螺旋配料秤給料誤差改進(jìn)

朱邦產(chǎn)

（福建三鋼勞動(dòng)服公司，福建三明 365000）

0 引言

某鋼渣微粉廠螺旋配料秤機(jī)械部分由1個(gè)80 t的料罐和2臺(tái)螺旋秤體組成,電氣控制部分由1臺(tái)變頻器、2臺(tái)2.2 kW交流電機(jī)、1個(gè)測(cè)速傳感器、1個(gè)吊鉤重量傳感器和1臺(tái)給料機(jī)控制器組成見(jiàn)圖1。

1 問(wèn)題

改造前的電氣控制設(shè)計(jì)，1#螺旋秤電機(jī)端部風(fēng)罩安裝1只測(cè)速接近開(kāi)關(guān)（速度傳感器安裝在電機(jī)風(fēng)罩上 型號(hào)GTS-211B-16）測(cè)速，出料口安裝吊鉤重量傳感器（YZC-500 NG）、變頻器（GD200-2R2G-4，2.2 kW）、給料機(jī)控制器（YN3000A2）組成給料定量控制。2#螺旋秤體由接觸器直接控制，50 Hz全速運(yùn)轉(zhuǎn)傳送出料。試生產(chǎn)期間出現(xiàn)微粉產(chǎn)品質(zhì)量不合格現(xiàn)象。經(jīng)檢驗(yàn)分析確定是配料誤差大、不穩(wěn)定引起的質(zhì)量問(wèn)題。正常配料設(shè)定值為1.9 t/h，檢測(cè)反饋實(shí)際值1.19 t/h，允許誤差＜5%，偏差超出給定值范圍37.4%。按一定的時(shí)間把2#螺旋秤體出口配料裝袋過(guò)磅，同樣證實(shí)誤差超出正常值37.4%。同時(shí)給料機(jī)控制器后臺(tái)記錄顯示出配料波動(dòng)大，配料誤差不穩(wěn)定（圖2）。

圖1 改造前螺旋配料秤結(jié)構(gòu)組成

圖2 給料控制器記錄

2 原因分析

（1）進(jìn)料問(wèn)題。由于配料是從80 t配料罐自由垂直落入1#螺旋配料秤體入口，有時(shí)物料塌落造成進(jìn)料口堵塞下料不暢，此時(shí)給料機(jī)控制器檢測(cè)到物料重量低于給定值，給料機(jī)控制器發(fā)出加速信號(hào)，電機(jī)加速運(yùn)轉(zhuǎn)；下料均衡時(shí)，給料機(jī)控制器檢測(cè)到物料重量等于給定值，給料控制儀表發(fā)出減速信號(hào)，電機(jī)減速運(yùn)行。這樣來(lái)回頻繁加減速，是引起物料給定誤差的一個(gè)原因。

（2）傳感器裝設(shè)問(wèn)題。1#絞龍有1只傳感器懸吊在出口，進(jìn)料端由機(jī)械可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定，裝設(shè)1只重量傳感器不能完全、準(zhǔn)確地檢測(cè)出實(shí)際重量，從圖2可以看出，正常配料設(shè)定值為1.9 t/h，檢測(cè)反饋實(shí)際值1.19 t/h，傳感器沒(méi)有完全檢測(cè)到實(shí)際料重，是產(chǎn)生誤差的另一個(gè)原因。

（3）給料機(jī)控制器設(shè)置問(wèn)題。給料機(jī)控制器的PID（Proportion Integration Differentiation，比例積分微分）設(shè)置存在問(wèn)題，沒(méi)有考慮到物料沖擊引起不穩(wěn)定，給料控制儀表微積分參數(shù)設(shè)置過(guò)小，反應(yīng)過(guò)快、時(shí)間過(guò)短，也是產(chǎn)生誤差的原因。

3 改造措施

（1）把測(cè)速傳感器改裝在2#螺旋秤體電機(jī)端部風(fēng)罩上。

（2）把吊鉤重量傳感器改裝在2#螺旋秤體上并且增加2只吊鉤傳感器。3只吊鉤傳感器把2#螺旋秤體懸空吊起（圖3），2#秤體完全由吊鉤傳感器支撐，解決了單支吊鉤傳感器的缺點(diǎn)；由于2#螺旋秤沒(méi)有受到添加物料的沖擊運(yùn)行穩(wěn)定，吊鉤秤重量傳感器測(cè)量信號(hào)也穩(wěn)定。因此采集2#螺旋秤的測(cè)速信號(hào)，吊鉤重量傳感器信號(hào)，輸入到給料機(jī)控制器的信號(hào)穩(wěn)定、真實(shí)，再由給料機(jī)控制器控制1#螺旋體電機(jī)變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、真實(shí)的給料量控制。

圖3 改造后螺旋配料秤結(jié)構(gòu)組成

（3）給料機(jī)控制器重新設(shè)置，考慮到開(kāi)機(jī)后添加物料通過(guò)1#螺旋體后進(jìn)入2#螺旋體有一個(gè)時(shí)間差和物料塌落造成螺旋體受到堵塞，因此重新設(shè)置給料機(jī)控制器部分參數(shù)，在儀表控制部分，把快速控制改為中速控制、把PID設(shè)置的時(shí)間從1 s改為4 s。

（4）電氣連接。3只吊鉤重量傳感器輸出線并聯(lián)（給料機(jī)控制器允許8只重量傳感器信號(hào)并聯(lián)接入）接到屏蔽雙絞線上，再接到給料機(jī)控制器的重量傳感器信號(hào)輸入端；測(cè)速傳感器接到屏蔽雙絞線上，再接到給料機(jī)控制器的測(cè)速傳感器信號(hào)輸入端。其他接線不變動(dòng)。電氣接線見(jiàn)圖4。

4 結(jié)束語(yǔ)

螺旋配料裝置改造后，經(jīng)過(guò)一年多的生產(chǎn)實(shí)踐，微粉經(jīng)檢驗(yàn)部門(mén)檢測(cè)合格率100%，圖5顯示設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中配料比較穩(wěn)定、沒(méi)有大的波動(dòng)，添加物料誤差穩(wěn)定在4.74%，符合微粉配料的質(zhì)量誤差＜5%的要求。

圖4 改造后電氣接線框圖

圖5 改造后給料控制器記錄