造粒機(jī)進(jìn)料系統(tǒng)改造

屈有福(大同煤業(yè)金鼎活性炭有限公司，山西 大同 037003)

造粒機(jī)進(jìn)料系統(tǒng)改造

屈有福(大同煤業(yè)金鼎活性炭有限公司，山西 大同 037003)

造粒機(jī)進(jìn)料系統(tǒng)由于料倉直接下料導(dǎo)致下料不均、溢煤粉等現(xiàn)象發(fā)生，針對此現(xiàn)象，本次改造通過料倉重量，自動控制下料電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度從而避免此現(xiàn)象的發(fā)生。

重量稱重秤；西門子300PLC以及wincc；模擬量信號采集

自動控制是能自動調(diào)節(jié)及檢測加工的機(jī)器設(shè)備及儀表，按規(guī)定的程序或指令自動進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)措施。其目的在于增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全等。為了提高大同煤業(yè)金鼎活性炭脫硫脫硝炭制粉車間產(chǎn)量、減少工人的勞動強(qiáng)度，特針對制粉車間造粒機(jī)進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)行改造，有效地增加造粒機(jī)連續(xù)生產(chǎn)的時間。

1 改造內(nèi)容

1.1 改造設(shè)計(jì)方案

1.1.1 改造前調(diào)查情況

(1)緩沖料倉凈重2500kg,體積5立方米，所以采用傳感器型號為FB-SQB-1t，數(shù)量為4個。

(2)防爆稱重控制儀表用于現(xiàn)場采集傳感器數(shù)據(jù)、給DCS控制系統(tǒng)中的AS站傳遞4-20mA信號，儀表型號為FB-XK3192。

(3)防爆接線盒用于接入傳感器的信號，并傳遞給稱重控制器，型號為FB-JXH-4+1。

1.1.2 改造內(nèi)容

現(xiàn)場四個支撐料倉的立柱上水平安裝4個重量傳感器，接線箱安裝在立柱與防爆稱重控制器的連接橫梁上，料倉上下采用軟連接的方式，要求料倉上下只能靠傳感器的立柱支撐，螺旋給料機(jī)以及軸承需安裝支撐，稱重控制器的電源線從控制室的對應(yīng)空開上接入220V電壓，傳感器的信號線通過防爆接線箱接入到稱重控制器內(nèi)，從控制箱內(nèi)接出4-20mA信號線接入到DCS系統(tǒng)中的AI模塊中，編寫改造內(nèi)容的程序。

1.2 改造實(shí)施步驟

1.2.1 稱重秤的安裝

控制器采用220V交流供電，其測量原件為四個稱重傳感器位于支撐料倉的四個立柱上，采用點(diǎn)焊工藝連接在柱體的表面上，料倉的進(jìn)料口和出料口采用軟連接的連接方式，讓料倉的重量完全壓在稱重傳感器上，傳感器的信號線通過現(xiàn)場固定的防爆接線盒把信號接入稱重控制器上，連接好硬件設(shè)備后按照說明書上的校隊(duì)過程進(jìn)行稱重秤的調(diào)節(jié)。

1.2.2 系統(tǒng)接線

由于稱重控制器的4-20mA信號為有源信號，而原系統(tǒng)硬件組態(tài)中的這個空余點(diǎn)位采用兩線制，所以需要把硬件組態(tài)的DP從站中的AI模塊中6-7通道修改為4線制，對于硬件方面需在此AI模塊（6ES7 331-7KF02-0AB0）上把測量卡由D改成C。

1.2.3 改編程序與組態(tài)畫面

在STEP7中添加FC10塊程序，進(jìn)行實(shí)際重量的采集，添加DB5數(shù)據(jù)塊并編輯，進(jìn)行與wincc的通訊使用，添加FC5（給料機(jī)自動調(diào)速）塊，在程序中加入使用和停止自動給料的觸點(diǎn)，在自動情況下目標(biāo)重量與實(shí)際重量相比較，當(dāng)?shù)陀诨蚋哂谀繕?biāo)料位時，以每200ms的速度增加或減少0.05HZ給料機(jī)頻率，最高增加到50HZ,最低減少至5HZ。下載程序后，組態(tài)wincc畫面，第一步在wincc的變量管理器中的TCP/IP下的FWK中新建組重量控制以及變量（料倉實(shí)際重量和目標(biāo)重量，重量自動啟和停以及重量自動控制），第二步在圖形編輯器中的Start.pdl中添加啟動/停止按鈕，以及畫面指示燈指示自動給料的啟動或停止，在啟動按鈕中的事件屬性中添加鼠標(biāo)事件，通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)和釋放鼠標(biāo)顯示連接界面改變連接變量，停止按鈕和啟動按鈕一樣，在指示燈中的屬性的背景顏色中添加連接變量以及填充顏色(真綠假紅)，用于指示是否在啟動或停止自動給料狀態(tài)。第三步在圖形編輯器中的TimeSet1.PDL中添加表格方框，并在重量實(shí)際值和重量目標(biāo)值后面顯示數(shù)值的地方編輯組態(tài)對話框與連接變量。

2 后期試驗(yàn)以及效果對比情況

2.1 試驗(yàn)校對過程

在投入使用前，本次改造進(jìn)行了試驗(yàn)校隊(duì)，試驗(yàn)所需材料2 個10KG砝碼。步驟如下：

（1）查看現(xiàn)場稱重是否準(zhǔn)確以及遠(yuǎn)程顯示是否準(zhǔn)確，來檢驗(yàn)是否能正確顯示重量。首先檢查零點(diǎn)是否準(zhǔn)確，在不放置任何物體時，現(xiàn)場控制器和遠(yuǎn)傳工控機(jī)上顯示都為零；其次，在料倉上放置10KG砝碼，現(xiàn)場控制器顯示10KG，遠(yuǎn)傳顯示9.9KG；最后，在料倉上放置20KG砝碼，現(xiàn)場控制器顯示20KG，遠(yuǎn)傳顯示19.9KG，符合本次實(shí)驗(yàn)誤差結(jié)果。

（2）試驗(yàn)料倉重量是否能控制輸送電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，運(yùn)行wincc組態(tài)軟件后，把料倉稱重的目標(biāo)值調(diào)成10KG，在電機(jī)的運(yùn)行畫面中，啟動電機(jī)，點(diǎn)擊啟動自動控制，在料倉上不添加砝碼的情況下，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)變頻是以0.05HZ/s的速率增加頻率，在料倉上放置一個10KG的砝碼，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)變頻保持不變，在料倉上添加兩個砝碼后，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)變頻是以0.05HZ/s的速率減少頻率。點(diǎn)擊自動停止按鈕，電機(jī)頻率按停止后的頻率運(yùn)行，不自動跟蹤料倉料位。

2.2 后期效果

原來造粒機(jī)由于粉煤噴料等問題導(dǎo)致生產(chǎn)時斷時續(xù)，不能連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)品合格率很低。現(xiàn)經(jīng)改造后，車間能連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)，依據(jù)皮帶秤稱量數(shù)據(jù)每臺造粒機(jī)每12小時大約能多生產(chǎn)8到9t的合格產(chǎn)品，有效的避免了料倉溢煤粉，減少生產(chǎn)作業(yè)人員的負(fù)擔(dān)，生產(chǎn)產(chǎn)品能達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)品質(zhì)量等情況。

3 結(jié)語

在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，自動化、智能化的產(chǎn)品使用越來越廣泛，本次改造通過使用先進(jìn)測量方式以及控制手段來達(dá)到保障生產(chǎn)系統(tǒng)的持續(xù)化生產(chǎn)，使生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行更能符合實(shí)際條件的要求、減少操作人員的數(shù)量及勞動強(qiáng)度以達(dá)到控制生產(chǎn)成本和優(yōu)化生產(chǎn)工藝的目的。

[1]廖常初.《S7-300/400 PLC應(yīng)用技術(shù)第3版》.機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]XK3192型稱重顯示控制器使用說明書.太原晶通傳感計(jì)控有限公司.