500係列稱重顯示控製器（包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等）高速高精度，使用壽命長。k8凯发版官网儀器有十數年的現場校驗經驗，在業內有良好的口碑，且有專門的售後工程師幫忙解決產品使用過程中遇到的技術問題，客戶可以放心省心順心的使用我司的產品。如果對我司的產品感興趣，歡迎谘詢。