下载文档原格式
称重仪表在烧结配料系统中的应用与调试中国一冶机电公司自动化部张志高[内容摘要]配料系统中各种原料的配比与混合是影响烧结矿质量的重要环节，而称量仪表的合理使用及精度调校对烧结矿质量起着至关重要的作用.本文以天津钢管公司还原铁厂105m2烧结机配料系统为例对称量仪表控制原理与调试作一分析和总结。
[关键词]标定系数标定P ID设置流量设定频率设定流量反馈1、概述在烧结工程中,上料、破碎、配料、混合、烧结、筛选构成了整个烧结系统的工艺流程，其中配料系统中各种原料的配比与混合是影响烧结矿质量的重要环节，而称量仪表的合理使用及精度调校对烧结矿质量又起着至关重要的作用.本文以天津钢管公司还原铁厂105m2烧结机配料系统为例对称量仪表控制原理与调试作一分析和总结。
2、称量系统控制原理2.1过程控制原理在天津钢管公司还原铁厂105m2烧结机配料系统中，称量装置采用皮带秤，共14个料仓,各仓所储存物料并不完全相同。
在每一个料仓下有一套变频控制的宽带给料机，物料经过宽带流向皮带秤，再由混合皮带传送至混合机（如图2所示）。
每台秤有两个并接于接线盒的称重传感器和一个速度传感器，各信号经过接线盒传输到称重积算仪，再由积算仪将模拟信号和脉冲信号传送给P LC，P LC经过模数转换后将信号传送至工控机，通过工控机监控画面对其进行监控操作，P LC将工控机下达的指令传给积算仪进行处理。
控制操作是P LC通过对变频器的给定来控制宽带给料机的速度，从而控制通过皮带秤的料流量，其过程控制原理如图1所示：图12.2称重仪表的工作原理及调校该皮带秤下面有三个支撑点（如图2中A、B、C），其中A、B为两个称重传感器，两个传感器电源和信号线并联于接线盒中，采用两个并联可起到信号补偿作用。
秤体共有三个支撑点承载皮带上物料重量。
①工作原理的数学模型及分析：皮带运输机输送料是一连续动态的过程，在某段时间（t 0~t 1）内，其输送的物料量就是瞬时重量对速度的积分，可以用下式表示：dt t v t p Q tt )()(10*⎰=式中：Q —t 0~t 1时间内的物料通过量P(t)—称重段上物料重量随时间变化的函数V(T)—皮带运行速度随时间变化的函数T 0—开始称量时刻T 1 —终止称量时刻由于速度函数V(t)等于距离对时间的微分，即：dt ds t V /)(=或ds dt t V =*)( 所以Q 的表达式又可写成：ds s p Q s s )(10⎰=式中：P(s )—称量段上物料重量随皮带运行距离变化的函数S 0—开始称量时皮带的位置S1—终止称量时皮带的位置d s —皮带运动的距离微变量当d s 取得足够小时，Q 值就能精确反映出S 0~ S 1这段皮带上物料的重量，由于采用高精度电阻应变片式荷重传感器来检测P (s),用光电式速度传感器来检测ds 。
浅议烧结配料自动化控制系统摘要：本文在对炼铁烧结配料自动化控制系统进行简要阐述基础上，对烧结配料自动化控制系统功能、软硬件配置等进行研究，希望可以为炼铁生产的高效、顺利开展提供帮助。
关键词：烧结机；配料；自动化；控制系统在现代生产生活中，铁制品广泛分布于各个领域，炼铁生产效率是人们普遍关注的问题，烧结作为炼铁中的一个关键环节，烧结配料的效率会对炼铁效率、质量产生极大的影响。
在现代信息技术的迅猛发展下，自动化控制技术变得越来成熟，应用于许多工业生产中，起到了良好的效果，所以，加强对烧结配料自动化控制系统的研究，是有着重要现实意义的。
1.烧结配料自动化控制系统概述在黑色冶金烧结过程中，必须借助烧结机这一设备，完成不同粒度、不同成分的富矿粉、精矿粉烧结，并有效剔除矿石中含有的各种杂志，得到金属含量较高的烧结块。
在常用的烧结机中，规格主要是根据长度、宽度不同来划分的，烧结产量与烧结面积之间成正比关系。
从相关生产实践中可知，在烧结机的生产过程中，人工配料的方式会导致配料精度达不到设计要求烧结的质量、产量以及效率等都会受到一定影响，降低了冶炼工作的水平，也减少了冶炼厂的经济效益[1]。
图1：烧结配料自动化控制系统闭环管理示意图对此，在烧结配料中，采取自动化控制系统，将配料操作、配料量等都由计算机、相应软件系统来进行自动化、智能化控制，可以有效减少人为操作的失误，根据对烧结机运行情况的监测以及相关运行经验指标，完成烧结运行数据的采集与分析工作，来自动对下料、频率进行调节，达到提升烧结配料精度的效果，促进烧结效率的大幅度提升。
烧结配料自动化控制系统是一个闭关环管理的过程，烧结生产会产生各种生产数据，同时，配料的控制、生产产品的化验分析都会产生相应的配料数据、分析结果，将这些数据汇总，通过对数据的对比分析，根据一定原则来建立起配料模型，通过计算机运算来确定最佳的配料方案，作用于烧结生产，具体如图1所示。
此外，在烧结配料自动化控制系统中，画面共享也是其具备的基本功能之一，通过各种通讯设备的应用，可以实现烧结主控室、配料生产车间等的相关画面的实时共享，为工作人监督配料过程提供极大帮助，对确保烧结配料的安全、科学，是有极大帮助的。
烧结自动配料控制系统的原理与应用2009-8-17 14:55:00济南钢铁总公司自动化部刘辉刘青凤供稿摘要：本文介绍了烧结配料系统的结构和原理，以及应用中出现的问题和解决方法。
关键词：自动配料、自动控制Abstract: This paper introduces working principle,and configuration of system,and how t o solve the problems in applications.Key words: Automatic proportioning、Automatic control前言众所周知，烧结厂配料系统是整个烧结生产的源头，它担负着所有烧结机的混合料供应任务，如果配料系统遇到问题，那么整个烧结生产都要被迫停止，而且配料系统的计算也要准确无误，因为烧结原料的种类多，配料成分随供货渠道的变化而变化，各单配料的配合比例也会根据生产的要求随时变化，而且在生产过程中，物料的黏度、比重、粒度及环境的温度、湿度的变化，也会严重影响下料的精度，因此，配料系统对于提高烧结矿的质量至关重要。
一、配料系统的工作原理1、配料原理在冶金行业中,烧结矿成分稳定在炼铁工艺中起着非常重要的作用。
其配比的准确性直接关系到烧结矿和炼铁的质量。
在传统的烧结配料生产线上,主要依靠工人的“跑盘”抽样检查原料的配比,再进行控制,这样不仅速度慢、调节不及时, 而且准确性差。
引入计算机控制以后,提高了控制速度和配比的准确性,减轻了工人劳动强度,稳定了烧结矿的化学成分。
在烧结配料生产线上,变频器控制圆盘的转速,从而调节下料速度,原料经阀门落到称重皮带上,再落到总皮带上,各料仓的原料按比例在总皮带上混合后,送混料系统。
圆盘下料量由称重传感器测量,信号为4～20mA,直接送Quantum的模拟量输入模块上，经控制器运算得到瞬时下料量和累计下料量，下料量给定与实际料流量经过PLC的PID控制器运算后，通过PLC输出4～20 mA的信号给变频器上，形成闭环控制，从而使下料量精确。
智能烧结配料控制系统使用说明
一、安全操作规则
1、操作前，应查看安全情况，确保设备正常运行；
2、熔炼过程中，严禁将非工作人员接近熔炼器，以免发生意外；
3、严禁进行自行调整，如有特殊情况，应提前请示技术人员；
4、系统使用时应提前检查电源、控制系统等，以确保安全运行；
5、遇出现异常情况，应处理后才可继续操作；
6、在使用前，应查看操作说明书等，确保操作人员了解性器的正确使用方法；
7、熔炼时，应确保室内空气清洁，以免影响配料质量；
8、应定期清理熔炼现场，保持设备内部洁净整洁；
9、应清除现场的易燃物，以免发生火灾事故；
10、操作结束后，应关闭电源，以保护设备不受损失；
二、操作指南
1、检查熔炼器的运行情况，确保其正常运行；
2、温度控制：根据不同物料，控制熔炼器的温度，以保证物料的质量；
3、配料控制：调节配料机构，将原料按照一定比例投料；
4、配料时间：根据熔炼物料的熔炼温度，控制投料结束的时间；
5、烧结工艺控制：控制熔炼过程的时间和温度，完成烧结工艺；
6、水控制：检测水的质量，确保水的净化；
7、熔炼氧气控制：依据不同物料。
针对烧结自动配料系统完善优化的研究与应用作者：李亮贾海涛张坤来源：《中国新技术新产品》2012年第03期摘要：烧结生产实践证明，烧结配料质量是影响烧结矿质量的重要因素。
因此，精确配料是十分重要的。
本文针对实际需要，在配料系统的控制上进行完善优化，使其配料时更加精准。
关键词：烧结配料；PID调节；恒流控制中图分类号：TP29文献标识码：A1. 引言烧结的自动配料采用PLC控制技术，其核心控制是“配料秤-二次仪表-PLC-变频器”形成闭环控制，通过变频器调节宽带给料机、螺旋给料机来调节料流量，以达到设定的配比，完成配料功能。
变频器和PLC的通信方式以及配料秤自身的稳定程度是影响配料精度和稳定性的制约环节。
但在现场应用中发现配料秤由于现场环境和其他干扰因素的影响不可避免的会出现信号瞬间大幅度抖动而造成下料在短时间不稳的情况，针对这种情况必须在控制上进行完善优化，尽可能的滤除这种干扰信号，确保下料稳定，毕竟外部的影响很难根本解决。
2. 恒流控制模型要确保烧结配料成分的稳定，13个宽带和2个螺旋的流量控制是关键。
在流量的采集上配料系统使用了拉姆齐公司的XR-2105P型流量控制仪。
我们知道，当输送机输送物料时，测量皮带称上每单位长度的载荷值q（Kg/M）与皮带在同一时刻的运行速度V（M/S）相乘，所得结果即物料的瞬时流量 : q.v（ K g／S）．因物料输送的不均匀性和皮带速度随时间的变化，所以在T时间间隔的累积流量可以用以下积分式表示： W= q（t）V（t） dt 式中：W－T 时间间隔内所输送物料的累计量（kg或T）； T一物料通过称的时间（S或h）；q（t）一皮带单位长度上的物料重量（kg／M 或 T／M ）； V（t）一物料在皮带上的运行速度（M／S）。
从式中可以看出，只要保证q（t）．V（t）的乘积不变，就可以保证物料流量的恒定．即随皮带上物料重量的变化控制皮带运行速度做出相应的调整，就可以保证物料流量的恒定．在本系统中皮带秤的速度是恒定不可调的，所以要控制流量的恒定只能调节皮带上物料重量，而重量的改变又只能通过改变变频器的频率，以求改变宽带和螺旋下料的速度。
模块化智能控制在烧结配料系统中的研讨摘要：烧结配料工艺一方面要求满足烧结矿产量指标，另一方面还要求各种原料必须按一定比例配合，以满足烧结矿质量的需要。
由于国内大多数烧结用的配料计量设备运行不稳定，使用一段时间后易出现计量误差，烧结生产是一个具有大滞后特性的工业过程，因此，烧结配料自动控制系统智能化及运行稳定性，是保证烧结矿高质量高产量的基础。
关键词：模块化智能控制；烧结配料系统一、配料配比控制模块1.1配料配比的计算烧结配料系统配比的计算模型主要分为：经验凑试法结合简易理论计算法、线形规划及回归分析法、专家数据库的迭代搜索分析法。
在实际应用中采用经验凑试法结合简易理论计算法，该方法简单有效，尤其适用于目前钢铁企业原料多而杂，供应不稳定的工况，操作工根据生产经验及原料分析数据的变化进行配比凑试，直至由简易理论计算法计算出满意结果，对成分所产生的偏差，也由人工根据经验进行调整。
成品的主要成分计算公式为：该方法改进操作工人工设定各台秤的设定值的方法，配料控制可按照成分控制目标按照配比调整生产。
但其人为干扰因素多，经常需要多次经验凑试，人为调整的变化往往赶不上原料成分波动、特殊物料控制、配料设备误差及成品成分偏差。
1.2下料量自动补偿烧结配料是将混合料、焦粉、生石灰、白云石、返矿、除尘灰等原料按一定比例配比混合后，加热燃烧成烧结矿。
每种料种都由多个料仓来存储，如莱钢型钢265m2烧结机共有6个混合料仓、3个焦粉仓、2个白云石仓、2个生石灰仓、2个烧结返矿仓等。
在实际生产中，按照每种原料的配比量，均匀分布在每个料仓时时配料，但在生产过程中，经常会因为某个仓下料量不稳定，而造成配料质量出现偏差，影响后续的生产及烧结矿质量，需要维护人员校称。
因此，开发并应用“烧结配料称重自动补偿控制技术”。
该控制技术是对同种原料成分的料仓下料量进行实时采集并求和，然后与该种原料实际配料总比重的设定值做比较，得到差值。
将所得到差值做为补偿量，输送给选择并指定为补偿料仓，由该仓补偿下料的偏差，使之配料总料层稳定，无偏差。
分析烧结配料系统仪表的自动控制应用【摘要】本文以烧结配料系统为研究对象，着眼于仪表自动控制的实践应用，首先针对整个烧结配料系统仪表控制称量系统的基本结构及其运行情况做出了简要分析与说明，在此基础之上从调式处理以及电气联锁处理这两个方面入手，针对烧结配料系统仪表自动控制应用过程中的关键问题展开了较为详细的分析与阐述，旨在于为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。
【关键词】烧结配料系统;仪表;称量;自动控制;调试;电气联锁;应用;分析1.烧结配料系统仪表控制称量系统基本情况分析在当前技术条件支持下，整个配料系统在有关称量装置的选取过程当中以皮带秤为主，料仓共设置有14个，为确保整个烧结配料系统在实践运行过程当中对于各种运行工况的可靠性满足，各料仓所对应的储存料会存在一定的差异性。
以1#料仓为例，该料仓下部位置设定有宽带给料机装置（该给料机装置的控制方式以变频控制为主）。
从实践应用的角度上来说，烧结配料通过宽带运行方式传递至皮带秤装置当中，进而传递至混合机皮带装置当中。
在整个烧结配料系统仪表的正常运行过程当中，每个皮带秤装置均配备有两个承重传感器设备，在此基础之上与连接盒装置进行可靠性连接。
与此同时，在称重积算仪设备接收到由接线盒装置所传递信号的基础之上，称重积算仪设备能够在有效划分脉冲信号以及模拟信号的基础之上，将其传递至PLC控制系统当中。
在现阶段技术条件支持下，PLC系统在针对脉冲信号以及模拟信号进行综合处理的基础之上，将处理后期所产生的DO信号传递至计算机装置当中，确保计算机相对于整个烧结配料系统运行状态的可靠性监控。
与此同时，PLC控制装置能够将计算机控制系统所下发信号指令传递至称重积算仪设备当中并进行有效处理。
整个烧结配料称量系统的基本结构示意图如下图所示（见图1）。
2.烧结配料系统仪表自动控制调试处理作业分析在整个烧结配料系统的正常运行过程当中，仪表秤所需要涉及到的调节参数较多（包括校准常数、测试周期常数、零点调零常数、实物校准参数、自动间隔校准参数以及PID设置参数这个几个方面）。
