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上海某公司不銹鋼項(xiàng)目由不銹鋼和碳鋼煉鋼、連鑄生產(chǎn)線以及1780mm熱軋生產(chǎn)線組成，年設(shè)計(jì)產(chǎn)能257萬(wàn)噸鋼，其中不銹鋼 72萬(wàn)噸。作為國(guó)內(nèi)最大的國(guó)債貼息技改項(xiàng)目和世界最先進(jìn)的集電爐和轉(zhuǎn)爐、碳鋼和不銹鋼生產(chǎn)為一體的工程項(xiàng)目，其冶煉設(shè)備和工藝分別從日本和德國(guó)引進(jìn)，代表了當(dāng)前世界鋼鐵技術(shù)的一流水平。我們一鋼設(shè)備管理處計(jì)量科承接了不銹鋼工程中13套各類稱重設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作，圓滿完成了任務(wù)。形成了在電子衡器上具有一鋼自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。
問(wèn)題的提出
一鋼不銹鋼工程200噸廢鋼配料稱重設(shè)備的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性將直接影響到不銹鋼冶煉的質(zhì)量，因此，該配料稱重設(shè)備在不銹鋼煉鋼系統(tǒng)中的作用，不言而喻，項(xiàng)目只許成功，不許失敗。在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中由于缺少現(xiàn)成的技術(shù)資料，我們項(xiàng)目組的同志發(fā)揚(yáng)技術(shù)創(chuàng)新的精神，邊設(shè)計(jì)邊學(xué)習(xí)，憑借對(duì)電子衡器技術(shù)的理解和在長(zhǎng)期工作中積累的豐富的設(shè)計(jì)、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，最終設(shè)計(jì)出一臺(tái)稱重精度高(符合國(guó)家貿(mào)易三級(jí)秤要求)、用數(shù)字式變送器替代常規(guī)二次稱重儀表、用數(shù)字量替代模擬量與上位 PLC(可編程邏輯控制器)通訊、帶超大屏幕顯示、調(diào)試維修方便、符合一鋼不銹鋼工程指揮部要求的200噸廢鋼配料稱重設(shè)備。該稱重設(shè)備于2004年3月一次通過(guò)了上海市計(jì)量部門(mén)的檢定，投入正常使用。
設(shè)計(jì)思路
由于不銹鋼200噸廢鋼配料稱重設(shè)備，實(shí)際上是一臺(tái)大型靜態(tài)軌道衡，因此設(shè)計(jì)時(shí)我們首先考慮工作中的安全問(wèn)題，秤體要承受200噸的重量，為此我們把秤體設(shè)計(jì)成兩根箱型結(jié)構(gòu)的主梁、中間用鋼結(jié)構(gòu)件連接的秤臺(tái)。這樣設(shè)計(jì)，不僅保證安全、節(jié)約材料，而且便于加工和現(xiàn)場(chǎng)安裝。根據(jù)料籃電動(dòng)車(chē)的尺寸，秤體設(shè)計(jì)成4 支點(diǎn)方式。另外，為了保證配料稱重設(shè)備的稱重準(zhǔn)確度可靠，用數(shù)字式稱重傳感器代替常規(guī)二次稱重儀表，設(shè)備全部選用飛利浦公司產(chǎn)品。由于現(xiàn)場(chǎng)大屏幕顯示的內(nèi)容工藝要求比較特殊，一般大屏幕顯示器無(wú)法滿足，我們把要在大屏幕上顯示的內(nèi)容，設(shè)計(jì)成由上位PLC以RS455的方式提供。
(一)200噸廢鋼配料稱重設(shè)備組成
1、廢鋼配料稱重設(shè)備的稱體結(jié)構(gòu)
考慮到一鋼不銹鋼200噸廢鋼配料秤的特殊性(靜態(tài)軌道衡),我們把稱量架設(shè)計(jì)成用厚鋼板焊接的箱型結(jié)構(gòu)兩根大梁，保證秤體有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，同時(shí)也便于加工制作和現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試。
2、秤體限位
考慮到軌道衡所稱量的車(chē)輛重量大、軌距寬的特點(diǎn)，秤體承載重物時(shí)應(yīng)安全可靠、稱重傳感器輸出信號(hào)應(yīng)穩(wěn)定，把秤體限位設(shè)計(jì)成拉桿式限位器，拉桿兩端采用關(guān)節(jié)軸承，共采用四套橫向、縱向限位器，確保在稱量過(guò)程中，只對(duì)秤臺(tái)起到水平方向的拉力作用，不影響垂直方向的有效稱量。
3、稱重傳感器
稱重傳感器是把被稱的重量線性地轉(zhuǎn)為電信號(hào)的器件，它的性能直接影響到配料稱重設(shè)備的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，為此，我們選用了GWT公司PR6201/54D1高精度傳感器(綜合精度為0．04％)。
4?數(shù)字式稱重變送器
在一鋼不銹鋼配料稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了保證配料稱重?cái)?shù)據(jù)與上位計(jì)算機(jī)通信的準(zhǔn)確可靠，用數(shù)字式稱重變送器替代常規(guī)的稱重儀表，以克服傳感器到控制操作室模擬量信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸存在的漂移、干擾和失真問(wèn)題。在設(shè)計(jì)中，我們選用了GWT公司PRl720數(shù)字式稱重變送器。采用了PROFIBUS-DP接口，為上位PLC(S7)提供數(shù)字量的重量和鼓掌信號(hào)。
5、大屏幕顯示器
根據(jù)一鋼不銹鋼廢鋼配料稱重操作工藝對(duì)大屏幕顯示器的特殊要求：操作是采用逐減法，即先在大屏幕上顯示廢鋼和鐵合金配料的設(shè)定值和批號(hào)、料格號(hào)，行車(chē)駕駛員按照設(shè)定值進(jìn)行加料，完成配料后，大屏幕上顯示出“0”或接近于“0”的數(shù)字。大屏幕顯示器的外型尺寸為：1000mm x 1800mm，是非標(biāo)設(shè)備，接收上位機(jī)PLC(S7)送來(lái)的內(nèi)容，采用RS485通訊方式。波特率為9600，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。由國(guó)內(nèi)專業(yè)大屏幕生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。
使用效果
一鋼不銹鋼廢鋼200噸配料稱重設(shè)備從完成設(shè)計(jì)到現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試、校準(zhǔn)，2004年3月一次順利通過(guò)上海市計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)的撿定，投用至今，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。今年2月我們又對(duì)配料稱重設(shè)備進(jìn)行了校準(zhǔn)，結(jié)果完全合格。
總結(jié)
在一鋼不銹鋼工程項(xiàng)目建設(shè)中，我們共設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試了13套各類稱量設(shè)備，其中包括電子皮帶計(jì)量秤、鉻鐵水計(jì)量貿(mào)易秤、碳鍋和不銹鋼連鑄板坯計(jì)量貿(mào)易秤、 50噸電子汽車(chē)秤等。通過(guò)參與對(duì)一鋼不銹鋼稱量設(shè)備的研發(fā)，不僅鍛煉了我們的技術(shù)創(chuàng)新能力，了解和掌握了目前國(guó)內(nèi)外電子衡器技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)，而且最重要的是形成了具有一鋼自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子衡器專有技術(shù)。
 

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