球团矿自动配料系统的设计与实现

（1.鞍山市工业研究院，辽宁 鞍山114001；2.鞍山市房屋产权登记发证中心，辽宁 鞍山 114001）

摘 要：简要介绍了宝得公司80万吨球团矿自动配料系统。重点对该系统的上料、配料、报警等功能进行介绍。系统运行稳定、可靠，大大提高了配料质量、提高了生产效率。

关键词：球团矿；自动配料；系统PI调节

0 引言

配料是球团矿生产的重要工序。配料质量的优劣，直接关系球团矿的生产效率和产品质量。为满足生产需求并全面提高球团矿生产工艺的自动化、智能化水平，宝得公司80万吨球团矿项目采用智能配料系统，运用PI调节器把实际流量和设定值进行比较，实现了配料比例的自动修改和相关设备的自动连锁开/停机控制。

1 工艺简介

配料系统通过主控室上位机的监控画面对整个系统的设备进行监控（配料工艺见图1），监控内容包括料仓、皮带秤、拖料皮带等设备启、停及运行状态等。根据工艺需要整个控制系统采用远程控制与现场操作箱控制相结合的控制思想。

现场配料室有4个精矿粉仓位、2个皂土仓位，配料采用电子皮带秤拖动配料。当操作员在监控画面选择好仓位、在配料单输入总配料量并完成配比、系统顺序联锁启动后，配料系统自动采集已选仓位下运行皮带秤的实际流量并与设定值比较，通过调试好程序中PI调节器运算，控制每台秤对应变频器的频率，使之与给定量相符，精确可靠的完成配料过程。

2.1 控制系统组成

为了保证整个系统安全可靠及生产的连续性，提高自动化水平，适应链篦机――回转窑工艺要求。控制系统采用施耐德 Quantum 140系列可编程逻辑控制器（PL C）为核心的控制部件、以太网远程I/O模块通讯，编程软件选用Consept 2.6，组态软件使用InTouch 9.5。

2.2 控制系统实现

（1）上料控制。

在现场配料室，各料仓均安装料位计以便给料时自动检测料仓料位，一旦达到设定料位的上限值或下限值，主控室的监控画面会产生报警信号，现场配料室的报警设备同时启动，这样就同时提示了主控室操作员及配料室操作工停止供料。

（2）配料控制。

在主控室，当操作员在监控画面选择好仓位、在配料单输入总配料量并完成配比、系统顺序联锁启动后，配料系统自动采集已选仓位下运行皮带秤的实际流量并与设定值比较，通过调试好程序中PI调节器运算，控制每台秤对应变频器的频率，使之与给定量相符，精确可靠的完成配料过程。

（3）报警控制与查询。

①报警控制。

当现场某一设备发生故障时，主控室监控画面右上角的实时报警条闪烁；当故障解除，点击“故障复位”按钮再进行启动操作。

例如：当皮带发生“拉绳”或“跑偏”等故障，如这时系统中各设备正在运行，因整个系统是连锁控制所以该设备及其上游设备将同时停止，报警条显示该报警，该设备上“黄颜色”报警条闪烁。当故障解除后，点击“故障复位”按钮，报警条闪烁消失，再进行顺序连锁启动操作。

②报警查询。

主控室监控画面下方报警栏及右上角报警栏均显示实时报警消息。在报警栏中可单击右健选择确认某一条报警消息或确认全部。当现场报警状态解除后，此条报警消息将在实时栏中消失，在历史消息栏中显示为“淡蓝色”事件。

（4）趋势曲线查询。

根据生产要求，需要对某一皮带秤的总用料量及每天实际用料、某一皮带发生故障等情况进行分析并形成趋势曲线。通过趋势曲线可查询30天内的历史趋势并实时观察用料、设备故障等趋势。

3 调试中出现的问题及解决方法

（1）在对配料电子称PI调解过程中，由于对PI调节过程了解少，故在调试初PI调节不稳定，经多次试验做后选择Ｐ=0.3，Ｉ=0.005，在这样的ＰＩ参数调节下，阶跃扰动约２ｓ即可消除，满足工艺要求，变频控制达到稳定。

（2）调试过程中出现最大的问题是信号干扰，调试过程中发现通讯模块CRP频繁报通讯故障，由此造成网络通讯故障，远程站扫描不到，输入信号发生不稳定。处理方法：首先将所有的主站和远程站的底板全部作悬浮处理，处理后效果好转，尔后发现铜轴电缆屏蔽层对地有电压，分析原因可能是由于光纤中继器供电后没有作接地处理，在此处串进电压，而影响到通讯故障，最后将光纤中继器作了接地处理，故障排除。

4 总结

该系统实际应用运行良好，保证了生产工艺和产品质量的稳定，促进了物料消耗的降低和经济效益的提升。同时，也为球团生产的回转窑、链蓖机、环冷机等主体设备智能控制目标的实现准备了条件。