皮带流程送料方式实现在线切换

皮带流程送料方式实现在线切换
摘要:原4-7#高炉烧结矿输送均为单一固定流程，即每一座高炉烧结
矿上完料切换到另一座高炉输送时，流程启停切换等待时间较长（约15分钟），流程反复启停过程会产生皮带机的空运转情况，该部分完全属于电能浪费。

于是
考虑在300带烧→S203→E306位置新增漏斗三通，一分支去4-6#炉烧结矿流程，另一分支去7#炉烧结矿流程，通过漏斗中翻板实现烧结矿皮带机流程不停机在线
切换，缩短流程启停等待时间，提升烧结矿输送效率，同时可杜绝反复启停等待
延时带来的电能浪费。

关键词：流程；皮带机；在线切换；启停
一、前言概述
高炉烧结矿送料流程是由不同皮带机之间通过组合衔接构成上料流程进行物
料输送，现有上料模式如下：共有4-7#高炉，烧结矿均由烧结厂成品矿槽通过皮
带机运送过来。

烧结矿输送流程均为单一固定流程，即每一座高炉烧结矿上完料
切换到另一座高炉输送时，需等待原有流程皮带上烧结矿全部输送完，再由中控
室停止原流程，然后再启动新的流程，由于距离较远，流程切换中等待启停过程
时间较长（约15分钟），每次换流程、换高炉的次数较多，影响上料效率。

因
而急需设计一种可以根据高炉的料位情况，在原高炉流程送料不停机情况下，快
速衔接切换至新的高炉方向的操作方式。

二、技术分析
（一）单一固定流程电能浪费问题
原皮带机固定流程上料方式，绿色表示皮带机（单箭头为单向皮带，双箭头为正反转皮带），黄色框表示转运站，举例7#炉先上料后转4#炉。

启动7#炉烧结矿流程：S203→E306→E307反转→X102→X205→GL7-2，依次从头自尾启动完成后，通知烧结厂放料，物料沿着流程输送到7#炉高架料仓内。

当快满仓前，通知停止放料，待流程中皮带上烧结矿全部走完再予以停止流程。

然后再启动4#炉流程：S203→E306→E307正转→E308正转→E310→E311正转→E212→GL4-2，之后操作模式与7#炉一致。

流程反复启停过程会产生皮带机的空运转情况，该部分完全属于电能浪费。

（二）在线切换功能
鉴于老料场系统是采用的原始的单一流程的编制思想，即电机单独编写了FC 功能块，随后再编制流程启动启停功能块，还有启动条件功能块和语音声光报警块。

其动作过程如下：所有的流程启停条件信号满足输出点位，流程控制块接收到启动条件满足信号后，中控工画面上点击固定流程号启动标签，随即声光报警启动，到达预设时间后按流程顺序输出顺序启动信号，电机块接收到启动信号后驱动运转。

这种流程控制方式是一条流程对应一个高炉目的地，鉴于多条流程后段流程皮带机存在共用情况，考虑结合4条独立的流程中，梳理中共用的皮带机，共用皮带机送料工况不变的情况，通过翻板远程控制对前段的进行拨动料流，切换到新的目的地后再将原目的地流程远程停止，达到在线无扰动地切换。

三、在线切换技术改造实施
（一）初步技术方案
本次改造目的是实现4-7#高炉烧结矿流程不停机在线切换，为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：考虑在E306皮带头部位置新增漏斗三通，一
分支通过E307正转去4-6#炉烧结矿流程，另一分支直接连接X102去7#炉烧结
矿流程，通过远程操作漏斗中翻板实现烧结矿皮带机流程不停机在线切换。

原固
定的4个高炉的流程进行重新编制，将4个流程中的共用皮带机单独列出编制1
个共用流程，剩余部分还是原4个高炉方向的分支皮带机流程。

（二）改进后的具体实施方式
下面所述的一种皮带机流程在线切换送料方式，带箭头直线表示皮带机（单
箭头为单向皮带，双箭头为正反转皮带），方框表示转运站，从源头烧结矿成品
矿槽开始，通过皮带机流程输送至指定的高炉料仓内。

在E306皮带机头部漏斗
下方新增了1套三通分料器，能实现把烧结矿分流至E307可至4-6#高炉，也可
分流至X102去7#高炉。

系统分析了所有的流程走向后，决定重新打乱原上料方式，将300带烧2条
皮带机→S203→E306作为共用流程302#，重合之外的皮带机单独再重新编制，
规定7#炉部分X102→X205→GL7-2定为300#，6#炉部分E307正→E308反
→E209→GL6-2定为301#，5#炉部分E307正→E308正→E310→E311反
→E412→GL5-2定为303#，4#炉部分E307正→E308正→E310→E311正
→E212→GL4-2定为304#。

中控室切换流程控制面板所示，下面是不同高炉在线切换操作举例：6#炉
→7#炉→5#炉：1、启动301#流程，全部启动完成后（确认E307正转已变绿），
点击E306联锁“E307正”，标签变成绿色后，启动302#流程，启动完成后即可
正常通知往6#炉放料；2、6#炉快打满前，启动去7#炉的300#流程，全部启动完
成后（确认X102已变绿），点击E306联锁“X102”，变成绿色后，操作FE306
翻板打到X102皮带机，即开始送7#炉，再停止301#流程即可；3、待去6#炉的301#停止后，启动去5#炉303#流程，全部启动完成后（确认E307正转已变绿），点击E306联锁“E307正”，操作FE306翻板至E307正转，即可往5#炉送料。

再停止7#炉的300#流程。

（三）优点和经济效益
本次改造提供了一种送料方式解决思路，可取不同流程的共用皮带机作为共
用流程进行控制，不同的高炉方向的作为分支流程，当向一个高炉料位即将满仓时，可预先启动另一分支流程，再操作分料器切换到分支，中控室远程画面进行
联锁确认，随即可顺停原高炉流程，即皮带机上料一走完便停机，直至完全停止。

随后便可再启动新的分支流程，随即再切换过来，整个过程烧结厂的烧结矿输送
并没有停止。

经济效益计算：皮带机用电量根据w=×线电压×线电流×功率因素×运行时间来进行计算（功率因素取0.87），分别统计了改造前后流程中皮带机启动时
空运转时间、停止时空运转时间、运行电流，来计算出每条流程每次启停带来的
电能浪费，然后统计出每个班每条流程启停次数，再相乘推算出每个月的用电量。

四、结束语
本次改造后大幅提高了送料流程输送效率，同时缩短了E306流程的运行时间，提高了烧结矿上料效率，提前保障4-7#高炉烧结矿上足。

每班由原先的基本8小时不停机上料，变成了每班上完料均有1-2小时的空闲时间，减少皮带机设备磨损，减少高炉上料工劳动强度，达到了降本增效的目的。

且该送料方式也值得推广到其余高炉送料流程中，改造取得了一定的成效。

参考文献:
1 廖常初.西门子工业通信网络组态编程与故障诊断.北京：机械工业出版社，2009
2 甄立东.西门子WinCC V7基础与应用．北京：机械工业出版社，2011
3 廖常初．S7-300/400PLC应用技术．北京：机械工业出版社，2011。