烧结机自动称重配料控制方案

烧结机自动称重配料控制方案

一）控制方案及系统组成

近年来,国内新建烧结机的配料方法均采用重量配料法，重量配料就是按原料的重量来配料,采用电子皮带秤对物料进行连续计量,通过调节圆盘给料机或皮带的速度来实现定量给料，重量配料易实现自动配料,配料精度较高。

烧结机的配料系统采用13个定量圆盘给料机和电子皮带秤定量给料以及主控皮带控制器组成，为提高皮带配料秤的计量精度和配料系统给料精度，所有给料机的皮带配料秤均采用变频调速的方式进行控制。

该自动称重配料控制由下列五大部分：电子皮带称、称重控制仪表、变频控制柜、监控计算机及现场操作箱部分。

配料自动控制实现烧结用的原料如混匀矿、燃料、熔剂白云石、生石灰、冷返矿按照工艺要求的配比进行自动给料，能够判断下料堵料和失控故障、变频器故障，并报警。 各类控制器任务：

1.主控器：全局协调控制、皮带控制、故障处理、人机交互等。

2.配料器：信号采集处理、PID 调节、变频器控制、人机交互等。

… …大皮带大皮带控制器N#控制器2#控制器N-1#控制器1#监控机

二）系统的工作方式

系统检修和工作方式有二种:

手动检修方式：即通过现场操作箱选择开关及按钮控制变频器以点动频率驱动电动机正反向运行速度;

工作方式有二种

第一种是仪表自动给料；即通过称重控制仪表键盘，任意给定所需给料量，并通过给料量大小变化自动调整变频器频率(电动机的运行速度)；

第二种是上位机自动给料，给料设定就可由上位机画面来完成。

正常工作在上位机自动给料，受计算机控制。检修或调试时在“检修”状态,可以单机运行。

三）系统各部分功能

3.1. 称重皮带秤及控制仪表功能

流量恒定的控制原理

要确保烧结配料成分的稳定，圆盘给料机和螺旋的流量控制是关键。通过圆盘给料机和料仓给料器与集料皮带机之间安装调试好的电子配料皮带秤称量检测，以及配料皮带测速编码器(传感器)测量皮带运输原料速度的检测，称重仪表采集测量皮带秤上每单位长度的载荷值q(kg/m)以及皮带在同一时刻的运行速度v(m/s)，且两者相乘得到物料的瞬时流量q·v(kg/s)。只要保证q(t)·V(t)的乘积不变，就可以保证物料流量的恒定。即随皮带上物料重量的变化控制皮带运行速度做出相应的调整，就可以保证物料流量的恒定。在本系统中圆盘给料机的速度是恒定不可调的，所以控制流量的恒定只能调节皮带上物料重量，而重量的改变又只能通过改变变频器的频率，以改变皮带秤的速度。流量恒定控制原理图2所示，每一个称重控制都是一个“小闭环”控制系统。称重仪表检测并运算q(t)·V(t)的乘积与流量设定值（上位机给定或仪表键盘给定）进行比较，然后进行PID运算,，得出相应的输出频率信号到变频器，实现自动控制流量大小的要求。

1．实现流量恒定的控制

仪表控制部分采用模块控制方式,电子秤与仪表控制模块之间的信号传输采用差分频率信号传输技术,具有极强的抗干扰能力和远传能力,从而保证了系统信道的可靠性和准确性,

在反馈控制上采用新型的人工智能PID调节算法,无振荡,无超调。

2．仪表控制部分与监控计算机采用CAN总线通信方式，信号传输的快速实时性更高、抗干扰更强、可靠性更高，保证配料精度和稳定性。

3．配料秤有补偿功能，即皮带本身影响自动补偿功能。能在配料秤正常生产运行过程中，连续不断地测量皮带本身实际重量的变化(如物料局部粘结等造成的皮带皮重的变化，天长日久磨损程度不同导致的皮带薄厚不均，以及张力不匀等所产生的对称重传感器的外部影响)，并随时进行精确补偿，因而其动态测量精度要比一般设备厂家的配料秤动态测量精度高。

3.2计算机监控部分

该计算机采用品牌机作为控制计算机, 系统软件是在Win2000操作平台下,用组态王（或VB6·0）开发研制的通用应用程序，整个程序兼顾鼠标和键盘操作。各种操作界面、数据显示及打印管理,用户可方便进行各种数据的修改操作,运行数据的图形显示及打印各种报表。工艺流程动画显示美观大方,友好的操作界面，简单易学,其功能如下:

1．显示功能

1)该系统能显示整个配料工艺及流程画面;

2)显示各设备瞬时运行情况;

3) 显示各台秤的给定流量、实际流量、下料累计量，显示各种原料的瞬间下料量、总流量及总累计量。

4)具有系统报警功能。

2操作及控制功能

该系统利用操作提示菜单方便、简单，快速引导进行系统操作。其功能如下:

1)能实现变频器的远程操作(启停、手自动转换、单动)；

2)能快速修改各台电子秤的计量参数及换仓后各物料吸收系数的变更设置;

3)修改配料系统的控制参数;

4)根据工艺要求，可随时、方便的选定、修改、更换配比和配料总流量;

5)当物料水分含量发生变化时,可方便的变更水分组和手动输入各物料的水分变化量。

6)根据现场实际需要，可对打印时间间隔、报警时间进行设置;

3报表及打印功能

1)按设置的打印参数方便的打印出各种原料累计消耗量的班报、日报、月报表并能进行相应的查询;

2)具有当前趋势和历史趋势的查询功能;

3)具有各料仓手动配料时间和配料量的统计功能。

4报警功能

1)当系统各测量单元出现故障时,工艺流程主画面将以警示色提醒用户,按下相关键后,可由CRT显示故障代码;

2)当系统出现空仓或园盘给料机堵料而无法下料时,工艺流程画面报警提醒用户及时处理。

3. 3变频控制部分

皮带电机采用流量闭环变频调速方式，保证配料精度和稳定性，节电效果显著。将每台变频器集中在变频电控制柜中。正常工作时，称重仪表PID的输出控制变频器的输出频率，检修调试时，按钮点动控制变频器的输出频率。

3.4 现场操作箱

调试或现场检修时，通过现场操作箱实现单机的正反运行。

四）配料设定值调整方案

1、总流量调整、各配比不变：修改各料仓设定流量（采用双缓冲，保证前次设定流量不变），

在顺起顺停模式下，延时投入（保证新流量在料头的比例）；在同起同停模式下，同步投入。

2、总流量不变、各配比调整：

1）停料重新启动：延时停料，修正皮重（保证本次配料全部到大批带），得到新配比后重新启动。

2）在线修改配比：得到新配比后送双缓冲区，启动同步计时，到启动时刻按新配比控制。

五）更换料仓及报警处理

1、停料更换：延时停料，修正皮重。按新料仓启动。

2、在线更换：通知其他料仓，减小流量，等待新料仓启动。按新料仓启动。

3、故障报警：堵料（失控、皮带打滑）、卡料，通知其他料仓，减小流量，等待故障

解除，若超时，则延时停料，修正皮重。如果故障料仓有同种料仓同时下料，当超

时可使另一料仓加倍下料。

六）启停模式

1、同启同停：以皮带秤上料的比例为准。

2、顺启顺停：以大皮带上料头的比例为准。