减量秤在宣钢炼铁厂四号竖炉配料系统中的应用

摘要：主要介绍了减量秤在宣钢炼铁厂球团生产膨润土配加自动控制方面的应用。

关键词：减量秤；膨润土；IndustrialIT

中图分类号：TF文献标识码：A文章编号：16723198（2007）11029201

1引言

宣钢炼铁厂四号竖炉于2005年8月建成投产，其自动控制选用了北京ABB公司的 IndustrialIT系统。在配料系统中，为了满足膨润土配加计量的要求，生产中要对其加料量及放料量进行自动控制，因此我们选用南京三埃的高精度减量秤作为控制膨润土计量的设备，实现了膨润土配加过程的自动化。

2系统构成及技术要求

该减量秤由料仓、称重斗、叶轮给料机、称重传感器、螺旋出料机、SA-201H系列配料控制器等设备组成（如下图）。

（１）料仓和称重斗除进料口和出料口外都是封闭的，进料口和出料口的输送管道采用柔性软管过渡（不能硬连接，否则影响称重精度），同时储料器外敷有保温材料、带轴承的限位拉杆、两块校秤用的焊接钣。

（２）叶轮给料机：与料仓相连接，通过叶轮电机控制叶轮旋转，可以通过手动、自动两种模式控制叶轮将物料下放到称重斗中。

（３）根据秤体的形状和现场环境，我们选用防潮、耐高温的STC-11型传感器，提高使用寿命，将系统自重和物料重量转换成mV电信号输出。此传感器最大称量的选择，根据公式Q=（W1+W2）*K/N经过计算，考虑适当余量，得到传感器的最大称重为1t。式中：

Q：单传感器的最大称量；

W1：被称容器的自重；

W2：被称物料的最大值；

N：传感器的个数；

K：安全系数，一般为1～1.5。

（４）螺旋出料机：电动机带动螺旋旋转推动物料前进，通过控制螺旋电机的转速控制下料量以达到设定值。

（５）控制精度：减量秤系统动态计量准确度≤0.5%；系统动态配料准确度≤0.5%；配料计量控制范围0.01～300t/h。

减量秤广泛的应用于各种减量控制方式的物料配料，例如烧结定量控制给料，煤粉定量控制给料等。

3工作原理

减量秤是根据称重斗中物料重量的减少速率来控制出料螺旋机转速，以达到定量给料的目的，当称料斗的物料到达称重下限时，出料螺旋机则按照当时的转速固定出料量，同时控制料仓里的物料快速下到称料斗中，当装料到称中上限时停止装料，快速装料可以缩短进料时间，提高称重的准确度和控制精度。通过各阶段物料量的定值控制，在生产过程中实现自动配料控制和一系列信号的采集、传递，达到加料的准确控制。

当空秤时，放料阀门关闭，膨润土通过输送管进入储料罐中，计算机显示出秤中的膨润土的总量。当秤量大于料位上限设定值时，供料继电器断开，供料阀门关闭。

当需要配料时，操作人员用鼠标按下“启动” 键进行控制，启动信号输出，继电器接通，阀门打开，进行放料。

当秤量值大于设定值时，继电器断开，阀门关闭，停止放料，待秤稳定后，显示放料值。

实际重量小于料位下限设定值时，又开始加料。

当第二次放料，重复以上步骤。

4系统的控制

系统主要通过两种方式进行控制，一种是由仪表面板设定来控制配料；另一种是由上级计算机控制配料。从现场考虑，我们选用第二种方式进行控制:采用RS-485标准通讯接口与上位计算机连接，通过IndustrialIT控制系统和DigiVis 软件，运用FBD模块编写程序对出料、进料全过程进行监控(如下图)。可显示瞬时量、累积量（班、日、月累积值）和输出量；上料、下料趋势；输出PID控制信号和瞬时流量电流信号；20余种工作状态及错误状态指示；具有手动、自动控制功能等。

5维护、保养及故障处理

（１）在实际运行中要保持减量秤的精度和稳定性，在很大程度上取决于使用、维护和保养。坚持每天巡检，对电子设备清扫灰尘，保证触电清洁及绝缘可靠，对阀门、限位等部件定期加油，定期对传感器进行检查，测量桥路电阻和空秤时的输出电压，定期用标准砝码对减量秤进行校准。

（２）当发生故障时，首先判断是称量失准方面的故障还是自动控制方面的故障，根据发生故障的原因予以排除。在称量方面，先检查秤体限位是否被异物卡死，造成称量失准，如这种情况被排除则应检测传感器，找出性能不合格的传感器，并更换；在控制执行方面，首先检查放大器是否有信号输出，该信号是否准确，若输出信号没问题，再检查变频器是否正常。

（３）秤体需电焊作业时，要注意电焊机不能和计算机共电源，也不能使用计算机地线，电焊时要断开信号电源与计算机的连接，电焊机的地线必须设置在被焊部位附近，并牢固连接在秤体上，切不可使传感器与电焊机地线形成回路。

6使用效果

自2005年10月中旬四号竖炉配料系统投产至今，设备使用状况良好，为膨润土下料量的控制提供了准确计量数据，效果显著：

（１）该秤具有很高的稳定性，故障率低，使用维护方便，延长了传感器的寿命，每年可节约设备费1万余元。

（２）该秤操作人员能通过计算机近距离控制设备，降低了劳动强度，提高配料速度，大幅度提升生产能力。

7结论

减量秤在我厂竖炉配料系统中的首次应用成功，得到了使用单位的广泛好评，这使我们更有信心加强新设备在实际生产中的推广，也使我厂在计量自动控制方面上了一个台阶。