大皮帶秤改造為小皮帶秤的研究與應(yīng)用

吳 平

（山東鋼鐵股份有限公司濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南250100）

1 系統(tǒng)設(shè)計方面

1.1 十四大罐由原有的一條龍減差式計量更改為一對一小皮帶控制，改造后的優(yōu)點是消除了核輻射對維護(hù)人員的傷害，排除了一條龍減差式計量由于一臺秤計量出現(xiàn)問題而影響下一臺秤計量精度的問題，而且一對一的小皮帶控制便于之后的日常維護(hù)，哪臺計量不準(zhǔn)確就只針對當(dāng)臺秤做出調(diào)整不用考慮對周圍秤的影響。

1.2 在系統(tǒng)的通訊方面保留原有的ControlNet通訊，新增儀表間的Profibus-DP總線通訊，接線簡單減少了故障點，便于維護(hù)和排查問題。

1.3 在空氣炮的控制方面除了保留原有的現(xiàn)場輸出空氣炮以外再增加上位機(jī)手動輸出和自動判斷“斷料信號”空氣炮輸出，這樣有效的節(jié)約了人工勞動成本和處理斷料問題的及時性。

1.4 系統(tǒng)設(shè)計保留原有的冗余網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障自動切換到另一個網(wǎng)絡(luò)保證了系統(tǒng)的正常運行。

1.5 系統(tǒng)保留原有的主皮帶雙向運行的功能，根據(jù)主皮帶運行方向的不同，上位機(jī)自動判斷啟動順序。

2 改造方案

2.1 設(shè)備布局

十四大罐儲配煤室共設(shè)計14個儲槽，每個儲槽為2排、每排3槽嘴、共6個槽咀,每個槽咀設(shè)圓盤給料機(jī)及電子皮帶秤自動配煤裝置。 將原系統(tǒng)主皮帶一條龍配煤方式改為單一回路調(diào)節(jié)的控制方式即將每個筒倉下方縱向3個槽嘴視為一列，在圓盤和輸煤皮帶之間增加一條17米長度的小皮帶，將原有申克電子皮帶秤拆除后安裝在新增小皮帶機(jī)上（即：原系統(tǒng)電子皮帶秤利舊）。

圖1 改造后結(jié)構(gòu)示意圖

輸送機(jī)為頭部驅(qū)動，電動機(jī)/減速機(jī)一體化，與滾筒垂直連接、直接驅(qū)動，機(jī)架采用優(yōu)質(zhì)12#槽鋼、支腿采用10#槽鋼。采用EP-200皮帶，輸送機(jī)有自動張緊及自動糾偏裝置，為防止物料撒落配套清掃器和擋料整形裝置。 小皮帶機(jī)參數(shù)：B=800，v=1.0m/s，L=17m，Qmax=120t/h，N=5.5kW（電機(jī)減速機(jī)采用SEW產(chǎn)品），其中1號罐和十四號罐皮帶機(jī)帶速為0.6m/s。

2.2 物料計量改造

為了保證計量控制系統(tǒng)的計量精度和運行可靠，電子皮帶秤采用進(jìn)口品牌其計量精度高而可靠（±0.5%），使其確保系統(tǒng)控制精度穩(wěn)定在±1%以內(nèi)，完全滿足配煤控制的要求。

2.3 控制部分優(yōu)化改造

儲煤倉里的煤料通過圓盤給料機(jī)均勻地落到圓盤給料機(jī)下安裝的計量小皮帶上，稱重信號和速度信號送到到電子秤顯示控制儀上，并以現(xiàn)場總線的通訊方式送入PLC系統(tǒng)，經(jīng)PLC運算處理后得出實際給料量，將實際給料量與設(shè)定的給料量不斷進(jìn)行比較，采用人工智能PID調(diào)節(jié)算法，并經(jīng)變頻器調(diào)整圓盤給料機(jī)的給料速度，實現(xiàn)反饋控制，并且無振蕩，無超調(diào)，使之精確地以恒定的給料速率給料，從而保持給料量基本恒定。

2.4 控制方式

工業(yè)PC通過工業(yè)以太網(wǎng)對各回路的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，PLC實現(xiàn)圓盤給料機(jī)順序啟停、報警以及模擬量的輸入、輸出，實現(xiàn)系統(tǒng)自動、手動控制。

（1）由工業(yè)PC設(shè)定各種相關(guān)參數(shù)，并與PLC實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。

（2）當(dāng)系統(tǒng)故障或計算機(jī)離線時，可在機(jī)旁操作手動調(diào)節(jié)變頻器，實現(xiàn)手動控制配料。

（3）在該方案中，采用變頻器對圓盤給料機(jī)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。由PLC系統(tǒng)模擬量輸出模塊供4～20mA控制電流給變頻器，自動調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，控制圓盤給料機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)圓盤的下料量。變頻器集中安裝在變頻調(diào)速柜中，并在現(xiàn)場配備現(xiàn)場操作箱，可以在現(xiàn)場啟停圓盤給料機(jī)、進(jìn)行單動/聯(lián)鎖、手動/自動轉(zhuǎn)換和手動調(diào)節(jié)電位器以便變頻器在手動控制時手動調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，實現(xiàn)系統(tǒng)的手動控制。

3 結(jié)論

配煤秤改造后提高了配煤準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，為低品質(zhì)煤精準(zhǔn)配用提供了條件，配合煤及焦炭質(zhì)量指標(biāo)等的穩(wěn)定性改善明顯，為高爐順行、降低燃耗創(chuàng)造了更加有利的條件，潛在效益更加可觀。