钢厂烧结配料系统工艺
1自动配料系统的模式比较与发展 ....................................................................................................................... 4
1 前言 .............................................................................................................................................................. 4 2 自动配料模式简介 ...................................................................................................................................... 4
2.1 静态配料模式 ............................................................................................................................. 4 2.2 动态配料模式 ................................................................................................................................... 4 3 配料系统的发展 .......................................................................................................................................... 5 2我国称重配料仪表的技术水平和质量情况 ....................................................................................................... 6
抽查称重配料仪表质量的基本情况 .............................................................................................................. 6 我国称重配料仪表的技术水平 ...................................................................................................................... 6 我国称重配料仪表存在的问题 ...................................................................................................................... 6 3几款国产配料仪表产品介绍 ............................................................................................................................... 8 (2009-04-10 15:59:50) ........................................................................................................................................ 8
JY500A配料仪表特点： ................................................................................................................................. 8 仪表技术指标： .............................................................................................................................................. 8 托力多配料仪表系列产品 .............................................................................................................................. 8 深圳龙芯JY500B3壁挂式定量给料机仪表 .................................................................................................. 9 广东珠海长陆产品：UNI800C多物料配料仪表 ............................................................................................ 9 四处成都聚飞：JF-500B减量配料仪表 ....................................................................................................... 9 山西力创混凝土称重配料仪表 .................................................................................................................... 10 4烧结称重配料系统的工艺介绍 ..........................................................................................................................11
1 引言 ............................................................................................................................................................ 11 2称量配料称重系统的介绍及调试 ............................................................................................................. 11
2.1配料系统介绍 ................................................................................................................................. 11 2.2配料系统调试 ................................................................................................................................. 12 3系统对应PLC程序 ..................................................................................................................................... 12 4为选择输入 ................................................................................................................................................. 14 5烧结配料工艺的自动加水控制 ......................................................................................................................... 14
配料及配料加水工艺 .................................................................................................................................... 14 配料基础级自动控制 .................................................................................................................................... 14 配料优化 ........................................................................................................................................................ 15 下料故障判断： ............................................................................................................................................ 15 混合加水自动控制 ........................................................................................................................................ 15 配料系统配置 ................................................................................................................................................ 16 6新钢铁合金厂的高炉送料系统设计 ................................................................................................................. 16
1，PLC功能 .................................................................................................................................................. 17 2上位机功能 ................................................................................................................................................. 17 3，画面功能： .............................................................................................................................................. 17 7变频器应用于烧结配料系统圆盘给料机 ......................................................................................................... 18
汇川圆盘给料机配料系统及简介 ................................................................................................................ 18 汇川圆盘给配料系统应用优势 .................................................................................................................... 19 8钢铁厂配料控制系统的功能特点和配置选型 ................................................................................................. 19
二、配料控制系统的主要功能及特点 ........................................................................................................ 19
1、控制系统主要功能 .......................................................................................................................... 19 2、钢铁厂配料控制系统的主要特点................................................................................................... 19 三、配料系统的结构及工作原理 ................................................................................................................ 20
1、控制系统的总体构成拓扑图及系统原理图 ................................................................................... 20 2、系统的运行方式：每一台配料称设手动，半自动，自动三种控制方式 ................................... 21
3、自动运行系统的启动和停止 .......................................................................................................... 21 4、物料量的控制 .................................................................................................................................. 21 四、系统设备选型 ........................................................................................................................................ 21
1、网络系统选型 .................................................................................................................................. 21 2、配料秤选型 ...................................................................................................................................... 22 3、现场仪表 .......................................................................................................................................... 22 4、变频器 .............................................................................................................................................. 23
9基于PLC控制的自动化配料系统 ..................................................................................................................... 23
引言 ................................................................................................................................................................ 23 自动配料控制系统的构成 ............................................................................................................................ 23 系统控制流程 ................................................................................................................................................ 24 PLC配料控制系统硬件设置 ......................................................................................................................... 25 CPU及输入、输出模块选择 ......................................................................................................................... 25 变频器选型及其功能设定 ............................................................................................................................ 25 PLC控制系统配料软件设计 ......................................................................................................................... 26 结束语 ............................................................................................................................................................ 26 10涟钢集团烧结机配料控制系统的改造 ........................................................................................................... 26
二、配料控制系统改造措施与实践 ............................................................................................................ 27 三、配料系统改造应用效果 ........................................................................................................................ 27 四、配料控制系统原理与控制方式 ............................................................................................................ 28 五、系统改造设计的创新点 ........................................................................................................................ 29 11烧结矿配料方案与质量预测的优化 ............................................................................................................... 31
1 前言 ............................................................................................................................................................ 31 2 配料工艺及存在问题 ............................................................................................................................... 31
2．1 配料工艺 ..................................................................................................................................... 31 2．2 烧结矿配料存在问题 ................................................................................................................. 32 3 系统配料方案 ........................................................................................................................................... 32 4质量预测与配料方案的优化 ..................................................................................................................... 32 5 配料方案的实际应用 ............................................................................................................................... 33 12配料系统改造方案：电子皮带秤替代核子秤 ............................................................................................... 33
1，工艺过程 .................................................................................................................................................. 33 2，原有系统缺陷分析 .................................................................................................................................. 34 3，控制系统总体方案设计 .......................................................................................................................... 34 4，系统的软硬件设计 .................................................................................................................................. 35 5，控制效果对比分析 .................................................................................................................................. 36 6，结束语 ...................................................................................................................................................... 36 13配料皮带秤控制系统的计量误差分析及改造 ............................................................................................... 37
动态配料控制系统结构及计量误差分析 .................................................................................................... 37 改造方案 ........................................................................................................................................................ 37 ３配料皮带秤改造方案实施 ........................................................................................................................ 39 皮带秤运行及效果分析 ................................................................................................................................ 39 结束语 ............................................................................................................................................................ 40 14配料控制系统应用PLC的技术方案 ............................................................................................................... 40
问题的提出 .................................................................................................................................................... 40 配料控制系统的构成 .................................................................................................................................... 40 PLC/HMI软件关键点简介： ....................................................................................................................... 41
1自动配料系统的模式比较与发展
这篇技术文章介绍了现代自动配料系统中静态配料模式及动态配料模式中的电子皮带秤和核子秤模式，对不同系统模式的原理、优缺点进行了对比、分析，指出了在不同配料系统选型中要重点关注的技术问题，展望了自动化配料技术的发展，为配料模式选型、设计、改进提出了参考意见。 1 前言
现代钢铁企业越来越重视配料，提出了“精料方针”，从原料进厂就要求全过程控制。“精料方针”的重要性是显而易见的，但真要落实却存在一定的难度。首先，要提高配料系统的自动化水平和配料精度；第二，要从生产管理上下功夫，制定配料计划；第三，要加强原料及成品化验，提高化验的准确性、抽样及化验的频度等。自动化配料是其中的重要一环，是配料计划正确执行的根本保证。如果没有高水平的自动化配料系统，精料方针根本无从谈起。
自动化配料有几种不同模式，包括静态计量、电子皮带秤计量、核子秤计量等，各种模式分别适用于不同的应用现场。 2 自动配料模式简介 2.1 静态配料模式
静态配料模式适用于无连续配料要求的现场，这些现场对配料的时间要求不高，可按批次进行配料，批间允许存在一定的时间间隔，如高炉槽下上料前后两批时间间隔为3～5min，每批料由多种物料组成，物料所占比率根据工艺要求在一段时间内相对固定，对单批料的组成比例要求并不严格，只要在较多批中物料组成比例能达到工艺要求即可。
静态配料模式下，各种物料分别贮放在不同料仓，料仓给料一般采用电振给料、螺旋给料或星形给料等形式。计量一般采用计量仓，并配装有压式或拉式重力传感器进行力电转换，信号经二次称重仪表放大处理后接入PLC或DCS等来完成计量。在一些对时间要求宽的应用场合，可以采用一个计量小车进行统一计量，计量小车沿轨道运行，依次定位到各料仓下按比例进行物料配加，各种物料的配加量采用减差法计算。亦有采用单一固定计量仓方式的，各料仓以环状分布在一个计量仓周围，各物料的计量亦采用减差法，物料自溜槽或皮带输送机依次按比例配加到计量仓。
分别计量和减差法计量之间各有优缺点。分别计量可以根据每次所加料的重量、体积来设计合适的计量仓和计量仪表，可以提高计量的准确性，尤其是对小比例物料，但计量仓与计量设备成倍增加，成本较高。减差法计量采用一个计量仓或计量小车，计量设备投资少，同时由于采用同一计量称重设备，无论计量误差如何，但都可以保证物料按比例配加，但对于小比例物料配加难以保证其准确性。
计量后的物料经过集中后，一般形成层状或段状分布，经输送设备（如皮带或小车）输送到受料口，进入下一工序，即完成一批料的配加。由于物料计量、输送、加入等环节在时间上可以重叠，在控制流程上可以采用并行方式，以节省上料时间，提高上料速度。 2.2 动态配料模式
动态配料适用于连续配料要求的现场，如烧结配料、焦化配料。这些现场对配料的连续性要求较高，一般不允许出现中间配料停止的情况，对各种物料的配比要求比较严格。动态配料系统计量一般采用电子皮带秤或核子秤作为计量设备，主机都带有PID调节及报警功能，可以实现一个仓的自动控制。对于整个自动配料系统而言，配料秤一般作为计量仪表使用，有些自动控制功能比较强的配料秤可以利用其自控功能，配料秤通过现场总线与控制主机进行联系，构成一个分散式的体系，配料秤在体系中作为一个子站或从站。
2.2.1 皮带秤配料系统
电子皮带秤的计量原理及选型电子皮带秤利用计量皮带来运输物料，当物流经过称量段时，由称量段进行连续采样，由传感器将力电转换为mV级信号，经放大器放大为电流信号后进行远传，电流信号可以与秤主机连接或直接与计算机系统连接，秤主机或计算机完成零点校验、标定、测试、控制等功能。
称量段是由一段皮带、一组称量托辊、支撑框架及力传感器组成，结构上有全悬浮式、半悬浮式、杠杆平衡式等多种形式。全悬浮式称架结构一般采用4只传感器，半悬浮式一般采用1或2只传感器，杠杆
平衡式一般采用1只传感器。传感器有拉式和压式两种，根据称架结构的设计可以选用不同的传感器。多传感器设计时各传感器可以采用并行和串行两种连接方式。
对电子皮带秤而言，其称架结构的设计与传感器的选择是整体计量精度的重要影响因素。秤架要具备足够强度、形变小、重量轻。传感器要根据实际的负荷进行选择，有时会出现传感器选择过大，信号空间过窄，信噪比小，导致计量精度差、波动大等后果。全悬浮式和半悬浮式秤架由于其秤架的重量加在传感器上，传感器量程较大，相对灵敏度较差，此时要综合考虑秤架及物料负荷的情况选择传感器，既要满足最大物料负荷的要求，还要尽量提高相对灵敏度，满足计量精度的要求。 2.2.2 核子秤配料系统
核子秤的原理及选型核子秤是利用物料对核射线的吸收量与物料量相关的原理设计的。其数学模型为：
I=I0e-μdδ （1） F=AIlnI/I0 （2） L=FV （3）
式中I0 —无物料时的射线强度； I0—被物料吸收后的射线强度； μ—物料的质量吸收系数； d—物料厚度； δ—物料比重； A—负荷常数； F—负荷；
L—物料实际流量。
核射线自核源发出成一定角度穿透物料到达电离室，电离室内装有惰性气体，惰性气体在核射线的作用下电离，由采集装置采集到电离的强度信号，经前置放大后进行远传（一般为脉冲信号，脉冲的频率与被射线照射的物料的量成线性相关），测速传感器采集物料的移动速度，放大后远传。核子秤主机对现场传来的信号进行放大处理后根据模型计算出实际的物料流量。
核子秤选型时要重要考虑核源强度、电离室、前置放大器等设备。核源的强度要符合国家卫生防疫的有关规定，并满足计量的要求。电离室和前置放大器要具备足够的灵敏度和较小的漂移量。选择不当可造成因漂移量与灵敏度过小而计量精度差，不能满足计量的要求。 2.2.3 比较
电子皮带秤与核子秤的比较电子皮带秤直接测量物料的重量信号并转换为质量流量，物料的比重、形状、粒度等对计量准确性影响不大，计量精度高，一般为0.3％，但秤架的维护量大，对环境要求较高。核子秤通过间接方式测得质量流量，由于其测量原理的限制，物料的比重、形状、粒度等对计量准确性影响较大，计量精度也不高，一般为1%，但秤架维护量不大，适合于各种恶劣环境。核子秤由于具有核辐射，不能用在人员较多的场合，也不能应用于食品计量上。 2.2.4
动态配料系统的设计要点计量称重仪表可以选用电子皮带秤或核子秤，可选用测速装置，如果秤具备自动控制及通讯功能，可以考虑分布式配料系统，否则只可将秤作为一台计量仪表，控制功能由计算机来完成。计算机系统要具备完善的通讯功能、高精度的输入与输出模块、低故障率、易维护，软件设计要充分考虑工艺的要求，具有一定的灵活性，并提供故障诊断功能，以协助检修人员进行检修维护。 3 配料系统的发展
随着研究的不断深入及相关技术的快速发展，配料控制系统也在不断更新发展，主要包括以下方面： (1)高精度：新型传感器、更科学的秤架结构、高精度AD转换模块的采用，系统的设计理念有效提高了系统的整体计量精度；
(1)高可靠性：电路的高集成度与简约化大大降低了系统的故障率，减少了维护量，故障时间缩短； (3)智能化：系统设计上采用了更多的新思想、新技术，系统的功能进一步完善，与管理信息系统、化验系统进行信息共享，可以为管理提供多种统计数据，自动对配料比例、数量等进行优化，达到智能化配料。
(4)分布式：智能型的称重配料单元被广泛采用，现场单元的计量与控制功能逐步完善，形成分布式的结构体系，系统的可靠性有了较大提高，计算机也从繁重的计量与控制工作中解脱出来，将重点放在了数据处理与配料优化方面。
王庆河1，邵亚男1，王庆山2
(1 济南钢铁集团总公司 计量管理处；2 山东鲍德复合板公司，山东 济南 250101)
2我国称重配料仪表的技术水平和质量情况
(2009-04-15 17:29:35)
分类：配料仪表 标签：称重配料仪表 杂谈
本文将在意抽查结果上探讨我国称重配料仪表的技术水平和质量情况。
称重配料仪表（又叫称重配料仪表）与衡器的秤台、称重传感器是构成电子衡器的三大部件。称重配料仪表的作用是将称重传感器测量出、传输来的电压或电流信号经过放大处理后，以数字显示的形式显示衡器秤台上物体的重量。称重配料仪表是电子衡器的关键，因此称重配料仪表的质量优劣直接影响到电子衡器的质量。
为提高我国电子衡器产品的质量，净化电子衡器市场。国家质量监督检验检疫总局委托青岛衡器测试中心于2001年第4季度和2002年第4季度连续两年对称重配料仪表的产品质量进行了国家监督抽查。
抽查称重配料仪表质量的基本情况
这两次抽查是在国家局发布了加强对衡器等六种重点计量器具的管理通知后，各省、市、自治区质量技术监督局整顿了衡器制造许可证的基础上进行的。抽查的产品是我国企业生产的XK-3-1型及其同类型号的称重配料仪表，被抽查企业数量约占全国电子衡器制造企业总数的40%，被抽查产品的产量约占全国的70%。检验依据是国家计量检定规程JJG649-1990《数字称重显示器》和国家标准GB/T7724-1999《称重配料仪表》。2001年和2002年的合格率分别为89.5%和85.7%，从监督抽查的结果看质检系统在垂直改革后，各地整顿衡器制造许可证的工作已初见成效，取得了阶段性成果。
在抽查这百家企业中，包括龙芯智业，相当一部分企业产量较低，有的企业仅能配备本企业的衡器产品，这些企业基本上没有市场竞争力。国内仅有几家企业的产品不但产量大，而且质量稳定，从内部结构到外形都更加完美，达到国际同类产品的先进水平，具有较强的市场竞争力。
我国生产的主要属于静态衡器使用的称重配料仪表，其在计量要求、技术性能、功能和外观上已达到国外同类产品的先进水平,在价格上又低于国外同类产品,具有较强的出口潜力，而自动衡器用的动态称重配料仪表, 与国外同类产品还有一定的距离,尤其在动态稳定性上存在较大差距,我国进口的称重配料仪表大多是这类产品。
我国称重配料仪表的技术水平
我国抽查合格主导企业制造的称重配料仪表在计量要求、技术性能和功能上达到国外同类产品水平，在价格上要低于国外同类产品。这主要是近几年我国企业积极消化吸收国外的先进技术，一些外资把制造企业转移到国内带来了先进技术，使国内的主流产品的性能和质量达到国外同类产品先进的技术水平。从另一方面，我国的计量检定规程JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》积极采纳了OIML国际建议R76，国家标准GB/T7724-1999《称重配料仪表》也与R76接轨，这也就迫使称重配料仪表制造企业下大气力使称重配料仪表在各项性能上达到我国规程和标准的要求，同时也达到了国际建议的要求，这样迅速地提高了我国称重配料仪表的技术水平。
我国称重配料仪表存在的问题
通过两年的抽查也反映出我国称重配料仪表的以下问题：
随着电子技术的发展，计量器具的抗电磁场辐射能力已是评价质量的一项重要指标。但是国内部分生产企业比较封闭保守缺乏对新技术的了解，对我们进行的抗电磁干扰的试验比较茫然、不知所措，缺乏相
应技术准备和检测条件。再加之对国标理解不够，甚至有的企业一直采用已作废的国标，致使部分产品在抗电磁干扰性能较差。这一现象在2002年的抽查中得到了改善。
我国幅员辽阔南北温差大、夏季冬季温度的跨度可达50℃，称重配料仪表的使用环境又大多在室外，所以温度是称重配料仪表的一项主要技术指标。部分企业在零点的温度稳定性和高温低温性能未采取相应的技术，导致称重配料仪表的秤量准确度超出规程和国标的要求。
俗话说“好马配好鞍”，好产品需要好的外观。我国一些产品虽然质量不错，但其外观又大又笨又粗糙，十年不变。这样的产品成本高、功能少、外观缺乏新颖美观，即便是性能合格，也缺乏市场竞争力。
两年抽查的产品大多是用于静态衡器的称重配料仪表，几乎没有涉及到用于自动衡器的动态称重系统。我国的动态称重配料仪表与国外同类产品有一定的差距，尤其在动态稳定性上差距还很大，需要我国企业努力改变这一现状。
我们相信经过几年的努力，我国的称重配料仪表在质量和称重准确度方面能够达到国际的先进水平，并大踏步地走出国门。动态称重配料仪表也会随着采纳R50、R61、R107国际建议的我国计量检定规程JJG195-2002《连续累计自动衡器（皮带秤）》、JJG564-2002《重力式自动装料衡器》、JJG648-1996《非连续累计自动衡器》的实施，其质量和性能将迅速达到国际水平。
作者：青岛衡器测试中心副主任 王均国
3几款国产配料仪表产品介绍
(2009-04-10 15:59:50)
分类：配料仪表 标签：配料仪表 称重配料 产品 杂谈
配料仪表是工业称重配料生产中常用的产品，用于对自动配料生产的控制和显示。这里介绍了多款国产的配料仪表产品，其中有大家熟悉的托力多仪表和深圳龙芯的jy500系列产品。
深圳龙芯JY500A系列称重配料仪表
应用行业: JY500A系列称重配料仪表是针对混凝土搅拌及沥青混合料设备的配料控制过程而开发生产的一种配料仪表。同时也适用于冶金高炉，转炉以及化工、饲料等需要配料控制的场合。
JY500A配料仪表特点：
1. 可控制配1-4种不同种类物料，随意修改配方。 2. 可根据需求定制扩展，模拟数字双重滤波功能。 3. 集称重、显示、完整配料控制于一体。 4. 自动零位跟踪，按键自动去皮。 5. 提供配料过程的断电保护功能。
6. 所有物料落差自动修正，上电自动归零。 7. 提供快慢两种加料速度，以保证配料精度。
8. 提供配方、实际配料重量和下料累计值的打印功能，方便生产数据的管理及统计。 9. 可密码设定关机时间，保护客户利益。
10. 可实现自动/手动配料，自动物料消耗累计。 仪表技术指标：
分辨率：AD采用高精度∑-△转换器，转换速率400次/S 仪表显示精度：优于1/15000 显示格式：7段高亮度LED
工作环境：-10~85℃/10~95%RH（无结露） 工作电源：85~265VAC/10W
外形尺寸：76(H)×150(W)×150(D) 托力多配料仪表系列产品
主要功能及指标：
显示分度数：1,000～50,000 检定分度数：OIML 10,000e Σ-ΔA/D转换技术，内脉冲数1,000,000 显示更新率：至少10次/秒 实时时种，不受交流电断电影响 清零，去皮，清皮，打印功能 动态检测，数字滤波及自动零跟踪功能 可驱动8只350Ω的传感，传感器激励电压：10VDC 键盘设定与校正 自动打印
深圳龙芯JY500B3壁挂式定量给料机仪表
广东珠海长陆产品：UNI800C多物料配料仪表 功能特点：
·可选配Profibus-DP、Modbus、Devicenet、Interbus、Ethernet接口； ·六种料顺序累加配料控制,每种料均有快慢给料过程,仪表可存储八种配方； ·包装定量及累计控制； ·累计控制；
·可用于所有的电阻应变式测力与称重传感器； ·采用微处理器控制操作；
·选用清晰稳定的双排LED数码显示；
·显示之重量可选用不同的分度间距：1，2，5，10，20或50； ·显示量程范围从500至100，000可选； ·超载时显示“0.L”； ·可选择4个小数点位置； ·自动零位跟踪；
·轻触式按键自动清零； ·上电自动清零功能；
·接通电源时具有自我诊断功能； ·可使用软件进行功能设定；
·全金属外壳，具有极强抗电磁辐射能力；
·采用开关电源，可宽电压工作（85V~265V AC ）；
·自带通讯接口（RS-232或RS-485），可在线系统升级； · 输入输出采用光电隔离方式，大大增强抗干扰能力；
·可选配之接口板：4~20mA模拟输出板 0~5V或0~10V模拟输出板 四处成都聚飞：JF-500B减量配料仪表
型 号: JF-500B
应用场合: 单一物料配料控制,减量配料控制.
特点: 1、增量或减量配料模式可选。 2、两种配料速度：单速或双速。 3、手动配料、手
动卸料功能。 4、减量配料时称量斗自动补料。 5、增量有两种配料模式：单次或连续。
技术参数 结构形式 工作环境 工作电源 面板式安装，防护等级IP65 面板开孔尺寸：92＊45 工作环境温度：－10～45℃ 相对湿度：10～95%，无冷凝 85～265V AC ，50/60Hz，最大功耗8W 可选18～36V DC 4只功能键 6位高亮度数码管 键盘与显示 6只功能状态指示灯：运行，快加，慢加，超差，卸料/补料，动态 信号处理方法：Dlta－Sigma 转换速度：100次/秒 最大显示分度数：50000 非线性：≤0.005F.S 量程温度系数：读数的±8ppm/℃ 传感器激励电压：10V DC，可驱动4支350欧电阻应变式传感器 (可选驱动8支350欧电阻应变式传感器) 输入信号范围：－30.5～30.5mV 零点信号范围：－30.5～30.5mV 三线制RS232或RS485可选,可联接PC，PLC等 标准、简易协议等多种通讯协议可选 4个输入点(光电隔离)：启动、停止、手动加料、手动卸料 4个输出点：快加、慢加、超差、卸料/补料 (光电隔离，OC门输出,最大驱动电流300mA) 模拟量输出接口：0～5V，0～10V，4～20mA 称重处理 称重接口 通讯接口(可选) 控制点接口 PLC接口(可选) 山西力创混凝土称重配料仪表
STD-3（PLK-3）型配料控制器是由单片微机控制，集称重、控制与一体的智能仪表。设计先进，工艺优良，操作简便，可靠性高，具有很强的抗干扰能力，使控制器能在很恶劣的环境中可靠的工作。用STD-3型配料控制器组成的PLK配料控制柜适应于建筑、冶金、包装、饲料等各种行业的称重及自动配料的需要。
主要功能：
1、集称重显示器与配料控制器为一体； 2、提供完整的物料配料控制功能；
3、最多可控制四种、六种（可选）不同种类的物料配料，两路卸料； 4、具有落差手动预置，自动修正功能； 5、所有的配料份量数据具有断电保护功能； 6、自动去皮；
7、具有罐数控制功能； 8、十种配方存储功能； 9、精计量控制功能；
10、打印、数据通讯功能（选配） 技术参数
1、电源电压：AC220V 50HZ； 2、工作环境温度：65摄氏度。 3、信号输入范围：0-25MV； 4、传感器电源：DC12V 120MA
5、控制器提供12V的电源，用于无源接点检测。 6、输出带载能力：AC220V（3A）；
这里只给出了产品性能和应用方面的介绍，没有提供价格之类的，想了解更多关于配料仪表的产品可访问他们的官方网站。
4烧结称重配料系统的工艺介绍
(2009-04-23 15:27:19)
分类：配料仪表 标签：烧结配料 称重 配料系统 杂谈
本文介绍了烧结称重配料系统中仪表与电气的自动控制，根据烧结工艺需求能将各种矿按照所需量自动投入，由皮带运到混合机中进行下一步工艺的生产。
1 引言
近年来，我国的钢铁冶炼行业发展迅速，烧结矿是炼铁的主原料，而配料这一工艺是影响烧结矿质量的重要环节，各称量设备只有达到一定精度才能保证矿的质量。本文介绍的是天津钢管公司还原铁厂105M2烧结机配料称重系统中的称量部分仪表、电气、PLC调试的自动控制。
2称量配料称重系统的介绍及调试 2.1配料系统介绍
该配料称重系统中的称量装置采用皮带秤，共14个料仓,各仓所储存料并不完全相同，这里选1#作介绍。料仓下为一变频控制的宽带给料机，料经过宽带流向皮带秤，再给至混合机的皮带，每台秤有两个称重传感器，并连于接线盒，一个速度传感器，各信号经过接线盒传到称重积算仪，再由积算仪将模拟信号和脉冲信号传给 PLC，PLC处理后输出DO信号至计算机，对其进行监控操作。PLC将计算机下达的指令传给积算仪进行处理，该过程的原理图如下：
2.2配料系统调试
仪表秤需调参数较多，有校准常数、建立测试周期、零点调零、自动间隔校准、量程、零点死区、PID设置、实物校准等等。
按照菜单顺序，依次调整好各参数：
累计单位为t，流量单位为t/h；最大秤流量，即秤的量程，设为150t/h，秤分度设为0.1；信号输入方式设置，在未连接速度传感器时选择速度模拟信号，连接之后选择外部输入；测试周期选自动，在皮带上作出明显标志，以秤架上某点作为参考点，启动皮带，运行10周，计出时间，输入到积算仪，自动计算出皮带长度，为8.5m。
校准常数可通过计算公式计算： 校准常数=杠杆系数*皮带长/秤体长
根据公式进行调试，杠杆系数为1.5，但在安装时将传感器位置作了调整，所以取1，该宽带机皮带长8.5M，秤体长为1.7M，所挂砝码各为 17.25KG，计算出校准常数后在称重积算仪中设定，根据这一个参数，再用挂码校准该秤。通过对间隔校准数的调试可得出PID设置中的比例：
间隔校准数=所挂砝码重*皮带所转长度/X
X为比例系数，间隔校准数为积算仪上所显示的重量，两边所挂砝码各为17.25KG，皮带长度取10周，即可得出比例系数，设定好PID再次进行调校。
零点死区设为0.5%(比静态秤精度要低)；实物校准是使用实际物料校准皮带秤，物料过秤前，必须在静态秤上准确称重。启动皮带秤，稳定后按“开始”键，仪表开始累计，在皮带秤上输送校准用的物料，等所有物料通过皮带秤时，按完成键，输入通过皮带秤准确重量后，查看仪表显示误差是否在0.5%内，否则继续调各参数。调准后，调好报警值即可。
皮带秤与电气的联锁
皮带秤与电气上的联锁可从计算机监控画面进行介绍：
图2
图中下料频率设定和下料流量设定均是控制到皮带秤的下料量，可通过“切换”按钮进行切换控制，下料频率是计算机通过PLC至变频器的通讯来控制变频器的输出，从而改变宽带给料机的转速，按照所需料量对皮带秤下料。下料流量设定则是由计算设定所需值输出至PLC，再输入至积算仪，经过PID计算，调整宽带给料机的频率以达到所需下料量的要求。
3系统对应PLC程序
以图2中各项参数所对应的程序进行说明。
瞬时流量，即是设定的料流量后反馈给计算机的数据，对应程序如下：
图3
称重传感器将称重数据传送至称重积算仪，积算仪将该信号以4~20mA的模拟信号输送至PLC，如p1chylcxll,转换为数字量信号输出至计算机画面的瞬时流量，如p1chy1cxllout.
本班产量、上班产量、总累计量所对应程序如下：
本班产量指每个班各种料的总量，上班产量则指上一个班的下料总量，总累计量为该料的累计总和。图中%402996为本班产量寄存地址，7为7：00计时，即本班的起始时间，经过图9.86等量整数输出到9.92，%402997为上班产量寄存地址，1为7：01分开始计下料流量，%000500为总累计量的数据寄存地址，每到下一下班是，本班产量即将所有数据输送至上班产量并自动清零，而上班产量在接收本班产量之前则将上班产量中的数据输送至总累计量并清零，再接收本班产量的数据。本班产量的数据则由以下程序来实现：
4为选择输入
2200为起始输入位，1为长度，第二个4为选择输出，2300为终止输入位，该程序的作用是皮带秤每走1吨料，积算仪会发出一个脉冲信号至2300再将数据累计到%402996（本班产量），以此组成一个循环。
所以，对于各量的需求，只要操作工在计算机画面上进行各项设置即可达到配料所需的精确度。
5总结
烧结配料仪表中运用称重系统与电气的互锁及PLC的自动控制，从而达到配料工艺所需的精度满足生产。
5烧结配料工艺的自动加水控制
烧结配料工艺是炼铁的前端工序，配料质量是它的关键，决定了烧结球团的质量、物理性质、化学成分，对高炉铁水的质量和炼铁效率有着深远的影响，要保持高质量的配料技术水平，必须采用配料自动控制，本文将介绍模糊控制在自动配料和配料加水中的应用。 配料及配料加水工艺
烧结配料共有18个配料仓，料仓内装有含铁原料、燃料、石灰石、生石灰、白云石、返回矿等原料，料仓下面各有一个给料皮带，给料皮带由电机带动旋转，将料落入圆盘下面送料皮带，由送料皮带送入混合机，在混合机中加水搅拌，完成加水功能。在配料生产中，各参数优化组合恰当，对烧结矿的品位，碱度，等一系列工艺要求有着十分重要的意义。以下为工艺框图：
配料基础级自动控制
配料PLC 采用西门子S7-400，它配有一个操作员面板OP37，通过面板也可进行优化参数的操作。OP37 由PROTOOL 编程，它以很高的分辨率，动态地显示彩色配料工艺画面。在主控室，配有上位机，上位机与配料PLC 共同连在PROFIBUS 网上，随时显示配料工艺信息。画面由WINCC 制作。这样在主控室也可随时监控配料情况。一般由优化机计算出下料量，借助以太网通讯至配料PLC，再经PLC 的模拟量输出模板送往电子称，完成设定功能。电子称的流量反馈信息通过PLC 的模拟量输入模板送往优化机，完成显示功能。电子秤和优化机信号关系如下图：
配料优化
下料量计算：我们提出一种专家（操作人员，理论研究人员都可为专家）经验法的思路，基于数据库技术、网络技术和各种具体实用的优化技术。它将专家的经验（包括操作人员的经验积累，研究人员的理论经验和各种实验数据）存储于专家数据库供人们调用。优化算法将“经验”提取出来进行处理，形成优化数据库，因此，它回避了经验公式法和理论计算法的不足，没有绝对的精确，但又是以最高的概率去接近现实。在配料计算中，用它算出的下料值进行烧结，确实能够使烧结炉况稳定，配料顺利，碱度稳定产品合格率提高。下面是下料量计算原理图：
下料故障判断：
下料故障因素很复杂，主要有堵料和失控两种。一般说来在短时间内如果流量过大，并且流量对时间变化导数很大且为正，则为堵料，较长时间内如果流量过小，并且流量对时间变化导数很小，则为失控。具体应用时采用模糊推理的方法，隶属函数采用三角形隶属度函数，推理规则由优化程序确定，见右方的原理图：
混合加水自动控制
混合料加水量，大大地影响烧结矿的品质，烧结终点等其它环节的正常运行，混合料分两次加水，即一次混合加水和二次混合加水。一次混合占绝大多数的加水量，二次混合占小部分加水量，起微调作用。由于一次混合加水与二次混合加水原理相同，我们仅介绍一次混合加水。请见我们的加水控制图：
配料系统配置
该称重配料系统网络为工业以太网，监控机、优化机和配料 PLC 控制器都连接在网上。配料 PLC 采用西门子的 S7-400 控制器来完成现场模拟量的输入输出处理，完成 PID 控制算法的实现，并实现控制量的输出。 配料 PLC 控制器通过通讯模板 CP443 与烧结机主体 S7-400 控制器通讯。控制器的编程软件为 STEP7。上位机通过以太网卡 CP1413 入网。
监控画面由 WINCC 完成，有多种打印功能，查询功能，数据收集和归档功能，声光报警功能，统计和报表功能，所有功能均设计了友好的人机对话机制。优化算法用 VC++编程实现，VC++可与 WINCC 共享数据，通过数据共享来读取控制参数,完成控制算法，并由 WINCC 在线修改。人机接口部分由 VC++和 WINCC 共同完成，控制面板由 PROTOOL编程。硬件配置图如下：
小结
采用优化算法，完成配料控制和加水控制，从实际应用来看效果很好。烧结合格率提升许多，炉况稳定，利用系数也提高了。由于配料故障的判断，减小了故障处理时间并提高了生产率。此外，前馈加水控制的应用效果良好，也大大提高了成品质量。 本文作者：田芮
6新钢铁合金厂的高炉送料系统设计
本文主要介绍了新钢铁合金厂基于PLC和上位机设计的高炉自动送料系统功能和应用。
安阳新钢铁合金厂3#高炉是容积为300m3的锰铁炉。送料系统由德维森公司的TCSPPC21和工业微机组成。在该送料控制系统中，所有输出（除模拟屏部分状态显示外）都采用中间继电器隔离，强、弱电分开，使系统更加安全可靠。上位机与PLC之间采用串行通信完成数据交换， 通信协议为MODBUS通信协议，通信速率为2.5Mbps。
安阳新钢铁合金厂
在高炉送料系统设计中，采用灵活的手动/自动切换功能。系统选用以下模板：电源模板，CPU模板，模拟量输入模板，开关量输入模板，开关量输出模板。编程软件采用BUTTERFLYFLY。上位机采用研华工控机，内存容量为128MB，硬盘容量为10GB，软件采用TFIX监控软件。系统图如下：
送料系统结构图 1，PLC功能
·对送料系统设备进行自动顺序控制。
·根据配料系统制度自动选择料仓称量备料。
·根据4个称量料斗的称量值对各种不同的矿种进行自动称量补正。
·模拟屏显示批次、车次、振动筛及振动给料机状态、料车位置、各皮带状态、附加焦状态、4个称量斗的空/满信号和闸门状态等，模拟屏上还配有时钟，可以显示和修改时间。 ·对送料系统设备进行检测，对大/小料钟、料车、闸门等进行故障报警。 2上位机功能
·显示各种现场设备状态和各种工艺参数，对配料制度进行参数修改及对各种不同的矿种进行称重重量和矿种的设定。可在任何时候修改料单输入，10个批次和车次的设定空间，可以满足各种不同的称重配料系统制度要求。可以选择多达15种不同的矿种，任意装在18个料仓中。 ·完成自动零点变料制和料批小循环功能。 3，画面功能：
(1)监视画面主要显示高炉送料时的各种实时数据和现场设备状态，例如：东/西矿称量值、东/西焦炭称量值、东/西矿皮带状态、东/西返矿皮带状态、东/西焦碎焦皮带状态、18个料仓振动筛状态、4个称量斗空/满状态、大/小钟状态、均压阀和放散阀状态及布料器状态等；显示批次及车次、料车位置、探尺位置；显示各种报警信息，例如，缺料报警、超料报警、存料报警、电子秤报警、大小钟报警、皮带报警、闸门报警、 料车报警、以便能指导操作人员顺利操作。
(2)设定值画面完成料单设定功能，同时可进行料批间自由组合，小料批循环备料功能；可完成零点自动变料操作及手动/自动切换功能，并将料单传送到PLC进行备料、送料操作。
(3)料单设定画面完成15种矿及焦炭加入量的设定，并显示目前18个料仓中实际所装的矿种。设定值为每车所装料种重量，操作人员根据现有18个料仓中实际矿种输入每种料设定值，并将数据传递到PLC中。 (4)料种设定画面完成15种矿与18个料仓的对应关系。操作人员输入每种矿种的代码，自动转换为实际矿种并显示出来。
(5)报警画面显示处于报警状态的控制点。
与安阳新钢铁合金厂3#高炉以往的自动送料控制系统相比，本送料系统具有以下特点：系统性能可靠，抗干扰能力强；人机对话方便直观、排料简单、送料速度快；称量补偿准确，称量补偿误差小于1%；加料系统软件修改方便；监视系统完善、报警功能齐全；炉矿稳定，明显提高了高炉的利用系数和工作效率。
7变频器应用于烧结配料系统圆盘给料机
伴随着钢铁行业和企业的发展壮大，烧结矿作为高炉重要原料之一其生产控制系统越显重要，烧结配料系统往往由工业控制计算机（含组态软件）、控制系统（内含PLC等）、变频器、现场操作盘、皮带秤和圆盘给料机等组成。生产的烧结矿由多种不同物料进行配比烧结而成，料仓中物料分别通过各自的圆盘给料机、并由电子配料皮带秤计量后输入总输送带，再由总输送带将混合料送入料仓，下面介绍由汇川PLC及汇川MD系列变频器构成的圆盘给配料系统。
汇川圆盘给料机配料系统及简介
烧结配料系统种往往由多个单圆盘给配料系统和工业计算机等组成，下图为单个圆盘给配料系统。
本圆盘给配料系统由检 测反馈、给定信号、比较运算与转化、变频器、圆盘给料机等部分组成。圆盘给配料系统中给料量主要由圆盘给料机圆盘转速决定，且给料量与圆盘转速成线性关 系。圆盘给料机转速则通过汇川MD系列高性能矢量变频器控制。流料检测由核子称信号与主皮带信号换算得出作为本圆盘给配料系统的反馈信号，累计流量 Q=K＊T＊∑G,（K为比例系数，T为皮带速度，G为瞬时流量）。汇川H2U系列PLC根据每一采样时刻的瞬时流量计算出采样时刻前一段时间（10S左右）的平均流量，并将其与上位机流量给定值比较并对偏差进行PID运算得到控制量，最后经D/A模块转换为4～20mA信号作为变频器速度信号去控制圆盘转速最终达到控制烧结配料物料流量目的。
汇川圆盘给配料系统应用优势
■由汇川PLC、汇川MD高性能矢量变频器组成了圆盘给配料系统的核心部分，实现控制与驱动的品牌统一，利于系统的统一管理和维护等；
■汇川MD系列高性能矢量变频器的宽调速范围（SVC时1：100）使得简洁的配置情况下（不用配编码器）便很好的满足了现场较宽调速范围的要求；
■汇川MD系列变频器的高稳速精度及控制信号/输出频率的良好线性度利于实现高精度控制；
■汇川MD系列变频器特殊的三防漆加厚工艺使得变频柜即便是在较恶劣的尘埃环境下也能长期稳定运行；
■众多的保护功能为配料系统的长期稳定运行和设备安全保驾护航。
■汇川MD系列变频器标配的直流电抗器在极大提高本身热稳定性和抗干扰性及功率因数的同时极大降低了对电网系统的污染，为客户节省设备投资；
8钢铁厂配料控制系统的功能特点和配置选型
本问介绍了某钢铁厂事业的配料控制系统的主要功能，特点，工作原理，控制方式和配置选型。
近年来，我国的钢铁冶炼行业发展迅速，烧结矿是炼铁的主原料，而配料技术工艺是影响烧结矿质量的重要环节，各称量设备只有达到一定精度才能保证矿的质量。
传统烧结工艺中主要依靠工作经验进行调节，存在以下几方面的问题： D不能适时进行调节配比，生产效率较低。
D由于缺少计量设备，人为影响因素较多，物料不能很好控制，浪费现象严重，生产成本大大提高，不合格率较多，造成大量的废品。
D由于物料的粉尘污染较严重，严重影响工人的身体健康。近几年来，钢铁厂工业过程自动化程度越来越高及人们对环保意识的增强，变频技术以其优异的性能，在国内外得以广泛应用。 二、配料控制系统的主要功能及特点 1、控制系统主要功能
A监控功能：对皮带称配料过程的瞬时流量、日累计、月累计、年累计等参数进行检测和监视；
A画面显示：通过计算机显示器可显示配料过程中有关控制参数的运行状况，以及显示实时配料曲线和表格；
A打印管理：可随时打印配料报表，以便保存和查询；
A通讯功能：工控机与PLC和配料称重仪表之间进行可进行双向数据及信息交换； A数据处理：系统可自动对采集的信号进行运算处理，并输出到相应的控制量； A控制功能：根据操作前相应的设定值，自动控制设备的正常运行，包括PID调节；
A报警功能：上位机以画面方式和声光信号方式对各种参数超限或设备状态异常进行报警。 2、钢铁厂配料控制系统的主要特点
A在配料系统结构上采用中小型集散控制系统，实现了“分散控制，集中管理”，克服了“危险集中”的问题；
A上位机和下位机相对独立。具有手动、自动、半自动切换功能，联机时，彼此间按特定的协议互通信息，脱机时，单台秤可独立实现工艺闭环过程控制；
A上位机远离操作现场，提高了系统的稳定性，改善了操作员的工作环境；
A下位机选用可编程控制器，具有很强的抗干扰能力，编程简单易于掌握，能在恶劣的环境中长期可靠的运行；
A采用PID调节，提高配料系统的配料精度，并能根据生产要求，设置最佳的工作开关时序，较好的解决料头料尾问题，自动修改系统的物料配比； 三、配料系统的结构及工作原理
1、控制系统的总体构成拓扑图及系统原理图
本系统由一套PLC系统和一套上位机监控系统组成。PLC系统由一个S7-300主站和13个称重配料仪表作为从站及专用通讯电缆组成，主站与从站通过PROFIBUS-DP通讯，上位机监控系统采用
Windows2000Professional ServerSP2操作系统，安装西门子STEP7编程软件及WINCCV6.0组态软件。 控制系统的总体构成拓扑图及系统原理图如下所示：
系统原理图
B上位机：对整个系统进行实时监控，画面显示和报表打印; B PLC：实现配料的自动控制;
B配料仪表：用于配料的PID调节及瞬时流量和累计流量等参数的显示; B控制柜：用于系统的逻辑控制和供配电;
B现场手操箱：用于现场单台设备的启停控制。
2、系统的运行方式：每一台配料称设手动，半自动，自动三种控制方式
B手动时，将现场控制箱和仪表箱的转换开关都打到手动位置，由现场控制箱上的启停按钮、电位器、频率表等实现控制，由称量仪表显示物料瞬时量及累积量。主要用于网络系统故障PLC控制系统发生故障或其它原因，需要进行手动检修试车工作情况下的应急操作。
B半自动时，将现场控制箱和仪表箱的转换开关都打到自动位置，由现场控制箱上的启停按钮、频率表、称重显示仪表等实现控制，可以通过称重仪表设定的配方自动调整配料量，显示物料瞬时量及累积量。主要用于不需要上位控制时。
B全自动时，将仪表箱的转换开关打到联动位置，由上位机控制皮带的启停，动态显示各物料量、皮带运行状态、各种报警指示，各配料量由上位机根据工艺要求统一设定，可进行采集和处理各配料控制回路来的称量信号与开关量状态，实现整个系统的皮带秤给料、称量检测、料量调节，选择和切换料仓等配料过程的自动控制。此时现场手动控制系统不起作用，完全通过中控室进行操作。 3、自动运行系统的启动和停止
四种方式：顺序启动、顺序停止、紧急停止、同时启动
B顺序启动:用于系统的初次启动或者顺序停止后的系统再启动，顺序启动功能可以控制参加配料的给料设备按照皮带的运行方向按一定的时间间隔依次启动，保证料头能够对齐。
B顺序停止：用于希望长时间停车的场合，这样可以保证输送皮带上的物料都运送干净，使皮带处于物料状态，并且可以保证料尾对齐。
B紧急停止：用于发生紧急情况所有参与配料的设备立即停止运行的场合。
B同时启动：用于急停后的再启动，能够使系统在上一次的“断点”处接着往下运行，就像没有发生过任何事情一样。
注意：不能随便，无顺序的点击这四个按钮，必须按操作要求来操作。 4、物料量的控制
B当某种物料量所需配比确定后，将其作为设定值输入上位机，经网络传输给称重仪表。物料落到称重皮带上，其重量由称重传感器检测，取得物料流量（测量值）的反馈电压信号（0～30mV）到称量控制仪表并运算成为PV当前值，经PID运算再输出4～20mA控制信号至变频器，以此改变其U／F输出值，从而改变皮带速度来控制物料量的大小，实现自动配料。
B物料配比的控制：本系统给料任务来自上位机的配比输入与计算进行控制，即将各种原料的工艺参数输入计算机，由计算机直接对各料种进行设定和配比协调。
B自动倒仓控制:同一种物料分别装于几个料仓中(如精矿粉),在生产中只用到其中的部分料仓给料,要求在某一正在给料的料仓发生故障(无料、堵料、机械故障等)时,控制系统根据程序设定,自动启动一满足条件且没有参与配料的料仓给料系统。
B燃料流量值的自动调整：设备顺停时，由于精矿粉的总量随着料仓的逐个减少，这时，程序自动逐渐减少燃料的下料量，以保证原配比不变。 四、系统设备选型 1、网络系统选型
上位工控机：研华IPC610 P4 17彩显， C CPU：P42.8G C内存：256M C硬盘：80G
CCD-ROM:SONY DVD
PLC系统:CPU选用西门子CPU315-2DP。具有以下功能：
C具有较大容量的工作存贮器，可用于大量的I/O配置。两个通讯口，可用于MPI多点通讯及Profibus-DP分布式通讯。
C具有最高187.5千位/S数据传输能力，字操作时间<1uS,工作存贮器128K字节。 C编程软件采用STEP7.V5.3,具有丰富的编程指令和结构模块，以及强大的组网能力。
C具有扩展通讯功能，最多可带32个扩展模块，每个扩展单元8个称重模块，也就是说除主机架外，可扩展3个机架。
软件设置： 操作系统选Windows2000Professional SP2,上位机运行西门子WINCCV6.0组态软件,PLC编程软件选用西门子STEP 7 V5.3。 组态软件功能:
实现对全系统的控制管理以及进行系统运行界面的图形组态。运行期间上位机完成系统人-机对话、监控界面显示、报警处理和显示、生产数据处理和报表输出。 2、配料秤选型
配料秤集机械、电气、仪表一体，是对散装物料进行连续的输送、计量的理想设备。并可根据现场要求，实现用动、自动、联动控制方式。是烧结、焦化、原料、水泥配料等生产工艺中的必选设备。根据工艺要求，选用江苏天秤LB-PP-P系列皮带秤。 组成
由秤重桥架、速度传感器和积算器组成。 配料秤原理
装有载荷传感器的称重桥架、安装于输送机的纵梁上，称重桥架支承的称重托辊，检测皮带上的物料重量，产生一个正比于皮带载荷电气输出信号。速度传感器直接连在从动滚筒上或者大直径的托辊上，提供一系列脉冲，每个脉冲表示一个皮带运动单元，脉冲的频率正比于皮带速度，积算器从载荷传感器和速度传感器接收输出信号，用电子的方法把皮带运动和皮带载荷相乘，并进一步处理通过输送机的物料总重量，将其转换成选定的工程单位，通过对时间的计算，同时产生一个瞬时流量值。累计总量与瞬时流量分别在显示器上显示出来。 结构特点
C 秤重桥架采用16#槽钢整体焊接成型，抗变形； C 采用环形裙边皮带，有效防止撒料； C 机架尾轮采用包胶托辊；
C 采用美国先进的技术-橡胶轴支承，可靠，免维护； C 具有完善的内外清扫器，保证皮带清洁；
C 加电流输出接口，可输出与流量成正比的4-20 mA电流； C 通讯接口可选：标准RS485、Modbus、Profibus接口。 技术指标
C称量范围：1～6000t/h C皮带输送机倾角：≤18度 C皮带速度：0.1～4m/s C皮带宽度：300～2000mm 3、现场仪表
钢铁厂烧结配料系统的现场仪表直接接收秤重传感器、测速传感器信号，然后经过处理，把结果通过Profibus总线、I/O接口与S7-300设备相连。该称重仪表可挂壁安装，也可就地安装在称重设备旁，操作方便、抗干扰能力强。 特点
C压铸铝合金外壳，防尘、防静电、抗干扰能力强； C双行中文、四行英文背光液晶显示；
C硬件电路软件化，减少焊点，提高仪表长期稳定性； C五键操作，简单易学； C内有智能PID调节功能；
C提供Modbus、Profibus、CAN等通讯；
C控制方式多样化，可用于恒速配料方式、调速配料方式、同步调整配料方式以及双速调速配料方式等多种配料场合；
C模拟量、开关量输入输出；
C10V传感器供桥电压+毫伏输入+电流输入（重量）+开关量+控制量+重量输出+流量输出。 技术指标
C精度：Ⅲ级
C线性度：±0.003% C温度：-30℃-+55℃ C湿度：﹤90%
C电源:AC220V -15%~+10% 50HZ±2% 4、变频器
变频器选用施耐德ATV71系列变频器 出色的性能
C最高可达220%的过力矩。
C异步电机有传感器或无传感器的磁通矢量控制。 C在线自动调节(FVC)。 C速度或力矩控制。
C输出频率最高可达1000 Hz。 C无传感器电机控制。 可扩展的能力
C基本设备带有丰富的功能：应用程序功能、输入/输出、通信网络， C这些可以通过以下各项实现进一步扩展： C输入/输出扩展卡。 C编码器接口卡。 C通信卡。
C内置可编程控制卡(Controller Inside)。
9基于PLC控制的自动化配料系统
本文摘要：自动化配料系统的恒流量控制采用PID调节，流量计量控制是计量偏差与变频调速的结合。依据系统工艺流程介绍了配料系统的流量控制方式和系统控制过程，详细讲述了PLC的选型及PLC配料控制系统变频控制中的硬件设置、参数设定和自动配料软件设计过程。 引言
自动化配料系统是精细化工厂生产工艺过程中一道非常重要的工序，配料工序质量对整个产品的质量举足轻重。自动配料控制过程是一个多输入、多输出系统，各条配料输送生产线严格地协调自动化控制，对料位、流量及时准确地进行监测和调节。系统由可编程控制器与电子皮带秤组成一个两级计算机控制网络,通过现场总线连接现场仪器仪表、控制计算机、PLC、变频器等智能程度较高、处理速度快的设备。在自动配料生产工艺过程中，将主料与辅料按一定比例配合，由电子皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。PLC主要承担对输送设备、秤量过程进行实时控制，并完成对系统故障检测、显示及报警，同时向变频器输出信号调节皮带机转速的作用。 自动配料控制系统的构成
该自动化配料系统由5台电子皮带秤配料线组成，编号分别为1#、2#、3#、4#、5#、，其中1#～4#为一组，1#为主料秤，其余三台为辅料秤。当不需要添加辅料时，5#电子秤单独工作输送主料。系统具有恒流量和配比控制两种功能。对于恒流量控制时，电子皮带秤根据皮带上物料的多少自动调节皮带速度，以达到所设定流量要求。以主秤（1#）系统工艺流程来分析，工艺流程如图1所示。
自动化配料系统加电后，皮带驱动电机开始旋转，微处理机根据当前操作控制电机转速。料斗中的物料落在落料区，经皮带运送到达称重区，由电子皮带秤对皮带上的物料进行称重。称重传感器根据所受力的大小输出一个电压信号，经变送器放大，输出一个正比于物料重量的计量电平信号。该信号送至上位机的接口，经采样后并转换成一个流量信号，在上位机上显示当前流量值。同时将此流量信号送至PLC接口，与上位机设定的各种配料给定值进行比较，然后进行调节运算，其控制量送至变频器，以此来改变变频器的输出值，从而改变驱动电动机的转速。调整给定量，使之与设定值相等，完成自动配料过程。
图1：自动化配料系统工艺流程
流量就是一定时间内皮带上走过的物料量。电子皮带秤称量的是瞬时流量，上位机给出的是设定流量，二者在实时计量中有所偏差。在流量实际控制中采用工业控制中应用最为广泛的PID调节，根据流量偏差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制，控制量输入和输出（误差）之间的关系在时域中可用公式表示如下：
公式中e(t)表示误差、控制器输入，u(t)是控制器的输出，kp为比例系数，Ti为积分时间常数，Td为微分时间常数。图2为系统流量PID闭环调节结构图。在生产过程进行自动调节时，以主料成分的流量计量为依据，根据生产工艺要求通过上位机设定出总流量及主、辅料配比参数，按配方比例掺杂其余辅料。流量计量控制是计量偏差与变频调速的结合，具有结构简单、稳定性好、工作可靠和调整方便等优点。
图2： 流量PID闭环调节 系统控制流程
当系统开始工作时，启动配料生产线。首先系统程序进行初始化，通过上位机或触摸屏设置配料配比，检查料斗有无物料。若无物料，向料斗送料，启动配料生产线，由电子皮带秤进行称重并实时计量，CPU计算得实时流量及累计流量。若设定流量与实际流量有偏差，调节器根据系统控制要求比较设定值与实际流量的偏差，经PID调节改变输出信号以控制变频器对输送电机的速度调节，从而实现恒流量控制。根据配比各辅料同时混合计量，并按配方工艺要求添加。系统主程序控制流程如图3。
图3： 系统主程序控制流程 PLC配料控制系统硬件设置 系统中主、辅料秤由可编程控制器（PLC）和上位机实现两级控制。现以1＃～4＃四台电子皮带秤的PLC控制分析为例，每一电子皮带秤有一台皮带驱动电机，两个料位传感器，一个速度传感器，一个称重传感器，一台变频器，它们构成了被控对象。电动机的启、停由开关量控制，PLC数字量输出信号作为变频器的控制端输入信号，经变频器调制输出高频脉冲给皮带驱动电机。料位传感器检测料斗有无物料，速度传感器测量电机的转速。系统需8个数字量输入信号，25个开关量输入信号和24个开关量输出信号，I/O点总数量为57。I/O点数量和类型如表1所示。 表1： PLC I/O口数量和类型 I/O类型 数字量输入点数 开关量输入点数 信号 类型 流量信号 速度信号 小计 总计 33 33/24 4 4 按钮 料位传感器 变频器故障 变频器运行 自动、手动切换开关SA 跑偏检测电位器RP2 3 8 4 4 2 4 开关量输出点数 电磁阀 信号灯 接触器 变频器调速信号 24 4 8 9 3 CPU及输入、输出模块选择 西门子公司的SIMATIC S7-/300，属于模块化小型PLC系统，各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。 根据系统被控对象的I/O点数以及工艺要求、扫描速度、自诊断功能等方面的考虑，选用SIEMENS公司S7-300系列PLC的CPU315-2DP 。CPU 315-2DP是唯一带现场总线（PROFIBUS）SINECL2-DP接口的CPU模板，具有48KB的RAM，80KB的装载存储器，可用存储卡扩充装载存储容量最大到512KB，最大可扩展1024点数字量或128个模拟量。根据统计出的I/O点数选择一个直流32点和一个16点的SM321数字量输入模块和一个32点SM322继电器输出模块。 变频器选型及其功能设定 三菱公司提供了FR-A540系列变频器与该公司的标准电机相匹配时的技术参数。采用三菱的标准电机，1＃皮带机额定功率2.2KW，2～4＃皮带机额定功率为0.4KW，额定电压380V，额定电流5A，转速1420r/min，调速范围120～1200r/min。三菱FR-A540变频器自带有PID调节功能，根据自动配料系统生产工艺要求进行PID控制，需要检测设定的部分参数设定如下：
① Pr．1＝50 Hz， Pr．2＝ 5 Hz，本系统Pr．18＝120 Hz不变。 ② Pr．19＝9999，与电源电压相同
③ Pr．7＝2s，加速时间（7.5K以下出厂设定值5s，0～3600s/0~360s） Pr．8＝2s，减速时间（7.5K以下出厂设定值5s，0～3600s/0~360s） ④ Pr．9 由电机额定值决定 ⑤ Pr．14＝0，适用恒转矩负载
⑥ Pr．79＝3，外部/PU组合操作模式 ⑦ Pr．183＝8，实现RT开关＝REX开关
⑧ Pr．128、Pr．129、Pr．130、Pr．131、Pr．132 、Pr．133、Pr．134根据现场PID调节具体要求来设定。
PLC控制系统配料软件设计
STEP7是西门子的S7-300系列PLC所用的编程语言，它是一种可运行于通用微机中，在WINDOWS环境下进行编程的语言。通过STEP7编程软件，不仅可以非常方便地使用梯形图和语句表等形式进行离线编程，并通过转接电缆可直接送入PLC的内存中执行，而且在调试运行时，还可在线监视程序中各个输入输出或状态点的通断情况，甚至进行在线修改程序中变量的值，给调试工作也带来极大的方便。
STEP 7将用户程序分成不同的类型块。程序块分为两大类：系统块和用户块。用户块包括：OB＝组织块，FB＝功能块，FC＝功能，DB＝数据块。主程序可以放入“组织块”（OB）中，而子程序可以放入“功能块”(FB或FC)中。
在本系统中，PLC的主要任务是接受外部开关信号(按钮、继电器触点)和传感器产生的数字信号的输入，判断当前的系统状态以及输出信号去控制接触器、继电器、电磁阀等器件，以完成相应的自动化控制任务。除此之外，另一个重要的任务就是接受工控机(上位机)的控制命令，以进行自动配料控制。
自动配料程序共有OB 1及FC1至FC6等7个“块”。OB1是主程序，通过6个“CALL”调用语句，依次调用FC1至FC6等功能模块，达到组织整个程序的目的。程序中6个功能块的任务分配如下所示： FC l 负责系统开始运行以及运行方式的设定； FC2 负责对系统的停止； FC3 负责计量泵和计量泵配比控制； FC4 负责故障、事故处理控制； FC5 负责对变频器的自动化控制； FC6 负责指示灯的显示控制。 结束语
PLC代替了传统的机械传动及庞大的控制电器，实现了电气的自动化控制。通过对皮带电动机的变频调速，达到节约能源和提高配料精度。
本文的创新点是：自动化配料系统采用PLC控制方案，具有功能强大、方便灵活、可靠性高、低成本、易维护等优点，大大提高了配料精度，便于计量的微机化控制，实现网络化生产管理，通过投产使用取得了良好的经济效益。此项目的经济效益为20万元。 参考文献： 1．吴玉厚，潘振宁，张坷.MAC控制器中PID调节的应用[J]. 沈阳建筑下程学院学报(自然科学版). 2004.4第20卷第2期：153-156
2．王志刚，许晓鸣. PLC在白动配煤控制系统中的应用[J]. 电气传动．2001.3：45-48
3．于庆广.可编程控制器原理及系统设计=Theory and System Design of Programmable Controller.[M]北京:清华大学出版社.2004
4．张桂香，张志军．PLC的选型与系统配置[J]．微计算机信息．2005.9：85-86+40
5．章皓，王先忧，应力刚．可编程控制器在配料自动控制系统中的应用[J]．机电工程．2002．6:9-11 6．MITSUBISHI 三菱FR-A540系列变频器手册
10涟钢集团烧结机配料控制系统的改造
涟钢集团130m2烧结机配料控制系统改造前有18台电子配料皮带秤（简称设备），由于当时设计缺乏系统考虑，导致配料设备制造厂家多，型号规格五花八门，设备配套不统一，同时设备配料能力较低，备件
来源也很困难，尤其随着新上180m2烧结机的投产，两台烧结机生产工艺流程为共用进出料双系统，工艺控制难度大，生产能力成倍增长，而系统的电子皮带秤又是原130m2烧结机的配置，所以导致配料系统经常超负荷运行，设备的驱动装置与传动装置等重要部件磨损快，消耗大，设备故障率高，配料控制精度较差，特別是使用的国产二次称重仪表没有总线方式的配置，功能不强，仅能采用4mA～20mA信号传输到PLC控制，转换误差大，严重影响了系统的称量准确性。180m2烧结机是在原130m2烧结机配料能力基础上增加了2台中和粉仓电子配料皮带秤，是实现配料过程分配流量自动控制及一混、二混加水自动控制的关键设备。改造前存在的主要问题：①分料室两台圆盘落料点与秤用输送皮带的落料点高度太大（>700mm），导致落料高度对秤直接产生较大的冲击力，加上秤的有效称量段太小（<500mm），落料高度的冲击力直接影响了物料计量准确性，使高精度的电子皮带秤在使用中成了一台普通的物料输送皮带机，造成资源的浪费；②两台分料用的电子配料皮带秤输送流量设计偏小，为满足烧结生产只好强行提高秤用皮带速度，而造成电气控制频繁跳闸，严重影响设备的正常运行；③选用的两台称量输送皮带机制造工艺粗糙，秤架结构单薄，刚度与稳定性较差，不适应130m2和180m2两台烧结机分料能力的扩大生产（原设计能力分料输送最大流量仅为550t／h，而目前实际分料输送需求能力分別为750t／h和900t／h）。由于改造前设备设计能力差异较大，造成输送能力不能满负荷满足烧结生产需求。
针对130（180）m2烧结机配料控制系统存在的以上问题，结合烧结生产发展需求和工艺特点，通过技术方案的比较和装备改造及产品选型的反复论证，我们于2005年2月开始对该项目采用国内先进的秤体结构改造设计配备与国外新型具有总线制功能的称重配料仪表相结合，实现了一系列低成本自动化改造措施，做到了投资省、见效快、实用性强。 二、配料控制系统改造措施与实践
1. 将180m2烧结机分料室原有的两台电子配料皮带秤秤体结构由原头、尾轮中心距3500mm改为3700mm，有效称量段距离不小于1000mm。考虑实际需求的最大流量，同时将原有的两套秤用变频调速电机减速机功率由4kW改为5.5kW和7.5kW，并与现有的变频器功率（分别为7.5kVA和1lkVA）相匹配，实现自动调速控制的最佳效果。
2. 根据两台烧结机分料能力的增大，改造设计中在刻意增强180m2烧结机分料室两台新秤的结构强度和机械性能的同时，加大了秤用皮带的宽度，由原800mm改为1200mm，厚度10mm，确保秤用皮带物料输送不撒料，以提高其配料精度和使用寿命。
3. 为保证秤体设备安装高度和圆盘给料落料位置正确，经过精确计算，在确定电子配料皮带秤输送最大流量和同一料仓放料能力比例匹配的同时，对130m2烧结机生石灰仓、精粉仓下料斗和180m2烧结机分料室的两个中和粉仓圆盘给料槽口位置及设备的安装部位进行工艺改造，达到了提高其计量准确、配料控制精度好、防止物料悬空和保证物料均匀稳定的目的。
4.所有的电子配料皮带秤改造设计为整机式结构，取消了原有的蜗轮蜗杆二级传动装置，统一采用先进的国内生产的单级直联轴装式驱动装置。并尽量利用原有秤体安装基础（或安装支架）和料仓空间位置进行新秤结构设计，不但节省了大笔工艺设备改造费用，而且加快了这些设备改造安装的施工进度。 5. 根据涟钢集团ERP项目配料数据上网需求，这次改造选用了国外先进的带MOD-BUSPLUS总线制的MW696型称重智能显示仪表。通过对原程序的改进和修改，直接通过数字通讯与PLC交换数据，完成数据通讯和采集，不但消除了由原模拟量数据通道转换带来的误差，而且提高了配料控制系统精度，实现了配料数据上网管理功能。
6.控制部分采用现场总线方式采集称量数据与称重设定，克服了传统4mA～20mA信号传输距离短、抗干扰能力差、数据转换误差大、施工不方便、必须采用成本高的模拟量采集模块等缺点。通过现场总线通讯方式，比较充分地利用了二次皮带秤仪表的智能化功能，除采集与远程设定外，还可以由皮带秤工作站完成一系列指令，即根据仪表反馈的称量完成信号确定料批重量，根据仪表反馈的错误码实现远程触发、上位PID计算及故障报警，可轻松完成清零去皮强制累积等功能。控制系统软件设计上做到了信号的冗余采集，即来自称重传感器的信号一路由4mA～20mA通用模拟显模块采集，做为总线采集的冗余，一路通过现场总线采集。这样，即使秤仪表上模拟量通道损坏，或者总线接口脱落与损坏，系统都能正常运行。在变频器频率给定上也做了冗余设计，既可通过PLC中编写的PID控制程序模块输出频率给定值由HMI画面进行远程设定，又可由秤仪表内带的PID通过其输出端子对变频器频率给定输入端子传送4mA～20mA信号。 三、配料系统改造应用效果
1. 装备性能 通过我们科学合理的技术改进实践，改造后的130（180）m2烧结机配料控制系统电子配料皮带秤型号统一、规格明晰、结构紧凑、外观新颖、性能优越、安装省时、维修简捷、操作方便。投运使用一年来的实践证明，系统称量准确，配料控制效果好，单机称量准确度由改造前的±2.0%提高到±0.5%，系统配料累计控制误差由改造前的4.5%减少到1.0%以内，改造后的130（180）m2烧结配料系统与国內外同类装备相比（如秤体结构、系统控制、功能特点、维护操作、技术指标、性能价格比等）达到了国内外先进水平。
2. 自动控制水平该系统采用低成本自动化改造，在改造设计中大胆选用国外进口的先进智能型称重控制仪表，淘汰了比较落后的老式国产二次仪表，原自动控制配置改用MODBUS PLUS总线制方式与现有的
QUENTUMPLC进行直接数据交换，完成数据采集与PLC指令下达，系统硬件先进合理。应用软件设计独特。数据采集模型与控制功能模块化优化组合，系统逻辑控制、顺序控制、联锁控制、单机回路控制和系统主程序控制联网，并连锁了配料系统设备与人身安全措施，创新性地设计了节能环保程序模块，人机界面，信息共享，其自动控制技术的全面性和先进性达到国内先进水平。该系统采用的星形以太网拓扑结构，通信网络TCP／IP五层模型，联结三个工作站，既可对130（180）m2烧结机配料工艺流程进行实时监控和远程监控，又可实现人机界面和在线设定、在线参数整定，进一步完善了烧结配料生产过程的统一调度指挥和岗位规范操作的先进生产管理模式。
3. 技术经济指标根据改造前后涟钢集团烧结厂三烧车间有关生产统计资料和数据分析情况比较： （1）按配料准确度每提高1.0%对烧结矿成品率贡献0.5%，改造后的2005年生产入炉烧结矿349.34万吨，配料准确度比改造前的2004年提高了3.0%，则烧结矿产量提高了5.24万吨；（2）烧结矿碱度稳定率2005年为92.01%，比公司目标计划提高了2.01%，比改造前的2004年提高了2.27%；（3）烧结矿平均转鼓强度由改造前的75%提高到改造后的76.13%，同时筛分指数比原来有较大改善，-5mm粒度级含量也明显降低；（4）烧结矿配料合格率2005年为93.85%，比公司目标计划提高1.85%，比改造前的2004年提高2.29%。 所以，该系统改造后的2005年烧结生产的技术经济指标也完全达到了国内同类先进水平，实践证明，改造是成功的。
四、配料控制系统原理与控制方式
根据图1所示，改造后130（180）m2烧结机各种原料（如熔剂、中和粉、焦粉、返矿等）通过圆盘给料机和料仓给料器与集料皮带机之间安装调试好的的电子配料皮带秤称量检测后，可定时取得各原料流量反馈值的电压信号，由称重传感器信号输送至称重控制仪表，经PI运算后再输出4mA～20mA控制信号，或经MB+现场总线送至PLC有关模块进行处理，与上位机设定值进行比较，由PLC完成PI运算，设定相关变频器的输出频率；两种PI运算经控制柜上的硬接线转换开关进行选择（也可通过上位机HMI画面上的软转換开关选择PLC—PI运算输出或仪表PI运算输出）。配料皮带秤中测速编码器（传感器）是用来测量皮带运输原料速度的，通过被动轮的转动距离转换成皮带上原料运行速度的脉冲信号送到称重控制仪表，然后进行调节运算，实现自动控制流量大小的要求。系统工作方式有三种：一种是手动给料，即通过外部电位器给变频器一个模拟电压，以调节电动机的运行速度；第二种是自动给料，即通过称重控制仪表键盘，任意给定所需给料量并通过给料量大小变化自动调整变频器频率（电动机的运行速度）；第三种是上位机远程给定，由PLC通过模拟量模块采集二次仪表输出的4mA～20mA信号，或者经MB+现场总线方式完成PLC数据采集，这时给料设定就可由上位机HMI画面来完成。三个工作站与PLC通过以太网相连并接人公司局域网，可靠完成配科数据采集、通讯及信息共享，并且具有与涟钢集团ERP数据上网的生产管理功能。
五、系统改造设计的创新点
1. 通过对130（180）m2烧结机配料（分料）电子皮带秤在结构上的改造设计（见图2），提高了秤的整体结构机械性能。结构采用单体框多托辊形式，秤架结构系数为0.5，过载系数为150%，运行稳定性好，计量准确度较高，使用寿命较长。
2. 秤体结构在改造设计中大胆创新，采用优质厚壁方型管材制作，机架侧面为“目”字型结构，秤框为“日”字型设计。采用矩形型材，刚性大，挠度小，重量轻，强度高，新颖美观，完全淘汰了目前国内大多数厂家传统落后的全槽钢结构。
3. 配料秤体支点采用长轴设计，同心度高，转轴摩擦力小，并设计双轴螺旋，高密度小型橡胶轴承，抗扭矩性能好，复位精度高。配料皮带秤秤体托辊轴、支点轴均采用侧面安装法，其承载能力强，稳定性好。 4.秤体的吊挂部分采用关节轴承与短钢带直联方式。这种结构的复位性、灵敏度均好于改造前的关节轴承连接或十字簧片连接方式。经现场一年的使用情况证明，这种关键技术的创新使传感器承受的载荷信号与垂直于皮带的线载荷线性一致，确保秤的配料精度高的准确性。
5. 为减小“皮带效应”对计量精度的影响，这次改造将主动轮设计在受料端，采用摆线针轮与减速器同心传动，传动效率高，稳定性好，摆动小。彻底消除了电动机、减速机联结不同心产生的秤体摆动所造成的计量误差。
6. 称重机构采用单杠杆双托辊双传感器机构，其优点与创造点是由两组托辊所组成的一个称量平台，且力臂较长，能最大限度的克服物料输送不均匀所造成的计量误差，同时采用双传感器，能较好地克服由于皮带跑偏（偏载）所造成的计量误差。
7.改造后的配料秤驱动均设计为后轮驱动，其特点是在皮带运行时上层为松驰状，下层皮带为绷紧状，能较好地克服皮带张力所带来的称重误差。驱动轮为包胶腰鼓形，因为包胶可以增强主动轮与皮带之间的摩擦系数，还能消除皮带重载时打滑的现象，同时腰鼓形主、从动辊还具有防皮带跑偏的功能，运行中不会产生由皮带强行纠偏所造成的配料控制精度误差，根据130（180）m2烧结机大小流量原料配比工艺要求，其驱动装置部分采用BW型硬齿面摆线针轮减速机，联轴器采用爪形橡胶联轴器，采用直联式安装方式，具有无噪声、维护量小、检修方便等特点。
8. 130（180）m2烧结机有6台圆盘配料秤用刮料器，以前采用平衡锤调节单边刮料橡胶片，长期使用受圆盘配料流量大、原料水分多、粘性强、物料输送波动变化大的影响，容易造成单边刮料板磨损快、平衡锤重心轻、调节失控、配料皮带刮料不干净，导致称量皮重难以消除，直接影响了秤的配料控制精度和皮带使用寿命。这次改造中利用皮带输送波动起伏的状态，创新为每个平衡锤装置设计一套简易的弹簧式调节装置，并同时将原单边刮料板改成两面橡胶刮料片，保证了皮带刮料干净，刮料板利用率提高了50%，皮带消耗率降低52.5%，每年可节省维修成本3万元以上。
9.通过对秤体结构进行技术改进后，拥有了质优价廉的配料称重检测设备，我们还根据烧结工艺的要求，针对有些配料仓容量的扩展和工艺设备的改造情况，对每一台设备的安装高度位置和落料点与有效称量段分布进行了合理的调整。由于采用性能优越的新型配料称量设备，取消了原准备更新28台变频器的计划，通过精确计算充分利用了原有电气控制设备，单此一项节省工程投资12.6万元左右。
10. 由于皮带秤仪表本身不具有现场通用智能总线功能，这次改造中，我们采用了协议转換手段，通过网关，将皮带秤称量仪表的RS485协议转换为MODBUS PLUS协议，为此实现了RS422／RS485←→MODBUS PLUS,RS422／RS485←→MODBUS之间的协议转换功能。
11.开发了基于节能和安全方式的程序模块，控制方式上有集中／机旁方式，HMⅡ画面上有集中自动／集中手动操作方式。在集中自动控制模式中，PID的调节精度高，采用了流量前馈技术，抗干扰能力强，从而达到精确变频、节能的目的。同时充分利用仪表反馈的状态码，对现场设备进行实时全面监控，比纯硬接线方式更能全面地反映现场故障状况，保证人身与设备的安全。 六、结束语
结合涟钢集团原料来源复杂、成分波动大、杂物多的实际情况，消化和掌握了国內先进的配料工艺和装备技术，大胆创新，努力提高电子配料皮带秤的准确度是这次改造的目的。生产实践证明，随着配料准确度的提高，烧结矿成品率大幅提高，按照相关统计资料和自身以往的数据分析，配料准确度每提高1%，烧结矿成品率将提高0.5%。2005年涟钢集团烧结厂三烧车间共生产入炉烧结矿349.34万吨，改造后实际提高了3%配料准确度，增加产量5.24万吨，确保了烧结过程工艺控制稳定，为涟钢集团烧结厂2005年完成历史性的500万吨产量提供了基础性支持，同时也为涟钢集团产铁375万吨、产钢410万吨提供了有力保证。该配料称重系统改造设计的成功实现，可年创经济效益1000万元以上。 （摘自《计控信息》）
11烧结矿配料方案与质量预测的优化
该文章主要探讨了以理论推算为主，根据铁矿粉物料成分建立不同配比方案，再以实践累积经验为辅组建系统烧结矿配料方案。此配料系统方案的建立，克服了烧结原料品种变换频繁带来的质量波动，稳定了混匀料和烧结矿（铁矿粉）的化学成分。 1 前言
炼铁以精料为本，烧结矿质量是高炉优质、高产、低耗的基础，混匀料成分的稳定则是烧结矿质量的保证。受国际矿产品供求关系紧张等因素的影响，型钢烧结厂两台265 m2烧结机自2004年4月、7月先后投产以来，烧结生产用料一直呈现出矿源复杂、变换频繁的趋势，2004年下半年所用铁矿粉高达15种，尤其在7～9月，因雨季卸车困难、料种短缺，整堆称重配料中变换配比最频繁时高达7次重量，致使混匀料TFe平均偏差跌至0．378、SiO2平均偏差跌至0．356，给烧结矿的稳质高产带来了极大困扰。 2 配料工艺及存在问题 2．1 配料工艺
如图1所示，配料生产工艺主要是将各种物料(铁矿粉)按预定比例配合混匀，再添加适当辅料送至烧结机焙烧。从宏观上讲，国内铁矿粉多是地方小矿，其优点是成本低廉、运输方便；缺点是品位低、品种多、波动大，与“精料生产”方针不符。进口铁矿粉品位高、理化性能指标稳定，但其运输困难、成本太高，尤其进入2005年后进口矿产品价格更是一路飙升。综合现有技术和经济条件，通常把多种铁矿粉配合混匀，通过相互作用和交叉影响达到平衡目的。这使得配料比例的确定和质量预测有着很强的非线性特征，难以进行单因素分析，质量预测与烧结配料方案的确定变得复杂，烧结矿的质量控制问题也相应复杂化，物料及辅料的种类越多，越难以把握物料配比。
配料工艺流程图
2．2 烧结矿配料存在问题
在烧结配料工艺中的最大难题是：缺料种。缺料所引发的问题有：(1)缺料种配料；(2)代料种配料；(3)换配比称重配料。
“缺料种配料”会引发混匀料成分波动，唯一的补救措施是尽快将所缺料种如数均匀补撤到混匀料堆上。根据实际累积经验值，当缺料量≤3％时，混匀料成分尚能满足偏差要求≤0．2；当缺料量＞3％时，混匀料成分将超出偏差要求＞0．2。“代料种配料”会加大混匀料的成分和理化性能差距，其差距大小取决于替代料种双方的成分和性能差距，因此替代料种成分要尽可能相似。而同一预测质量本身就具备不同的配比方案，因此“换配比配料”如果计算得当，原则上不会引起太大波动。 3 系统配料方案
一个完善的配料方案必须解决5个基本问题：(1)、选用哪几种物料；(2)、确定怎样的配比；(3)、预算混匀料、烧结矿的化学成分；(4)配料成本；(5)预算烧结矿的性能指标。
配料规律和知识的总结是建立系统配料方案的关键环节，由于烧结配料制约因素繁杂，许多机理方面的问题还没有解决，目前学术界的配料专家也很难全面、明确的表述配料规律和知识，这给系统配料方案的建立带来了很大的困难。针对此现状，确定在知识的获取和系统配料方案的建立上，采用科学理论推算为主、实际经验累积为附的办法，即首先利用“能量守恒定律\"和现代电算知识，根据物料成分建立不同配比方案，推算其对应的化学成分和配料成本等，预测其质量指标，初步建立起“系统配料方案”；再在实际应用中逐步完善各配料方案对烧结矿的影响。本系统的特点是：正向预测质量指标，反向推算料种配比。其原理图如下：
其函数关系可表达为：
配料公式
在建立系统配料方案时，我们取变量Xi(i＝1，2，3„„，n)为各物料及辅料的用量百分比(配IL)，输出变量Y为烧结矿的某种质量指标，如：筛分、碱度、还原性等。一个配料方案为一组输人变量，称为一个样本，每个样本都对应着一组质量指标。将这些样本逐次输入计算网络，反复模拟预算，结合实际经验值，最终就会形成一组对应质量指标的配料模型，形成一个方便实用、反应快捷的系统配料方案。 建立起较为完善的系统配料方案后，可以根据要求质量指标，沿不同坐标方向轮流进行搜索，直至找到最优组合点为止
烧结矿配料方案原理图
4质量预测与配料方案的优化
一个配料方案实际是一个物料配比与质量指标的函数关系
式。因此，将选取物料及其配比带人计算公式，得出相应质量指标，这就是“质量预测”。企业追求的是效益，从效益角度出发，质量指标往往并不要求极点，而有一个度或最佳结合点。配料方案的优化，就是根据企业需求，反向寻求最佳配料方案。
例如：从某一配料方案开始，保持其它物料配比不变，每调整一次物料1，都将新方案带人上述函数公式，得到一个确定质量指标值，若干次调整后，选出其极值，并记住相应物料1的配比。在此基础上，再用类似的方法调整物料2的配比，以此类推，直至所有物料。如果结果不满足要求，可变更起始计算物料料种，重复上述计算，直至满意为止。为适应生产需求，实际确定配料方案时，应制定出2～3个应急配比方案，以备应用。 5 配料方案的实际应用
通过制定系统配料方案，我们对2005年混匀料生产采取了科学的成分预控，改善了混匀料生产的被动局面，混匀料平均月产量较2004年提升了37％，Tfe波动平均降低了0．45％。2005年11月型钢烧结厂虽然频繁出现一次料场缺料换配比现象，TFe平均偏差仍提升到了0．198、SiO2平均偏差提升至0．156烧结矿综合合格率高达95．30％。多年的生产实践证明，Tfe波动每降低0．1％，烧结矿产量提升0．28 ％，固体燃耗降低1．2％，高炉产量提升0．56％。
配料系统方案制定繁琐，但基层烧结矿配料配比调节简便易行。因为：(1)、实际生产中配比往往是基本固定的，只是偶尔因某个料种缺货造成调配比，只需要一唯搜索即可得到满意效果；(2)、质量指标虽然影响因素不固定，但其主要影响因素一目了然，调节指标只需对主要影响物料进行变动，往往一唯搜索即可得到满意效果。如：烧结矿MgO含量偏高，对应原料中只有智利、张精MgO含量偏高，则只需考虑调这两种物料配比即可得到满意效果；(3)、建立系统配料方案后，只需搜索，操作简单，易于初学人员迅速掌握。
12配料系统改造方案：电子皮带秤替代核子秤
本文以浙江水泥厂配料系统为背景，针对原有核子秤系统存在的缺陷，给出了电子皮带秤系统改造方案。结合了PLC控制系统的优势以及电子秤的高精度、高可靠性等特点，详细介绍了系统的软件和硬件配置。通过实际应用，证明了该改造方案具有很多优点。改造后系统的稳定性和精度得到了很大的提高，取得了良好的控制效果。
上世纪50、60年代，固体物料连续计量设备主要以机械式皮带秤为主，60年代末电子皮带秤开始得到应用，随后迅速占领了整个市场，全面取代了机械式皮带秤。80年代后期，国内有些钢厂及电厂开始引入核子皮带秤，打破了电子皮带秤一统天下的局面。由于核子秤和电子秤测量原理上的差异，使得核子秤和电子秤在不同过程的计量中各有优势。例如，由于核子秤存在的污染，精度等问题，国外工业发达国家的水泥厂和国内引进先进技术设备的水泥厂，均没有采用核子秤做配料系统的给料计量装置[1]。本文即以某水泥配料系统为背景，主要介绍其原料磨计量配比控制系统中核子秤改造为电子秤的整体方案和系统设计。
1，工艺过程
本配料系统为半干法原料磨计量配比控制系统，由四台原料磨组成，采取一磨三秤四通道进行计量、配比控制。其中，1#、2#原料磨常用物料品种为砂页岩、石灰石、铁粉；3#原料磨常用物料品种为砂页岩、石灰石、白云石；4#原料磨常用物料品种为石灰石、白云石、铁粉。图1是其中一个原料磨的示意图，原料磨由三个喂料仓下料，即需安装三台皮带秤给料机。该原料磨机的总台时产量为0－60t/h[5][6]。 当前系统为核子秤计量系统，拟改成电子皮带秤。核子皮带秤和电子皮带秤都是对皮带输送机输送的物料进行计量的设备。从原理上来看，两设备的共同点是：为了得到所输送物料的重量流量，都要检测皮带的物料荷重和皮带的速度信号，然后将两个信号相乘得到瞬时流量，再经积分或累加运算得到一段时间内输送物料的重量累计值；检测皮带速度的方式相同，都是采用磁阻脉冲式、光电脉冲式之类测速传感器。不同点是：核子皮带秤是通过物料对射线的吸收来确定荷重信号，而电子皮带秤是通过对设定长度上的物料重量进行称量来确定荷重信号。
图1，一台原料磨的示意图 2，原有系统缺陷分析
从精度方面考虑，对电子皮带秤来说，流量越大，通常可达到更高的精确度，而对核子皮带秤来说，由于放射源强度的限制，在大流量、高负荷的情况下，透过物料被探测器接收的射线强度太弱，这无疑影响了测量准确度。
就安全问题讲，电子皮带秤不存在安全问题。核子皮带秤装有核辐射源，核辐射源通常采用铯（CS137），其辐射强度对点状射源一般为3.7×109贝可(100毫居里)，对线状射源一般为6×108贝可(16毫居里)。因此，核子皮带秤使用之前，要向全体工作人员普及核辐射仪表知识及防护知识；使用核辐射仪表应有完善的规章制度和严格的安全防护措施，订购核辐射仪表之前，要向卫生、防疫、公安部门提出申请并取得同意，安装后要经卫生、防疫、公安部门审查并发放使用合格证后方可使用；要配备专用的辐射剂量检测仪表并指定专人负责维护工作，工作人员享受特殊保健并需定期检查身体。 3，控制系统总体方案设计
常规电子皮带秤计量系统由计量秤体（给料机）、荷重传感器、速度传感器、变频器、积算器、工控计算机等组成。配料控制系统通过积算器或计算机的PID调节，能使物料的实际流量达到设定流量，从而使该系统达到自动配料的目的。
系统结构如图2所示。从图上可以看出，本控制系统为直接数字控制（DDC）型控制系统。下位控制中，传感器，变频器及积算器自成系统，形成闭环反馈，一般能够自动调节，达到上位设定值。下位控制的核心是积算器，积算器实质上为一单片机做成的配料系统专用配料控制器。上位控制为工业计算机。上位工控计算机提供人机界面，实时数据显示，趋势，报表等，并根据生产要求实现最优配比。上下位采用模拟信号和数字信号的直接交换和数据通讯两种方式进行数据交换[2][4]。
图2，基于积算器的DDC控制系统方案
图3，基于PLC的DDC控制系统方案
该方案中，一台积算器配合荷重传感器及变频器，只能控制一台计量秤体，而单台积算器的造价较高，该系统中有12台秤，故在整个系统中，积算器的成本过高。而且，积算器一般都为专用设备，对设备制造厂家的依赖较大，也不方便备货。
针对该积算器的控制功能及实际情况，我们提出另一种解决方案，即使用PLC替代积算器。使用PLC替代积算器，有自身独特的优势，如：系统配置灵活，可根据需要添加IO通道；系统可靠性高，信号响应快速；功能强大，可根据需要扩展控制器的功能；可适当减轻上位控制计算机负担，可一台PLC执行多个PID运算，替代多台积算器；
价格有优势，备件方便。改进后的系统结构图如图3所示。
该系统中，速度信号为脉冲信号，则PLC中需要配置脉冲计数模块；荷重信号为弱电信号，需要进行信号放大，并转化为标准信号；变频器可以接收标准的4～20mA信号或者0～10V的信号，采用4～20mA作为控制信号，这是因为电流信号抗干扰能力强的缘故。另外，秤体带有一些纠偏的限位开关装置，可用于系统报警。
PLC和上位控制计算机之间通过 4，系统的软硬件设计
1）系统硬件配置，如表1所示。 2）系统软件配置
上位监控计算机采用西门子的HMI组态软件WINCC，下位PLC为西门子的S7300系列，故使用STEP7进行编程。下位
PLC需要完成的主要任务有：①采集现场的速度信号、荷重信号，皮带纠偏状态信号等；②将荷重信号对速度信号进行积分运算，获取秤体上的瞬时流量；③执行PID运算，得到变频器的速度给定信号；④检查相关信号状态，满足报警条件者给出报警信号。程序流程图如图4所示。
PROFIBUS或者MPI方式进行通讯，通讯速度可达12M/S，足以达到系统的实时性要求[3][7]。
表1，基于PLC的DDC控制系统硬件配置表[3]
图4，PLC程序流程图 5，控制效果对比分析
皮带核子秤改为电子皮带秤后，当前系统的计量精度在＋0.5%，大大超过厂家要
求的1％的计量精度。因电子皮带秤称重原理是通过皮带测量物料重量，所以皮带输送机的状况，如皮带张力、皮带硬度、皮带跑偏、托辊未校准、托辊偏心等对称量准确度
有一定影响，但只要进行相关校准及维护，计量精度还可以进一步提高。不过，相对于原有系统的核子秤系统，计量精度已经得到较大提高。究其原因，主要是因为核子皮带秤是通过射线吸收原理进行测量，物料特性的变化，如品种、成分、含水量、在皮带上断面形状的变化都对测量准确度有影响，例如称量物料变化时，需要重新进行校准。当物料含水量变化±10%时，就有可能引起±0.5%的误差，等等。虽然原有系统的标称精度为＋1％，但在实际使用过程中，基本达不到该精度。除了精度的提高外，电子皮带秤的维护也有其优势，不需要专人维护。
在电子皮带秤的方案中，由于采用了PLC作为控制器，相对于原有的积算器，PLC的运算速度更快，计算精度更高，结构更灵活，功能更强大。对于提高系统的计量精度，降低系统的硬件成本，起到了很重要的作用。表2列出了系统在改造前后的控制效果的对比。
表2，原配料系统与新系统的控制效果对比表 6，结束语
水泥配料系统改造为电子皮带秤以后，计量系统工作正常，达到了甚至超过了厂家的技术要求。当然，这次核子皮带秤改为电子皮带秤，并不意味电子皮带秤比核子秤更优越，只是应用场合不同，对计量秤的要求不同。核子皮带秤也有其优点，如安装简单，维护方便等。读者在选型时应针对具体情况区别对待。 参考文献：
[1]孙秉礼.磨机配料系统的给料计量装置[M].水泥.2000，（10）. [2]绍裕森.过程控制工程[M].北京：机械工业出版社，2000.
[3]廖常初.S7－300/400PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.[4]金以慧.过程控制[M].北京：清华大学出版社，1993.
[5]苏达根.水泥与混凝土工艺[M].北京：化学工业出版社，2005.
[6]魏军，赵敏等.水泥生产线混合型控制系统的设计与实现[J].计算机测量与控制.2004.12(8):741744. [7]罗乔东，辛乐等.基于PROFIBUS现场总线的可编程逻辑控制器监控网络的实现[J].计算机测量与控制.2004.12(2):170173.
作者信息：许建凤，方蕾（浙江工业大学之江学院，浙江杭州310024）
13配料皮带秤控制系统的计量误差分析及改造
本文通过对配料电子皮带秤在使用过程中存在问题的分析，找出影响配料皮带秤计量准确度的各种原因。根据现场实际情况 ，提出具体的改造方案，并论证。改造后，运行良好。
现代的冶金、化工、食品、建材等企业越来越重视生产配料 ，在很多时候，配料准确度的优劣决定了产品质量的好坏和生产 效益的高低。而在配料生产过程中，原料称重的控制是最重要的 环节。原料称重控制的准确度及可靠性是整个配料控制过程的关 键部分。目前市场上配料秤产品最突出的缺点就是计量误差较大 ，无法保证高效生产对物料计量误差的要求。大部分产品说明书 标注的计量误差是±１％～２％，而在实际的使用环境中 ，运行中的计量误差通常在± ５％，甚至更高。在线的 皮带秤配料系统采用的称量装置通常分为集 传感技术、电子技术和计算机技术为一体的电子秤和集电子技术 与核子技术和计算机技术为一体的核子秤。由于各自的工作原理 即配料模式不同，其生产适用性和准确度也大不相同。自动化配料控制系统的配料模式分为静态配料模式和动态配料模式，包括 静态计量、配料电子皮带秤计量、核子秤计量等，各种模式分别 适用于不同的应用现场。通常静态配料模式一般采用料斗秤，按 静态计量准确度标准应为允差±０．１％。我厂东方铜业 公司鼓风炉主要是静态配料控制系统；动态配料模式可采用配料 电子皮带秤或核子秤，按动态计量的准确度标准应为允差 ± １％。我厂精锌冶炼厂二车间、制团 ３＃ 系统、制 团 ４＃ 系统都采用动态配料模式。
精锌冶炼厂二车间的配料控制系统一直采用电子皮带秤担负 着煤、矿的计量任务。但近年来，由于设备技术状况、使用环境 等因素的影响，致使计量失准，工艺参数严重超差，极大地影响 了配煤比合格率，影响了我公司的经济效益。
动态配料控制系统结构及计量误差分析 （１）配料电子皮带秤的构成及工作原理
配料电子皮带秤一般由机械秤架、称重传感器、测速传感器、称 重显示仪表等四部分构成。当皮带输送物料时，称量段上的物料 重量通过皮带称量托辊载台作用于称重传感器，称重传感器将重 量信号（ｍｖ 级）送入运算器，经过放大、滤波、Ａ／Ｄ 转换 等变换成数字信号。装在回程皮带上的测速传感器把皮带运行的 速度信号转换成脉冲信号，送入运算器。运算器将两个信号进行 乘积运算，从而得出物料的重量累计值及瞬时量并显示。运算器 的计算方法一般有积分法和累加法两种数学模式。 （２）误差原因分析
由配料皮带秤结构原理及重量累积值的计算方法可知，它的计量 准确度是由称重传感器与测速传感器所检测到的单位长度上的物 料重量以及皮带运行速度决定的。在实际称量过程中，由于称重 托辊的非准直度，皮带张力及皮带运行阻力等“皮带效应 ”的影响，使得皮带秤具有由其组成结构及工作方式决定 的计量误差。它的现场安装与使用也是引起计量误差的因素。因 此，配料皮带秤的计量误差可分为以下几个方面：
１）称重力误差称重力误差是配料皮带秤误差分量中最主要的部 分，它主要由称重托辊的非准直度及皮带张力变化引起。
２）皮带速度误差皮带速度误差主要由测速传感器、皮带跑偏引 起的。
３）信号处理误差信号处理误差是称重显示仪表对称重传感器与 测速传感器的输出信号进行放大、滤波、Ａ／Ｄ 转换等处理运 算过程中产生的误差。
４）校准误差校准误差产生的原因：①校准方法与校准周期②校 准时配料皮带秤与皮带机系统的工作状况与日常计量时的状况之 间，存在着诸如皮带张力、皮带转圈数等方面的差异。 ５）环境影响误差环境影响误差主要由温度、湿度、振动和电磁 干扰等引起。 改造方案
通过以上对配料皮带秤计量误差产生的原因的分析，结合配料控制系统现场的实际，我们对配料 １＃、２＃ 系统的煤秤、 矿秤提出了新的改造方案。 （１）配料皮带秤秤架
通过配料皮带秤的物料重量，首先需要用称量框架把物料重量传 递给称重传感器，并且要求它仅传递物料对皮带的垂直作用力， 而不把任何水平分力传给传感器。因此，配料皮带秤架的结构与 运行状况的变化，都会引起称重力误差。原配料皮带秤采用 Ｘ Ｅ１ 型秤架。该秤架靠机械杠杆传递力，结构复杂，可靠性差 ，受力不合理。由于支点摩擦力矩的存在，皮带载荷时杠杆挠度 对计量托辊位移的影响，特别是由于现场环境较差常导致计量箱 内支点、杠杆和传感器积尘。这些因素使秤架很难将皮带载荷按 一定比例传递给传感器，造成ｍｖ级信号偏差较大。现在我们选 用 ＸＥ２ 型悬浮式秤架。该秤架结构简单，安装方便，无支点 ，无杠杆，四支传感器安装在皮带下方，被测物料经皮带和称量 框架直接作用在传感器上。而且秤体采用封闭联接，无任何积料 、卡料之处，无需现场维护。计量托辊采用多托辊组。其特点： 有效称量段长，皮带不均匀荷重、皮带跑偏等对称重准确度及稳 定性的影响较小。根据现场工况条件和生产要求，配料皮带秤的 主要设计参数如表 １ 所示。
（２）称重传感器
称重传感器是配料皮带秤力与电转换的核心部件，它的形式和性 能指标决定了测力的准确度，也是引起称重力误差的一个主要因 素。
１）称重传感器数量原配料电子皮带秤装有一支传感器，运行过 程中因皮带跑偏、物料在皮带上堆积偏向一侧引起偏心载荷，影 响准确度。根据现场输送机运行的实际情况，我们选用四只传感 器，四只传感器采用并联工作方式。保证称量准确度。
２）称重传感器量程为保证配料皮带秤称量结果的准确度，克服 传感器在低量程段线性度差的缺点，传感器的量程应根据皮带秤 的最大流量来选择。在实际工作中，要求传感器的有效量程（配 料皮带秤最大瞬间荷重）介于最大量程的２０％～８０％之间。 通过对传感器受力分析，根据力矩平衡原理，传感器量程选择如 表 ２ 所示。
（３）称重显示仪表
用 ＣＦＣ－２００ 演算器取代 ＥＨ－７７５ 演算器。ＣＦＣ －２００ 称重仪表没有模拟调节部分，用数字就能调节零点和 量程，一次调整就能记忆，能够很容易的进行高精度的调整。重 量信号的输入，通过高分辨率的 Ａ／Ｄ 转换器，以 ２５ 次 ／ 秒的速度取入 ＣＰＵ，能保证± ０．１％的直线性 。另外由于采用了长线比例补偿，能保证高精度称重仪表测量。 （４）校准方式
目前，配料皮带秤的校准方法有：挂码校准，链码校准和实物校 准三种。其中挂码校准与链码校准只能在一定条件下校验配料皮 带秤的重复性而不能确定配料皮带秤的准确度。实物校准则不同 ，它的实质是化动态为静态的一种校验方法，是配料皮带秤量值 溯源的最准确的方法，校准结果真实可靠。配料皮带秤是对动态 物料进行连续累积称量，它的准确度的保持，依赖于频繁的日常 校准工作。我们采取了责任追究、日常巡检、加大实物校准力度 、缩短校准周期和加强技术培训等措施，确保配料皮带秤的准确 计量。
（５）改善环境条件
仪表室加装空调，确保温度、湿度指标达到仪表正常运行的要求 。配料皮带秤安装地段远离振动源。仪表电缆敷设远离三相交流电源及大功率的电磁设备。 ３配料皮带秤改造方案实施 （１）系统安装
由输送机的结构原理可知，驱动轮处张力较大，因此在保证称重 结果不受输送机尾轮影响的前提下，配料皮带秤应安装在靠近尾 轮的直线段上，并与下料口的距离不小于额定速度时皮带 １Ｓ 移动距离的 ２～５ 倍。 （２）调试
１）零点校准根据规程要求，配料电子皮带秤零点校准时，皮带 空载运行整数圈后，仪表显示的零点允许值应按如下的方法计算 （以煤秤为例）：最大瞬间荷重：３０ｋｇ有效称量段长度：２ ｍ皮带全长：１２．７８ｍ皮带整圈数：４计量精度：± ０．５％根据配料皮带秤参数计算可得：煤秤：零点允许值＝３ ０／２×\攩7X２．７８ ×\\u65300X×\攨8X±\攩6X．５％）＝ ３．８（ｋｇ）具体测试结果如表 ３ 所示。
２）实物校准
分别用最大流量４０％和８０％的物料校验（物料量为该配料皮带秤最小刻度的１０００倍以上的重量），结果如表所示。
３）挂码校验
由于实物标定所需要的设备、人员都比较多，费用比较大，所以 每次实物标定以后，我们都用挂码的方法来取得经验值，以后都 用这个经验值来考查该秤的计量精度（除非发生了特殊的机械故 障）。准备负荷率相应的检棒，重量计算方法如下：检棒的重量 ＝ 最大瞬间荷重× ４０％（８０％）将相应的检棒放在 称量框架上，进行校验，同时计下仪表示值，重复几次，取平均值作为该检棒的经验值。具体数据如表 ５。
皮带秤运行及效果分析
配料皮带秤控制系统改造完毕投入使用以后，经过一年多的 运行，状态良好，工作流量比较稳定。在日常运转过程中，两台 配料皮带秤均运行在有效称量范围内。经过多次抽查，挂码校准 结果均在误差范围内。如表 ６ 所示。配料控制器系统稳定可靠。
结束语
通过这次技术改造，提高了配料电子皮带秤的计量准确度，为工 艺平稳操作提供了可靠的数据依据。同时降低了故障率，提高了 工作效率。实践证明，这次改造是成功的，为企业的节能降耗提 供了有力的保障，达到了预期的效果。
Measurement Error Analyzing of Electronic Scale in Blendig System and Its Improvement杨大伟（葫芦岛有色金属 集团有限公司计控处，葫芦岛市１２５００３）Yang Dawei (Design Office, Huludao Nonferrous Metals Group Co., Ltd., Huludao125003)
14配料控制系统应用PLC的技术方案
本文介绍了配料控制系统中如何应用PLC的技术提高自动化配料生产效率，节约人力成本,增大企业生产效益的方案. 问题的提出 最近，许多用户比较关心如何选择合理的软硬件构成一个经济、实用的粉体、液体等原料的配料控制系统。我公司有幸承接、应用了这一类自动配料项目，现将这方面的有关情况简述，供与同行交流、切磋。 ◆配料系统控制器件选型：
采用PLC高功能主机：FBS-32MC、显控5.7寸彩色触摸屏： MT506M与梅特勒-托利多称重控制仪共同组成配料系统控制主件，称重控制仪的去皮、清皮和归零通过通讯给定。 ◆PLC选型依据 ：
1)具有足够大的暂存器空间且独家提供档案暂存器空间，保证系统的配料配方量足够多足够大，透过专用指令操作保证配方的绝对安全
2)通讯功能强大，通讯协议编程简单方便
3)可扩展多个通讯口，为系统延伸控制与联网提供硬件支持 4)经济实惠，运行可靠稳定性要好 配料控制系统的构成
该配料系统由4个储料槽及计量槽构成，由称重控制仪驱动，按生产流程依次为储料控制、落料控制、搅拌控制、计量控制、卸料控制，配料控制系统构成如下图(简化)：
◆配料策略如下：
1、当配料按钮按下时，启动配料 2、确认计量槽清空，重量归零
3、半闭卸料阀112，开启配原料A101，直到原料A101达到设定值时(即原料A101=秤当前重量减去空秤皮重)，关闭原料A101配料，延时1秒搅拌配料控制系统工作，一定时间后启动配原料A102标志位。 4、当配原料A102标志成立时，开启配原料A102，开始配原料A102，直到原料A102达到设定值时(即原料A102=秤当前重量减去空秤皮重再减去原料A102重量)，关闭原料A102配料，延时1秒搅拌系统工作，一定时间后启动配下一配料标志位。以此类推至完成配方。 ◆此类配料系统的实现功能有如下特点：
1）实现进料、送料、搅拌、卸料的自动联锁和控制；
2）能实现计量、进料、送料、搅拌、卸料的手动操作的功能；
3）能显示实时的工作状况和各种物料参数。可随时进行调用并显示、打印任何时间的报表与客户表。具有配比预存，可随时进行输入、修改或删除某种配比。
4）美观实用的动态模拟。利用动态画面将计量和卸料过程中的配料阀门、落料控制、进出料状态（计量槽料位变化）进行模拟显示。
5）具备粗称和细称功能。(精称提前量有自动调整功能，消除落差影响)，超差自动报警、自动扣除功能。 6）具有操作员权限管理功能。 PLC/HMI软件关键点简介：
1. 配料配方控制程序如下图：完成对配料配方数据的操作；
应用永宏的FUN160档案存储器可方便的实现对配方的保存与提取，存储容量大且不占用宝贵的内部暂存器。
2. 配料总量自动计算程序如下图：完成配料总量的自动累加；
相信大家在做配料控制系统的时侯，会碰到这样一种情况：虽然说已经知道了每种原料的配料量，但是要想知道配料的总量往往都只是在需要的时侯进行手动计算，这样既慢又容易出错，应用PLC的变址暂存器结果循环指令可非常方便的达到，即准确又快速基本上在输入配方的同时，总量计算完成。
3. 配方操作HMI画面如下；
4. 配料种类数及提取配方的正确与否判断程序如下图：产生配方操作时提示信息；根据用户输入配方的信息自动产生配方操作的提示信息，使之显示于触摸屏上
5. 配料控制系统的配方相关操作完成提示的触摸屏介面如下；
总结
本配料控制系统采用PLC全套解决方案，具有以下几大优点：
(1) 人性化的编程软件，全自动完成配料所有过程,减少了客户工作量。 (2) 优化的闭环控制系统，降低成本，提高了控制的精度
(3) 自动化元件选型配套，整个配料系统运行稳定高效，减少后期维护量
在现代生产系统环节中，随着人工成本的不断上涨，势必使企业调整生存法则，提高自动化程度，减少人工成本，该配料系统的自动控制水平较高，配置灵活，功能齐全，操作方便，是应对人工上涨一种十分可行的解决方案。
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