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1概述

焦化廠為了使煤料的配比更加準(zhǔn)確，采用PLC可編程控制器和電子皮帶配料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)配煤。整套配料系統(tǒng)采用集散控制系統(tǒng)，微機(jī)集中管理控制，配料儀表分散控制，具有在線幫助功能，操作方便，并能動(dòng)態(tài)模擬顯示系統(tǒng)工藝流程以及各設(shè)備工作狀態(tài)。計(jì)算機(jī)與配料儀表之間采用RS485或RS232通訊協(xié)議，計(jì)算機(jī)對(duì)儀表具有遠(yuǎn)程控制功能，即:在計(jì)算機(jī)上操作儀表設(shè)定和在儀表上直接操作效果一樣。因此，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)儀表直接輸人各儀表參數(shù)。計(jì)算機(jī)通過(guò)DO/DI板控制變頻調(diào)速電機(jī)啟停及監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，上位機(jī)通過(guò)485轉(zhuǎn)換器連接控制儀表，實(shí)玫織寸配料儀表及變頻器控制。

2系統(tǒng)組成及功能

         2.1系統(tǒng)工作原理

         配料系統(tǒng)在配料設(shè)定處理完成，獲得主皮帶運(yùn)行信號(hào)后，啟動(dòng)所選中的計(jì)量皮帶機(jī)，延時(shí)一定時(shí)間啟動(dòng)回盤(pán)給料機(jī)。XR2105儀表采集計(jì)t皮帶機(jī)的稱(chēng)重信號(hào)和速度信號(hào)，進(jìn)行處理產(chǎn)生儀表累計(jì)、瞬時(shí)流童、皮帶速度等數(shù)據(jù)。XR2105儀表的PID調(diào)節(jié)部分對(duì)設(shè)定的流t和實(shí)際流量進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送智能PID控制信號(hào)。該信號(hào)通過(guò)變頻器對(duì)小皮帶電機(jī)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，從而控制配料秤的配料量。

2.2系統(tǒng)組成

         焦化廠配料系統(tǒng)為手自動(dòng)集成控制系統(tǒng)，其設(shè)備組成是:配料秤(包括稱(chēng)重傳感器、測(cè)速傳感器、現(xiàn)場(chǎng)操作箱、雙稱(chēng)量框秤架)，變頻器，控制儀表，S7-300PLC，不銹鋼料斗，倉(cāng)壁振動(dòng)器，電液閘板閥

         (1)100()mm配料秤架包括裙邊皮帶、電機(jī)、減速機(jī)、皮帶張緊裝置、防皮帶跑偏裝置清掃器、密封罩及稱(chēng)重框架。秤架頭尾輪采用獨(dú)特的曲線設(shè)計(jì)以及包膠工藝，配有擋板、內(nèi)外刮料器，保證皮帶運(yùn)行穩(wěn)定，不跑偏，不撒料。且更換方便，易于維護(hù)。皮帶為一次成型皮帶，帶有裙邊，以防止撤漏料，提高載重量，提高稱(chēng)重精度。稱(chēng)重框架為雙杠桿雙托輥形式，采用十字贊片為支點(diǎn)，零點(diǎn)恢復(fù)性尤佳，采用進(jìn)口稱(chēng)重傳感器及防過(guò)載保護(hù)裝置，可完全杜絕人為踩壞傳感器的現(xiàn)象發(fā)生。

 (2)在國(guó)內(nèi)外大部分此類(lèi)系統(tǒng)中，秤架的稱(chēng)量段大都采用單托輥秤架形式，這種形式的秤架稱(chēng)量段較短，易受皮帶張力變化的影響，有效荷重輕，穩(wěn)定性和精度不高。而本系統(tǒng)的秤架采用雙杠桿雙托輥秤架。這一做法的好處是可以利用兩組杠桿不同的旋轉(zhuǎn)方向，使皮帶運(yùn)行時(shí)相互抵消秤架產(chǎn)生的有害水平分力的影響。采用了兩組稱(chēng)重托輥，使被稱(chēng)重的皮帶長(zhǎng)度增加。有效荷重增大，有利于稱(chēng)重。秤架穩(wěn)定性好，對(duì)物料波動(dòng)、運(yùn)輸大塊料時(shí)有較好的適應(yīng)性，精度高。對(duì)于皮帶配料秤來(lái)說(shuō)，由于瞬時(shí)流過(guò)稱(chēng)量段的物料量不太大，所以一般秤架所配傳感器量程較小，只有幾十公斤。而在檢修設(shè)備時(shí)，維修人員往往會(huì)踩在配料小皮帶機(jī)上施工，所以傳感器極易損壞。針對(duì)這種情況我們采用了二重保護(hù)手段，一種是把稱(chēng)重框用螺桿頂起，使傳感器不受力以保護(hù)傳感器(通常做法)。另一種是在傳感器上施加超載保護(hù)。這一方法的原理是當(dāng)傳感器受力超過(guò)額定允許時(shí)，過(guò)載保護(hù)裝置即發(fā)揮作用，使傳感器受力不再增加。這樣就完全杜絕了人為踩壞傳感器的現(xiàn)象發(fā)生。

         (3)采用合金鋼材質(zhì)傳感器，加裝特殊防過(guò)載保護(hù)裝置，防水，人為踩不壞。其主要參數(shù):

            額定輸出:3mv/Vt10%;

             綜合誤差:0.03%;

             重復(fù)性:0.02%;

             蠕變(20min):0.03%;

             零點(diǎn)復(fù)歸(20min):0.03%;

             靈敏度溫漂:0.015%/10`C;

             零點(diǎn)溫漂:0.026%/10`jCo

         (4)采用雙邊滾輪式測(cè)速傳感器。該測(cè)速傳感器安裝于配料秤皮帶內(nèi)表面，真實(shí)檢測(cè)皮帶的速度。稱(chēng)重控制器具有速度自檢功能，系統(tǒng)也可以不采用測(cè)速裝置，可根據(jù)變頻器輸出折算速度，以達(dá)到配料精度要求。

         2.3控制設(shè)備

          (1)配料控制儀表以87C520芯片為CPU,配有8KRAM, 32KEPROM和24位A/D轉(zhuǎn)換

         器，其智能化的PID電流輸出給變頻器對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。該儀表集計(jì)量與控制為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，為高精度、高可靠性的新一代產(chǎn)品。該儀表將傳感器送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理后，即可得到流經(jīng)配料秤架的物料流量，同時(shí)根據(jù)此流量發(fā)出的信號(hào)給變頻器用以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到定量給料的目的。儀表與傳感器采用6線制。傳輸距離可達(dá)1500mo

          (2)變頻器接受來(lái)自動(dòng)力控制柜的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制皮帶給料電機(jī)的啟停，同時(shí)接受配料控制儀表輸出的4-20mA的PID信號(hào)，改變電機(jī)

         轉(zhuǎn)速，從而對(duì)皮帶秤電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，以達(dá)到按配比下料控制的目的。

          (3)采用PLC實(shí)現(xiàn)各配煤機(jī)的啟動(dòng)和停止，電機(jī)、皮帶的順序控制，配煤流最的瞬時(shí)、累計(jì)流量的計(jì)量，圓盤(pán)速度的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)配料自動(dòng)控制。

          (4)工控機(jī)作為上位機(jī)，與皮帶秤儀表、PLC構(gòu)成完整的配料系統(tǒng)，可在工控機(jī)端對(duì)整個(gè)配料系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制，根據(jù)人工輸人的參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行配比設(shè)定，在此制定配煤方案，下達(dá)配煤命令。上位機(jī)實(shí)現(xiàn)各種報(bào)普處理，顯示配料系統(tǒng)工藝流程，顯示料倉(cāng)、大小皮帶機(jī)等設(shè)備動(dòng)態(tài)狀態(tài)圖，顯示各臺(tái)小皮帶機(jī)設(shè)定值、瞬時(shí)值、累計(jì)值、各種物料下料歷史趨勢(shì)圖等。配料制度打印設(shè)定各料種的配比、倉(cāng)號(hào)、總量等。

         2.4系統(tǒng)控制方式

         實(shí)現(xiàn)三種控制方式:手動(dòng)控制方式，根據(jù)配料情況，手動(dòng)調(diào)節(jié)小皮帶電機(jī)轉(zhuǎn)速;單回路自動(dòng)調(diào)節(jié)，由單臺(tái)儀表根據(jù)給定下料最，自動(dòng)控制小皮帶電機(jī)轉(zhuǎn)速。集中控制，由工控機(jī)集中控制管理，在自動(dòng)方式下，各配煤回路的設(shè)定及控制，配煤的在線更改等都由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。

         配煤系統(tǒng)電機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)控制部件，裝有控制按鈕、指示燈，在機(jī)旁對(duì)現(xiàn)場(chǎng)皮帶機(jī)和給料設(shè)備的啟停進(jìn)行控制、指示PLC對(duì)電機(jī)的命令狀態(tài)。

         3結(jié)語(yǔ)

         本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配煤皮帶的啟停、聯(lián)鎖保護(hù)、稱(chēng)量及調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)配煤生產(chǎn)自動(dòng)化。通過(guò)使用，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性好，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，該系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中，能夠滿足各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，滿足控制精度要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。

 

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