智能混勻配料系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

王淑妍

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司自動化部，山東 萊鋼 271104)

目前國內(nèi)燒結(jié)配料實(shí)行由人工在操作站設(shè)定配料量的操作方式與自動配料的工作方式。隨著高爐生產(chǎn)節(jié)奏加快，對燒結(jié)原料要求越來越高，原料混勻配料作為燒結(jié)生產(chǎn)源頭的重要環(huán)節(jié)，直接影響后續(xù)工序正常進(jìn)行。

本控制系統(tǒng)主要完成萊鋼料場混勻配料系統(tǒng)皮帶秤流量，料倉料位等信號數(shù)據(jù)采集、語音報(bào)警，皮帶啟動的預(yù)警，各種歷史趨勢的記錄，料頭料尾對齊，可隨時(shí)進(jìn)行配比設(shè)定、流量設(shè)定、頻率設(shè)定的切換，空倉自動換倉功能，手自動無擾動切換及生產(chǎn)過程的邏輯控制等功能，從而實(shí)現(xiàn)自動配料。該系統(tǒng)投運(yùn)后，提高了原料混勻配料自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和實(shí)時(shí)性，為燒結(jié)生產(chǎn)的穩(wěn)定、順產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)提供可靠的保障，可產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。

1 控制系統(tǒng)組成

針對工藝的復(fù)雜性，本著先進(jìn)、可靠的原則，進(jìn)行各種方案對比，決定下位機(jī)采用QUANTUM PLC自動化平臺。編程軟件采用CONCEPT 2.6，這是基于WINDOWS 2000的編程工具，為編程控制系統(tǒng)提供了專門的多語言開發(fā)環(huán)境。CONCEPT提供具有生成標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出功能塊或DFB庫能力的編輯器，它們能夠在應(yīng)用程序內(nèi)重復(fù)調(diào)用。這些DFB塊能夠?qū)懭胩菪螆D，功能塊圖，結(jié)構(gòu)式文本或指令表語言中。監(jiān)控軟件采用擴(kuò)展性，靈活性，集成性極強(qiáng)的IFIX3.5系統(tǒng)，運(yùn)行于WINDOWS 2000中文平臺，通過IFIX 3.5可以對混勻配料工藝進(jìn)行監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作。

2 系統(tǒng)控制功能

根據(jù)現(xiàn)場工藝要求，上位機(jī)采用IFIX3.5監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對流量，料位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，通過畫面上的數(shù)值給定與操作按鈕與PLC程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)語音報(bào)警、皮帶啟動的預(yù)警、各種歷史趨勢的記錄、料頭料尾對齊、可隨時(shí)進(jìn)行配比設(shè)定、流量設(shè)定、頻率設(shè)定的切換，空倉自動換倉功能，手自動無擾動切換及生產(chǎn)過程的邏輯控制等功能。

3 技術(shù)方案

3.1 皮帶秤流量與料倉料位的數(shù)據(jù)采集

利用PLC中的模擬量輸入模板對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。根據(jù)各個(gè)皮帶秤流量的不同量程計(jì)算出實(shí)際數(shù)值，并對換算出來的數(shù)值進(jìn)行取平均值的計(jì)算，將流量的波動降至最低，便于將數(shù)值應(yīng)用與PID的回路調(diào)節(jié)，保證調(diào)節(jié)的穩(wěn)定性。料位的顯示采取現(xiàn)場一路，主控室一路的顯示方式，便于兩方面對料倉的料位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證料位低時(shí)現(xiàn)場人員采取加料措施，防止斷料的情況發(fā)生。

3.2 配比設(shè)定、流量設(shè)定、頻率設(shè)定的切換

利用PLC輸出與儀表給定兩種方式控制給料圓盤的頻率?？梢栽赑LC給定系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)切換到儀表輸出，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。在PLC輸出時(shí)通過配比給定、流量給定和頻率給定三種方式對現(xiàn)場圓盤變頻器進(jìn)行控制。操作人員在操作畫面上選擇配比給定時(shí)，只需輸入配料的總流量和各分秤的配比率，即可自動計(jì)算出每臺秤的下料量，并根據(jù)此下料量進(jìn)行跟蹤調(diào)節(jié)。此方法減輕了操作人員根據(jù)配比來計(jì)算各分稱流量的工作，并且計(jì)算精確。流量給定是通過畫面上的流量給定區(qū)域?qū)Ω鞣殖舆M(jìn)行流量的控制，在對每個(gè)秤進(jìn)行PID參數(shù)整定時(shí)需要用此種給定方式。頻率給定則是給現(xiàn)場圓盤的變頻器固定輸出頻率，在進(jìn)行實(shí)物校秤時(shí)需要用此種給定方式。在給定頻率的情況下，每個(gè)皮帶秤的下料量與總皮帶秤的稱量值進(jìn)行比較，根據(jù)差值校正皮帶秤的流量，這種方法既直觀又方便，而且精度很高，免除了校秤人員搬運(yùn)砝碼的工作量，節(jié)省了時(shí)間，在很短的時(shí)間內(nèi)即可高精度的對各分秤進(jìn)行校驗(yàn)。

3.3 語音報(bào)警

當(dāng)出現(xiàn)卡料、懸料等故障時(shí)，根據(jù)皮帶秤與圓盤給料機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)可以判斷系統(tǒng)是正在運(yùn)行的，如果某個(gè)皮帶秤的流量顯示低于報(bào)警設(shè)定值，則可以判斷出這個(gè)倉已經(jīng)斷料，并且通過iFix的調(diào)度功能及時(shí)播放語音文件對操作人員發(fā)出警告，此時(shí)操作人員就應(yīng)該及時(shí)解決此問題，避免混勻料的配比出現(xiàn)問題。當(dāng)問題解決后報(bào)警自動解除，也可由操作人員在操作畫面上手動解除。此報(bào)警會自動生成并存儲在報(bào)警日志中，報(bào)警日志可以每天可以生成一個(gè)文件，查詢報(bào)警信息時(shí)只需將當(dāng)天的報(bào)警文件調(diào)出即可，此文件也可以用記事本的格式打開，便于復(fù)制報(bào)警信息以便進(jìn)行打印。

3.4 皮帶啟動預(yù)警

由于啟動皮帶時(shí)必須保證皮帶周圍無人靠近，沒有皮帶啟動預(yù)警時(shí)需要操作人員查看每條皮帶，但是皮帶較長，操作人員檢查完畢后需要較長時(shí)間，這樣可能有些地方會有不知情的人員靠近，此時(shí)啟動皮帶很容易造成人身傷害事故.增加了皮帶啟動預(yù)警功能時(shí)，操作人員只需確認(rèn)現(xiàn)場沒有正在工作的人員即可開啟皮帶，皮帶開啟前會響鈴5秒鐘，給了站在皮帶附近的人員足夠的遠(yuǎn)離時(shí)間，避免了因皮帶啟動而造成的安全事故的發(fā)生。當(dāng)皮帶啟動后停止響鈴。當(dāng)皮帶在鈴聲響起5秒之后未運(yùn)行或皮帶已運(yùn)行但運(yùn)行信號出現(xiàn)故障時(shí)，鈴聲不會停止，會繼續(xù)響鈴25秒，及時(shí)提醒操作人員有運(yùn)行的故障出現(xiàn)，需要迅速協(xié)調(diào)處理，保證生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)行。

結(jié)語

本文介紹了燒結(jié)廠智能混勻配料系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)。該智能混勻配料系統(tǒng)應(yīng)用至今，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，沒有發(fā)生因系統(tǒng)問題產(chǎn)生的故障停機(jī)。大大提高了混勻料的配比精度，并提高了燒結(jié)礦的質(zhì)量，為今后燒結(jié)的穩(wěn)定、順產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)提供可靠的保障，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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