水泥廠板式喂料機(jī)自動(dòng)喂料控制改造與應(yīng)用

? ? ? ? 水泥廠原料配料站是由計(jì)量皮帶秤和板式喂料機(jī)組成，皮帶秤和板式喂料機(jī)均為變頻調(diào)速控制，原設(shè)計(jì)由板式喂料機(jī)給計(jì)量皮帶秤供應(yīng)原料，由下料管直接下料到皮帶秤機(jī)尾，下料管內(nèi)可存放約2噸物料，皮帶秤是由積算儀進(jìn)行控制，設(shè)定皮帶秤的給定量，皮帶秤積算儀根據(jù)實(shí)際流量反饋進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)秤速度，跟隨給定量。板式喂料機(jī)由程序上的PID功能塊進(jìn)行控制的，根據(jù)皮帶秤的給定、反饋來(lái)調(diào)節(jié)板式喂料機(jī)的速度，調(diào)整給料。

一、在實(shí)際運(yùn)行中存在的問(wèn)題：

1、由于兩臺(tái)設(shè)備中間有約2噸的緩沖，皮帶秤反饋不是板式喂料機(jī)的直接變量，這樣控制會(huì)出現(xiàn)空料或溢料情況發(fā)生，空料造成配料波動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量，溢料造成職工增加甚至損壞設(shè)備。

2、由于配料比例的變化，當(dāng)配料比例較小時(shí)，板式喂料機(jī)的低速度輸送量已經(jīng)超過(guò)物料配料使用量，所以沒(méi)有調(diào)速，只能通過(guò)啟停板式喂料機(jī)來(lái)供應(yīng)物料。實(shí)際運(yùn)行中，需要現(xiàn)場(chǎng)人員觀察并頻繁的手動(dòng)啟停設(shè)備。

二、原因分析：

1、皮帶秤稱重信號(hào)不是板式喂料機(jī)的直接變量，作為板喂機(jī)調(diào)速參數(shù)設(shè)置不合理。

2、板式喂料機(jī)的輸送能力過(guò)大，與配料比例較低用料量不匹配。

三、提出解決思路，確定解決辦法：

思路1：在皮帶秤機(jī)尾部，板式喂料機(jī)的下料管下方位置安裝一組計(jì)量托輥，用來(lái)計(jì)量下料管內(nèi)的物料重量，以此重量反饋給PID功能塊，來(lái)控制板式喂料機(jī)的速度，保持下料管里的物料始終在一個(gè)合理范圍內(nèi)。同時(shí)在程序上設(shè)置重量的上下限，確保不斷料、不溢料。保證給皮帶秤的供料充足穩(wěn)定。

思路2：在料管的高低位安裝上下料位開關(guān)，以此信號(hào)來(lái)控制開停機(jī)。

思路3：用料位計(jì)進(jìn)行測(cè)量，將料位的高低值以模擬量信號(hào)送給PLC模塊，再由程序做判斷，控制開停機(jī)。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：在實(shí)際測(cè)試中，由于料管截面積較小，下料時(shí)幾乎占據(jù)了所有料管，導(dǎo)致下限位開關(guān)被沖擊和沖刷，嚴(yán)重影響準(zhǔn)確度和壽命，難以保證正常使用。而料位計(jì)正常情況下不能安裝在下料口，所以也不能作為測(cè)量信號(hào)。測(cè)試中還發(fā)現(xiàn)下料管內(nèi)的物料多少與計(jì)量稱重重量并非線性關(guān)系，在重量低于1噸時(shí)線性關(guān)系較好，重量超過(guò)1噸時(shí)誤差較大，通過(guò)重量反饋實(shí)現(xiàn)PID功能調(diào)節(jié)難以滿足當(dāng)前的控制需求。所以，考慮用重量的下限作為啟動(dòng)板式喂料機(jī)的信號(hào)，并在下料管的上限位安裝料位開關(guān)，以此信號(hào)作為停止板式喂料機(jī)的信號(hào)。

確定解決辦法：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試結(jié)果，確定了相對(duì)比較理想的辦法，即采用稱重計(jì)量信號(hào)作為下限信號(hào)，上限信號(hào)用料位開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的啟動(dòng)停止，同時(shí)利用新的重量信號(hào)作為反饋引入到原PID功能塊的反饋引腳，在用料量大時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速控制。

四、改造過(guò)程：

1、現(xiàn)場(chǎng)改造：將稱重傳感器通過(guò)接線盒匯總后接入稱重儀表，稱重儀表把重量信號(hào)以4-20ma信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)隔離器送入PLC的模擬量輸入模塊。在下料斗的物料上限位置安裝一個(gè)阻旋式料位開關(guān)，并將開關(guān)量信號(hào)接入PLC的開關(guān)量模塊。

2、控制邏輯：

（1）、在組啟動(dòng)信號(hào)到來(lái)時(shí)，用稱重重量與設(shè)定重量進(jìn)行比較，小于設(shè)定重量則啟動(dòng)板式喂料機(jī)，當(dāng)有上限位信號(hào)時(shí)，將信號(hào)與急停信號(hào)并聯(lián)，這樣就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)啟停。

（2）、用新的重量信號(hào)代替原稱重信號(hào)，引入到原PID程序塊的的重量反饋引腳，可實(shí)現(xiàn)用量比例較大時(shí)的自動(dòng)調(diào)速控制，將物料重量穩(wěn)定在設(shè)定值附近。

五、改造效果：改造后完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，解決了空料、溢料、配料波動(dòng)造成的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的使用，工作穩(wěn)定可靠，不僅滿足了工藝的要求，還緩解了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的工作壓力。

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