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配料秤是水泥生產(chǎn)工藝過程控制和質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一, 尤其是生料配料秤的選用直接關(guān)系到生料的質(zhì)量、立窯的生產(chǎn), 直接影響水泥產(chǎn)品質(zhì)量。同時, 它也是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、企業(yè)的科學(xué)管理、安全穩(wěn)定生產(chǎn)和節(jié)能降耗的重要技術(shù)手段。因此, 優(yōu)化設(shè)計(jì), 選配技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備成熟、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的給料計(jì)量設(shè)備至關(guān)重要。調(diào)速定量給料秤( 簡稱調(diào)速秤) 是集給料輸送、秤重計(jì)量和定量控制功能為一體, 機(jī)電一體化的連續(xù)給料動態(tài)計(jì)量裝置。它主要由秤體、秤重和測速傳感器、秤重控制器等組成。我廠對生料配料系統(tǒng)進(jìn)行改造時選用了合肥水泥研究設(shè)計(jì)院金山電氣自動化設(shè)備廠生產(chǎn)的 TDG- V 型調(diào)速定量給料秤。該秤比原來的恒速定量給料秤節(jié)電 10%左右, 可靠性、穩(wěn)定性、精度都有明顯的提高。
1控制原理( 見圖 1)

定量給料機(jī)的秤重傳感器輸出的信號經(jīng) SPU 信號處理單元( 信號放大、濾波、電壓/電流轉(zhuǎn)換及放大器、傳感器供電電源電路等組成) 處理后, 輸出0 mA～20 mA 的電流信號送到 MULCONT 微機(jī)控制器荷重輸入接口, 由 12 位 AD 芯片轉(zhuǎn)換后送入主機(jī)。給料機(jī)拖動電機(jī)的轉(zhuǎn)速由測速傳感器經(jīng) MULCONT 微機(jī)控制器的 LH03 模塊處理后送入主機(jī)。主機(jī) CPU 將采集的荷重信號與速度信號進(jìn)行計(jì)算、補(bǔ)償?shù)玫綄?shí)際的 瞬時流量。該流量與給定流量比較后,  經(jīng)過預(yù)置調(diào)節(jié)運(yùn)算及 PID 運(yùn)算, 再根據(jù)需要由 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出一路或多路的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號, 信號為 0 V～10 V。此信號值直接輸入到變頻器的控制端子上以改變拖動電機(jī)的轉(zhuǎn) 速, 使實(shí)際的給料量快速、精確、穩(wěn)定跟蹤到約定流量上。MULCONT 微機(jī)控制器分 2 種控制方式: 現(xiàn)場控制方式和中控方式?，F(xiàn)場控制方式可單獨(dú)用 MULCONT 微機(jī)控制器單路控制。中控方式是由中央控制室的電腦——工業(yè) PC 機(jī)集中控制 1～8 路調(diào)速秤,   也可選擇 1～16 路控制板控制 1～16 路的調(diào)速秤。它可以控制給定流量以及系統(tǒng)的啟、停, 并由中央控制室接收MULCONT 微機(jī)控制器送回的反饋信號。
2TDV- V 秤體的結(jié)構(gòu)
秤體部分主要包括: 給料料斗、機(jī)架、秤重傳感器、皮帶張力調(diào)整裝置、驅(qū)動裝置等。
調(diào)速秤具有的特點(diǎn):①是一種連續(xù)給料、動態(tài)計(jì)量控制的機(jī)電一體化給料計(jì)量裝置。其可靠性高、系統(tǒng)響應(yīng)快、控制精度高, 工作穩(wěn)定、平穩(wěn)、污染小。②具有廣泛的使用場合和較強(qiáng)的適應(yīng)性。它既可用于散狀塊粒狀物料, 亦可用于粉狀流態(tài)化物料; 既可用于干松散性物料, 亦可用于黏濕性物料。③給料量具有很寬的調(diào)節(jié)范圍和很好的線性度。對于一般的塊狀物料計(jì)量, 可通過調(diào)整料斗出料口高度改變皮帶負(fù)荷, 也可調(diào)節(jié)皮帶速度改變料流流速。所以, 瞬時給料量可以在很寬的范圍調(diào)節(jié)。這些是其他給料計(jì)量設(shè)備無法相比的。④選用MULCONT 微機(jī)控制器。該控制器具有高可靠性、高精度、先進(jìn)性、方便性。⑤整個秤體只有秤重區(qū)內(nèi)的重量、 負(fù)荷變化對秤重計(jì)量有影響, 傳動機(jī)構(gòu)和秤體其他部分的積灰、積料、重量狀態(tài)變化不會直接影響計(jì)量精度。
綜合比較, 調(diào)速秤確是磨機(jī)配料系統(tǒng)較理想的給料計(jì)量裝置。
3調(diào)速方式的選擇
調(diào)速秤的拖動系統(tǒng)有電磁調(diào)速、直流調(diào)速和變頻調(diào)速 3 種方式。電磁調(diào)速系統(tǒng)最簡單, 設(shè)備價格低, 但調(diào)速性能差, 調(diào)節(jié)范圍窄, 尤其容易受粉塵影響。直流
調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜, 調(diào)速性能好, 調(diào)節(jié)范圍較寬, 但設(shè)備價格高, 也容易受粉塵影響。變頻調(diào)速系統(tǒng)比較簡單, 設(shè)備價格適中, 調(diào)速性能好, 調(diào)節(jié)范圍最寬, 而且能適應(yīng)粉塵環(huán)境, 具有各種保護(hù)功能( 過電壓、過電流、欠電壓、散熱板過熱、外部報(bào)警等) , 并具有節(jié)能效果。為此, 我們選擇了變頻調(diào)速方式。
4控制器方案的選擇
調(diào)速定量給料秤的控制器基本分 3 種模式, 即以單板機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的單機(jī)控制器、以 PC 總線工控機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)組控制器和以 PLC 或遠(yuǎn)端測量控制模塊技術(shù)為基礎(chǔ)的集散型控制器。根據(jù)實(shí)際情況, 我們選擇了以單板機(jī)為基礎(chǔ)的控制器集控方式即工業(yè) PC 機(jī), 它功能強(qiáng), 可靠性高, 操作直觀方便, 價格適中, 具有較高的性價比。
5維護(hù)和校準(zhǔn)
①秤的托輥都要保持靈活, 秤重托輥每年至少 2 次潤滑, 潤滑后要及時重新校對零點(diǎn); ②皮帶秤重區(qū)域不得過載、沖壓, 檢修時要把定位螺栓擰緊, 防止壓力傳感器受損; ③平時要注意皮帶跑偏、數(shù)據(jù)是否異常, 發(fā)現(xiàn)問題要及時處理, 以免影響計(jì)量精度; ④定期檢查皮帶秤的減速機(jī)潤滑情況, 如發(fā)現(xiàn)缺油及時補(bǔ)油; ⑤每月要 2 次進(jìn)行秤的標(biāo)定, 每星期至少要進(jìn)行 1 次測零點(diǎn), 每次標(biāo)定前要檢查秤體、線路、控制器等系統(tǒng)設(shè)備是否完好。
6TDG- V 調(diào)速定量給料秤在我廠的應(yīng)用
它是一種性能價格比達(dá)到或超過國外同類產(chǎn)品的新型計(jì)量設(shè)備。該系統(tǒng)一次安裝、調(diào)試成功, 其主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到預(yù)期效果。
6.1系統(tǒng)組成
8 臺 TDGⅤ調(diào)速秤, 其中 TDGⅤ- 650 型 6 臺,TDGⅤ- 800 型 2 臺; FCO- 451 型控制器 8 臺; ES- 11型進(jìn)口富士產(chǎn)變頻器 8 臺;  工業(yè) PC 機(jī) 1 臺; 43.18 cm純平彩顯 1 臺; UPS- 1 000 VA 不間斷電源 1 臺。
6.2 技術(shù)指標(biāo)
系統(tǒng)精度≤±0.5%, 調(diào)速范圍為 1∶10, 調(diào)速方式為變頻調(diào)速, 工作方式為連續(xù), 給料范圍為 0.2 t/h ～ 200 t/h 。
6.3 經(jīng)濟(jì)、社會效益
該項(xiàng)目投資 28 萬元。系統(tǒng)裝備以來, 生料配料精度、配料能力得到根本改善。計(jì)量準(zhǔn)確, 精度高, 具體效果如下。
( 1) 質(zhì)量提高 生料出磨 3 項(xiàng)率值提高 30 多個百分點(diǎn), 為立窯鍛燒創(chuàng)造了很好的條件。既提高了半產(chǎn)品的合格率, 且?guī)恿苏麄€生產(chǎn)線質(zhì)量等級的提高, 社會效益顯著。生料出磨 3 項(xiàng)率值的前后對比見表 1。

( 2) 系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量、配料能力提高 以前, 由于設(shè)備陳舊, 配料能力不足, 系統(tǒng)經(jīng)常在超負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行, 故障率高, 運(yùn)行質(zhì)量低; 而現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、故障率低, 且生料庫底的配料能力提高 1 倍多, 達(dá) 60 t/h, 徹底解決了庫底配料能力不足的老大難問題, 為我廠產(chǎn)量上規(guī)模奠定了基礎(chǔ)。按系統(tǒng)的故障率降低 30% 計(jì), 每月生料產(chǎn)量提高 1 800 t, 相當(dāng)于提高了水泥產(chǎn)量 1 300 t, 年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到 60 萬元。系統(tǒng)的故障率、配料能力的前后對比見表 2。

TDG- V 型調(diào)速皮帶秤系統(tǒng)操作簡單, 可靠性高, 性能穩(wěn)定, 精度高; 秤體結(jié)構(gòu)合理, 控制器、變頻器幾乎不出問題, 故障率非常低, 對我廠生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量的提高起到了不可替代的作用, 減少了維修人員的勞動強(qiáng)度, 帶來了明顯的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
 

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