定量给料机的工作原理

87M achining and Application机械加工与应用定量给料机的原理及常见故障分析张 倍（北方铜业股份有限公司垣曲冶炼厂，山西 垣曲 043700）摘 要：本文对定量给料机系统进行研究，介绍了其控制原理和应用设置，总结了常见故障的分析和处理。

关键词：定量给料机；皮带秤；故障分析中图分类号：TH237.1 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）24-0087-2 收稿日期：2020-12作者简介： 张倍，男，生于1984年，汉族，山西垣曲人，本科，工程师，研究方向：自动控制。

1 定量给料机使用情况简介北方铜业垣曲冶炼厂底吹炉给料系统采用了承德天衡定量给料机系统。

定量给料机集给料机皮带秤为一体，采用双闭环控制，抗干扰能力强，可以按用户要求远程控制。

垣曲冶炼厂底吹炉给料系统共安装了2台定量给料机，是整个冶炼生产的关键设备，其计量精度，设备故障率等都直接影响生产的稳定运行，是全厂的卡脖子设备[1]。

2 定量给料机的控制原理定量给料机由秤体，称重传感器，速度传感器，变频器，控制线路，控制仪表，手动控制器等组成。

单位长度的载荷值Q （kg/m）：定量给料机启动后，电机带动皮带运行，同时给料机给料，物料从料仓出料口随着皮带的转动被均匀地分布在皮带上而缓慢地出料，物料的重量通过皮带及称重框架传递到荷重传感器上，将此重量信号转换为电信号传入微控系统。

瞬时速度V （m/s）：同一时刻由速度传感器检测皮带速度，速度传感器发出与皮带速度成比例的脉冲信号，经转换后变为数字信号送到控制仪表。

瞬时流量值I （t/h）：Q 和V 同时送至控制仪表中，经过系统处理单位转换由I=3.6×Q×V 得到瞬时流量值。

给定流量值P ：由DCS 或仪表控制柜设定需要的流量值P。

控制原理，定量给料机启动后，Q 和V 同时送入控制仪表计算得到瞬时流量值I，把设定流量P 和实际流量I 进行比较，经过PI 控制调节后，输出结果送到变频器，通过变频器控制交流电机的转速，从而精确控制给料速率，改变皮带速度V 值，使得I 与P 一致，达到定量给料的目的[2,3]。

带式定量给料机带式定量给料机是对散状物料进行连续称量给料的理想设备，带式定量给料机是集输送、称重计量和定量控制为一体的高科技产品，带式定量给料机是根据我国现有工艺工况改进后的新一代产品，它以技术先进、稳定可靠、性价比高、经久耐用而著称。

能适应各种生产环境，对各种块、粒状物料（如石灰石、铁粉、粘土）和粉状物料（如粉煤灰、水泥）等进行连续给料、计量，为各种工业现场的生产控制、管理提供准确的计量数据。

配有RS485上位机通讯接口，可与中央控制机组成DCS系统。

带式定量给料机广泛应用于建材、冶金、电力、化工、煤炭、焦化、矿山、烟草、粮食、环保、港口等行业，计量精度≤±1%，带式定量给料机是替代进口设备的理想选择。

给料能力0.05m3/h-1000 m3/h。

输送带宽500mm-1800mm。

滚筒中心距1000mm-8000mm。

具体尺寸可按用户要求订做称重系统。

带式定量给料机产品概述：带式定量给料机BF系列皮带定量给料机是针块状、颗粒状及粉状物料实现自动连续称量、定量给料、配料的理想设备。

带式定量给料机广泛应用于建材、化工、冶金、煤炭、火电、烟草、粮食、焦化、有色等各相关行业。

带式定量给料机原理带式定量给料机将输送带载荷及速度信号输送到微处理机控制的测量、控制及调节系统进行处理，不断地将实际给料率与设定给料率进行比较，从而控制输送带的速度使给料率保持在一个恒定的水平上。

带式定量给料机供货配置带式定量给料机机械秤体、料斗、预给料装置、卸料罩、电控柜、仪表及控制系统、称重传感器、速度传感器、调速器、调速电机、空心轴硬齿面减速机和环形计量胶带等。

带式定量给料机主要特点：给料精度：±0.5%；能力：1～1000t/h；自动调节皮带的自重，即使在负载很低时，仍能保证给料的稳定性；卸料点具有的控制方式保证了高的给料精度与瞬时给料稳定性；高精度测量数据的采集保证很宽范围的给料精度。

带式定量给料机应用范围：带式定量给料机广泛应用与水泥、化工、陶瓷、饲料、冶金、矿山、粮油等生产领域。

DEL/DEM型定量给料机（VEG型仪表）使用说明书DEL/DEM定量给料机使用说明书1.工作原理........................................................................................................................................ - 1 -1.1 概述................................................................................................................................................. - 3 -1.2 工作原理......................................................................................................................................... - 3 -2.技术参数及规格型号 ..................................................................................................... - 4 -2.1 技术参数......................................................................................................................................... - 4 -2.2 规格型号 (6)3.定量给料机基本结构 ..................................................................................................... - 7 -3.1 皮带秤体......................................................................................................................................... - 7 -3.2 系统控制柜..................................................................................................................................... - 8 -4. 系统控制柜的操作......................................................................................................... - 9 -4.1 运行时仪表显示的主要字符......................................................................................................... - 9 -4.2 仪表信号灯 (10)4.3 仪表按键功能............................................................................................................................... - 10 -4.4 系统菜单....................................................................................................................................... - 11 -4.5 菜单调用操作方法：................................................................................................................... - 12 -4.6 系统日常操作方法：................................................................................................................... - 13 -5. 校验与标定 (16)5.1 校验前准备工作： (16)5.2 脉冲数／皮带周期校验(LB) ..................................................................................................... - 15 -5.3 皮重（自重）校验（TW）......................................................................................................... - 15 -5.4 零点校验：(Zero Set) ................................................................................................................... - 16 -5.5 称量校验（CW）： ...................................................................................................................... - 16 -5.6 实物标定....................................................................................................................................... - 17 -6.系统参数...................................................................................................................................... - 17 -6.1 调用参数菜单 (19)6.2 参数表 (20)7.系统服务值 (51)8.事件信息 (52)8.1 事件分类 (52)8.2 操作 (52)8.3 系统信息S (54)8.4 物料流量B（批量） (55)8.5 电气系统 (56)8.6 校正C (56)8.7 极大值H (57)8.8 极小值L (57)9.批量操作................................................................................................................................... - 59 -- 1 -DEL/DEM定量给料机使用说明书9.1 附加显示 (57)9.2 校正 (60)10.安装与维护 (61)10.1 定量给料机秤体的安装 (61)10.2 定量给料机电气控制柜的安装 (62)10.3 系统维护 (62)11. 成套性 (63)12. 订货须知 (64)- 2 -DEL/DEM 定量给料机使用说明书- 3 -1. 工作原理1.1 概述DEL/DEM 型定量给料机是一种对散粒状、块状物料连续输送的重量式给料设备，它适用于对物料实施动态称重和给料控制的场合。

定量给料机工作原理：来自皮带上物料的重量信号和皮带运行的速度信号被一同传到仪表或工控机测量和控制.系统中(仪表和工控机内部均以微处理器为核;心)。

通过连续不断的比较设定值与皮带实际输送的物料重量，来不停的调节皮带运行的速:度，因此，使物料流量总能稳定在设定值上。

定量给料机主要特点
1.采用全钢的框架结构，系统稳定性能好。

2.采用箱型结构框架和挡料板。

外形美观，能有效阻挡物料撒落。

3.采用自动调整的密封轴承和变频器技术，能适应多粉尘的恶劣环境，运转平稳，工作特性好，调速范围宽。

4.安装新型重力张紧和自动纠偏结构确保皮带张力恒定，运转平稳。

5.安装了高精度称重传感器和频率计数装置，能有效检测皮带打滑。

定量给料机技术指标
系统精度:≤士0.5%
调速范围:10:1
工作方式:连续
山东祺龙电子有限公司创建于1998年，是山东省高新技术企业、全国肥料机械设备协作联盟副理事
长单位，设有市级自动配料系统工程技术研究中心。

拥有国家发明专利和实用新型专利二十多件。

集科研开发、工程设计、生产安装、调试服务于一体的国内规模较大的自动化控制计量设备专业制造商。

公司创建二十年来，一直致力于化肥行业自动化配料计量设备、自动包膜系统、自动控制系统的研制开发。

并承接有机肥、掺混肥、微量元素肥、水溶肥、硅肥等整条生产线的制造、安装、调试。

产品远销巴基斯坦、越南、南非等国家和地区。

因在化肥行业的良好口碑，被授予“全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位”、“中国化肥行业优质设备配套供应商”、“自动化计量设备指定供应商”等荣誉称号。

定量给料机使用第一：计量原理：当皮带上的物料以速度V通过秤重平台时，此时流量为I=Q*VQ当皮带单位长度的物料重量（kg/m）V为皮带速度（m/s）皮带上的物料的瞬时流量为：I（t）=Q(t)*V(t)第二：电气原理：当物料通过秤体的称量段时，其重量通过称量托辊传递到称量架上。

称量架把重量直接作用到承重传感器上，，称量传感器输出相对应的模拟电压信号经过放大，A/D转换为数字信号送入单片机处理。

变频器的频率与所测测速脉冲数也是线性对应的。

由于测速齿轮是30齿，所以在变频器输出100Hz时，电机可达到2900rpm,于是得出2900*30/60=1450Hz.即变频器频率10Hz 对应145个脉冲数。

第三：具体调试：A 熟悉键盘B 现场控制盒操作1．工作方式在L位置，为自动，由仪表键盘或上位机控制2．工作方式在C位置，为手动，用于维修时手动启/停装，上面有启/停按钮，转换开关，调速电位器，便于机械部分的维修。

C 变频器的操作（以富士为例）ABB变频器请参阅说明书接线端子：（1）CM 公共端外部启/停FWD 正转运行（2）11公共端外部给定C1 电流0/4——20MA（3）需要重新设置的参数F01：4：键盘2：电流F02：2：键盘1：外部启/停F03： 100HZF15： 100HZ注意：F05：电机电流随输出电压变化，低频段时V高A大，F05可以往低设，F05〈380V运行中不要设置参数。

D 机电联调：1．当接线正确后才能上电仪表显示：E1按删除应答C1称重传感器接线错误S2无释放信号，检查急停，跑偏开关2．仪表设在键盘容积方式V3．按数据表输入相关的参数4．输入变频器相关参数5．给定值（P）为满量程6．调整称重传感器压头至合适位置7．启动给料机，运行稳定后8．标定（秤必须在启动状态）A：皮带环行（LB）（把皮带运行1周时间输入到C03）在标定功能中找到LB，然后按下确认键，等待，运行结束上部出现皮带速度的平均值，下部显示皮带运行周期脉冲总和。

给料机工作原理图（1）称量系统测量输送皮带上所输送的物料量。

（2）控制回路控制皮带速度，从而控制给料量。

给料量的大小取决于：①皮带上物料的高度、宽度及物料的容重。

②皮带速度。

控制原理：皮带载荷Q是由预给料机（给料料斗，气动给料机，振动给料机等）给定的，给料量是通过皮带速度来控制的。

称量段示意图皮带速度V是随着皮带载荷变化而变化。

这样，给料率P就与设定值W始终保持一致。

当皮带以速度Ｖ运行时，物料的实际流量为：Ｐ＝3.6×Ｑ×ＶＰ为流量（t/h），Ｑ为皮带上有效称量段部分的物料重量（kg/m），Ｖ为皮速度（m/s）。

对P进行积分即可得到累积量Ｎ：当物料通过秤体的称量段时，其重量通过称量托辊传递到称量架上。

称量架把重量直接作用到称重传感器上，称重传感器输出相应重量的模拟电压信号再由模／数转换器变为数字信号。

流量的另一个测量值是皮带速度，它由速度传感器进行检测，速度传感器发出与皮带速度成比例的脉冲信号，经频率／数字转换器变为数字信号，同重量信号一起传送到微控系统。

该系统进行处理后即得到累加量。

把实际流量I与设定流量P进行比较，得到其差值，将该差值通过PI调节后，送到变频器的信号输入端，通过变频器控制交流电机的转速，从而调整输送皮带速度，改变V值，使得I与P一致，达到定量给料的目的。

2、结构1．系统的组成DEL/DEM型定量给料机系统包括机械和电气两大部分。

机械部分主要是秤体、电机、减速机以及料斗。

秤体上装有称重传感器、速度传感器、跑偏开关和接线盒等。

电气部分包括控制柜内的控制仪表、空气开关、变频调速器和接线端子等。

2．秤体结构(1) 机架：是定量给料机的基础部件，各功能部件均安装在此机架上，构成定量给料机的机械秤体。

(2) 驱动装置：包括电机和减速机，电机通过法兰与减速机直接相连。

减速机具有体积小、速比大的特点，并且是通过空心轴与主动滚筒连接，不采用连轴器，具有结构紧凑的优点。

速度传感器安装在电机轴端，直接测出电动机的速度。