1引言
某煉鐵廠1#燒結機1號配料係統由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。由於計算機係統具有功能強、穩定性高、維護成本低、使用壽命長等優點,傳統的組合儀表已逐漸被計算機所取代。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配料控製係統硬件構成
配料自動控製的目的是:
(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。
(2)對生產線實現集中監控和數據報表的打印和管理。
配料控製係統原理見圖1,簡介如下。

2.1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,這些條件對配料秤的環境適應性提出了較高要求。並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,我們認為STH-Ⅲ型皮帶配料秤各項性能指標較為完善,具體優點是:
(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。
2.2控製器
適合現場的控製器從技術要求上講必須能夠實現邏輯控製和回路控製功能,我們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。
它的特點是:控製器的兩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,可下掛1～2個擴展箱。
2.3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。本係統中共選用了4種模塊。
(1)高速模擬量輸入模塊
此模塊為8點輸入,它的轉換速率為33次/秒,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的轉換,即把傳感器通過信號放大器輸出的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。
(3)240VAC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。
(4)24VDC開關量輸出模塊
此模塊為16點輸出,用輸出的開關狀態去控製各配料皮帶以及圓盤的轉動與停止,報警功能也是通過開關量輸出啟動聲報警實現的。
3用戶軟件的編製
邏輯程序流程圖見圖2。

3.1係統邏輯起動、停止
(1)緩料後各圓盤順序延時3秒鍾起動;(2)緩料時各圓盤順序延時3秒鍾停止;(3)各圓盤同時停止。
3.2邏輯運算
(1)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
實際量=（采樣值-零點值斜率係數）/斜率係數
(3)計量
本次累計量=上次累計量+本次料量
(4)欠料報警
|實際量-給定值|/給定值X100%>10%
延時20秒開始報警,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,各物料種之間的配比不變。某物料下料量=總下料量×配比
3.3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。調節原理見圖3。

連續控製圖(CCC)執行周期是0.5秒/8回路,本係統把給定、量化和邏輯運算功能在梯圖3燒結配料調節原理圖形圖(Ladder)中完成後再把數值傳輸到連控圖中進行調節,這體現了邏輯運算的快速性和調節功能的簡潔性。通過現場調試,PID調節器在運行中能處於較好的調節狀態。

3.4其它功能
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。
4結束語
燒結配料自動控製係統投入運行後,工作狀況良好,穩定性、控製精度都達到了預期的目的,同時提高了設備的裝備水平。
(1)該係統減少了二次智能儀表這一中間環節,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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