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1 采用料位開關(guān)的簡易預給料控制系統(tǒng)
前文中曾提到：只有在料層較薄、物料不積滿的情況下，皮帶秤的流量（反饋值）才是上游設(shè)備（電動流量閥、剛性葉輪等預給料設(shè)備）真實流量的體現(xiàn)，控制好料層厚度即是解決問題的關(guān)鍵。北京水泥廠在粉煤灰的預給料中使用了膜片式料位開關(guān)。膜片傳感來自于自由流動的干物料的壓力，該壓力導致開關(guān)動作從而控制卸料機械。對于粘濕物料，可用阻旋料位開關(guān)代替膜片式料位開關(guān)。
最初狀態(tài)是皮帶秤上無料，料位開關(guān)使用常閉觸點，預給料機（剛性葉輪給料機）的電源被接通，剛性葉輪給料機開始下料。當秤體表面粉煤灰達到料位開關(guān)安裝高度時開關(guān)動作，剛性葉輪給料機失電，粉煤灰停止下料。皮帶秤連續(xù)喂料，秤面粉煤灰逐漸減少，料位下降，當料位低于安裝高度時，膜片式料位開關(guān)釋放，剛性葉輪給料機得電，粉煤灰恢復下料。周而復始，使秤面粉煤灰總能保持一定的儲量。
在采用料位開關(guān)的預給料系統(tǒng)中，料層控制回路與皮帶秤的定量給料回路相互獨立，皮帶秤的工作方式與直接給料時的工作方式基本相同：由荷重傳感器測得粉煤灰荷重信號，由測速傳感器測得皮帶秤速度信號，這兩個模擬量被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，送到微處理器由軟件處理；荷重信號和速度信號做乘法運算得到粉煤灰實際流量，并與設(shè)定值進行比較，得到偏差信號并經(jīng)PID運算處理，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出，用于調(diào)整皮帶速度，達到粉煤灰實際流量跟蹤設(shè)定值的目的。
這種控制方式也可以說是預給料的雛型。采用料位開關(guān)控制預給料機的開停，預給料機間歇工作，料層必然是波動的，喂料的穩(wěn)定性有待于提高。但它的優(yōu)點是控制簡單、投資小，推薦在改造項目中使用。
2 單回路調(diào)節(jié)的預給料控制系統(tǒng)這種方式通過皮帶負荷來控制預給料機的流量。
皮帶秤恒速運行，計量系統(tǒng)測出通過皮帶的物料流量；控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值與反饋值的差值，調(diào)節(jié)預給料機的速度，用來控制物料的流量并使之恒定?？刂品绞奖容^簡單，但有如下缺點：
（1）由于是單回路調(diào)節(jié)，皮帶秤恒速運行，預給料機的給料精度決定了整個系統(tǒng)的喂料精度，對預給料機的給料線性度和設(shè)備本身加工精度的要求都比較高。
（2）單回路調(diào)節(jié)方式需物料流量
變化到稱重區(qū)才能顯現(xiàn)，因此控制明顯滯后。而且秤體越長、帶速越慢，滯后時間也越長，容易引起振蕩和超調(diào)。
（3）皮帶秤恒速運行時，一般不設(shè)測速或速度補償環(huán)節(jié)。但實際運行時，由于電網(wǎng)頻率、電壓和設(shè)備負荷變化，帶速并不能保持恒定，從而帶來不可忽略的誤差。如果電網(wǎng)頻率變化1Hz就可以造成2％的誤差。
在生產(chǎn)過程中，即使預給料機的開度或速度保持不變，若倉壓、物料流動性、容重發(fā)生變化，皮帶秤上的料層也會隨之變化，若皮帶秤調(diào)速運行，形成雙回路調(diào)節(jié)，可及時調(diào)整喂料量，消除時滯。這需要增加一個控制回路，但其好處是顯而易見的。
3 雙回路調(diào)節(jié)的預給料控制系統(tǒng)隨著皮帶秤的引進、消化吸收和近年來控制理論的發(fā)展，雙回路閉環(huán)調(diào)節(jié)已經(jīng)日趨成熟，大冶有色金屬公司諾蘭達工程將之應(yīng)用于銅精礦的定量給料，控制原理見圖3，控制過程如下：
通過測速傳感器和荷重傳感器，分別將預給料機的輸送速度信號、皮帶秤的輸送速度信號及物料的荷重信號傳送給微處理器進行計算、對比和分析。如果計算出的輸出量(實際流量)與預置標準量(給定值)出現(xiàn)偏差，微處理器經(jīng)過分析判斷后，自動發(fā)送一相應(yīng)的電信號給自動聯(lián)鎖裝置（控制器的處理單元），聯(lián)鎖裝置按預先設(shè)定的聯(lián)鎖條件將信號合理分配給預給料機和皮帶秤的變頻調(diào)速器，調(diào)整電機的運轉(zhuǎn)速度，最終使得輸出量(實際流量)等于預先設(shè)置的標準量(給定值)，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。
借助于軟件，微處理器如何進行分析判斷是控制系統(tǒng)的核心，國內(nèi)水泥行業(yè)在控制軟件方面也做出了自己的貢獻。皮帶秤在速度較高時也達不到流量設(shè)定值，說明料層薄了，可加大預給料機的給料量；皮帶秤在速度較低時也能達到流量設(shè)定值，說明料層厚了，要根據(jù)荷重判斷是否有堵秤的危險，如有則需減小預給料機的給料量，如沒有則保持。
在實際應(yīng)用中，可根據(jù)皮帶秤的量程，將喂料量按大小劃分，對應(yīng)某個喂料量，將其精度最高時的荷重與帶速數(shù)據(jù)設(shè)置成給定值，成組預置于系統(tǒng)中，喂料量一經(jīng)給定，荷重和帶速即給定。根據(jù)設(shè)定荷重與檢測荷重的差值來調(diào)節(jié)預給料機，根據(jù)設(shè)定流量與檢測流量的差值來調(diào)節(jié)皮帶秤，從而實現(xiàn)穩(wěn)定給料、精確計量。傳統(tǒng)的調(diào)速皮帶秤流量偏小，限制了它在大型水泥生產(chǎn)線中的應(yīng)用，近年來，隨著大型調(diào)速皮帶秤的研制成功，這一缺點得到克服。
安徽皖維水泥有限公司6000t/d熟料生產(chǎn)線在入窯生料控制系統(tǒng)中，采用調(diào)速皮帶秤代替沖板流量計作為稱量裝置。入窯生料皮帶秤的皮帶寬度為2200mm，秤體長度為8000mm，是目前國產(chǎn)最寬最大的皮帶秤，它與流量閥、截止閥、稱重倉以及稱重控制儀表構(gòu)成入窯生料控制系統(tǒng)，控制上采用預置控制加前饋的自適應(yīng)PID調(diào)節(jié)方式，它是雙回路調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)定流量預置閥門的輸出，實現(xiàn)初步預給料，再根據(jù)設(shè)定荷重與檢測荷重的差值來調(diào)節(jié)閥門，同時對閥門的調(diào)節(jié)加約束條件，保證皮帶秤上物料的負荷維持在設(shè)定的水平，實現(xiàn)穩(wěn)定給料。這僅是定性的粗調(diào)環(huán)節(jié)，因此對預給料機的線性度要求較為寬松。根據(jù)設(shè)定流量與檢測流量的差值來調(diào)節(jié)皮帶秤，這屬于精調(diào)環(huán)節(jié)，相對于沖板流量計，調(diào)速皮帶秤更容易達到相對較高的精度，若料層有變化，皮帶秤會自動調(diào)速，從而實現(xiàn)精確計量。該生產(chǎn)線生料正常用量大約在420t/h左右，系統(tǒng)應(yīng)用非常穩(wěn)定，波動僅在5‰以內(nèi)。

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