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烧结机自动配料系统介绍

配料系统的主要功能就是将混匀矿、煤粉、生石灰、溶剂、一定数量的返矿和除尘灰等不同的原料品种按照一定的比例均衡地混配在一起,形成一种成分均一的物料。由于烧结原料的种类多,配料成分随供货渠道的变化而变化,各单配料的配合比例会根据生产要求随时变化,而且在生产过程中物料勃度、比重、粒度及环境温度、湿度的变化,也会严重影响下料精度,因此,配料系统对保证烧结矿的质量至关重要。

2配料系统的组成

烧结厂于2009年新建1台烧结机,其自动配料系统主要由电子皮带秤、圆盘给料机、称重模块、高速计数模块、Modicon PLC、专用配料PLCM340,施耐德变频调速控制器、系统软件Unity Pro XL、组态软件In Touch以及上位机等组成。

本套系统包括18台自动给料机。1 -6号仓采用小皮带机拖料方式直接从旋转的圆盘拖动给料,通过调整电子皮带称的转速和圆盘的转速来控制给料量。7,8号为燃料仓,9,10为溶剂仓,11,12为除尘灰仓,13一16为生石灰仓,采用可调速的卸灰阀上面连接生石灰物料仓,通过调整卸灰阀的实际转速来控制生石灰的料量大小。17,18为冷返矿仓,通过圆盘给料机,由下面的电子皮带秤缓缓拖料来完成返矿的配料过程。小皮带和圆盘由各自的电机拖动,分别由各自的变频器调节速度,由CFC201输出4 -20mA电流控制变频器,采用双调速模式。为了防止造成污染和产生巨大灰尘,11一16仓均采用全密封结构。

料仓内的原料通过圆盘给料机均匀的下到皮带称量机上,后者的称重信号反馈到仪表,经过比较计算,仪表输出相应的流量信号控制圆盘和称量机的转速,以达到控制下料量的目的。

3配料系统的控制原理

烧结机的配料系统采用上海大和的电子皮带秤,它包括称重单元、皮带测速单元、积算控制仪表单元和驱动单元,其中仪表采用具有强大通讯功能和数据存储功能的CFC201,其控制原理为:上位机给定流量,通过配料站PLC传达到配料PLCM340,再由M340将给定值送到仪表,仪表接收到流量信号后输出电流(4一20mA),分别送到圆盘变频和称量机变频,分别控制圆盘和皮带的速度;由现场的速度和重量传感器将速度信号和重量信号反馈给仪表,仪表通过计算得出实际流量,通过PID调节使实际流量和给定流量一致。

4配料系统的控制方式和控制模型

260衬烧结机的配料系统有3种控制方式,分别是本地控制、仪表控制和远程控制。本地控制也叫手动控制,是操作工根据生产要求和经验通过调节现场电位器来控制下料速度;仪表控制是通过调节控制仪表参数来控制下料速度;远程控制是由模型计算得到各种配料的设定值,再根据每种物料的比例计算得到各料仓的配料设定值。

配料系统中最复杂、最重要、要求最高的要属模型计算。本系统主要使用一级模型,主要有烧结混合料量控制模型、燃料比率控制模型、返矿比率控制模型等。

I)烧结混合料量控制模型是在线控制混合料仓中的料位为常数。

2)燃料比率控制模型是在线控制混合料中燃料的比率。模型充分考虑到碳元素和水分的含量,使烧结矿中碳的含量保持恒定,控制烧结生产中的固体燃料消耗。

3)返矿比率控制模型是使返矿在混合料中的比率尽可能保持恒定。

5软件配置

260衬烧结机的配料系统上位机软件采用in-touch 10. 0,通过编程实现动态模拟显示整个260扩烧结机系统的工艺流程,如图2所示。操作人员不但可以从画面上监控到整个烧结机系统各设备的运行状况,还可以按照生产需要选取不同的料线生产。当设备出现故障时,可以弹出报警画面,引起操作人员的注意。仪控画面显示了整个260耐烧结机系统的工艺参数,设计了配比画面,供操作人员进行配比参数设定,还设计了历史趋势供操作人员浏览,可使操作人员从中找出最佳的控制方法。

6系统特点

1)故障报警及自动生成报表。当出现故障时,监控画面将以警示色提醒用户,以便操作工及时处理。系统能实时地将历史数据记录在上位机中,对数据的查询、统计和打印很方便。

2)PLC电源模板冗余,并采用UPS供电,保证了系统的安全性和稳定性,有效地减少故障停机时间。

3)上位机进行系统的监控和管理,并提供良好的人机界面,实现分布处理与集中管理一体化,而且系统故障率低,可靠性高,操作简便,控制功能和精度满足生产工艺要求。

7结语

260衬烧结机的自动配料系统经过多次改造(减小了圆盘给料机下料口,增大灰仓量程范围等),无论在精度、稳定性及其它一些控制系统质量指标方面,均达到了满意的效果。自动配料工艺运行稳定,操作方便,控制准确,使配料过程达到连续检测、即时调整、稳定配比的目的。通过人性化智能设置,使操作方式方便灵活,实现成本的有效控制,极大地提高了生产的自动化水平。另外,在降低工人的劳动强度,改善生产环境等方面也取得了一定的成效。

1)3种控制(手动、自动、半自动)方式都由M3,40控制,一旦M340出现故障,由于没有应急措施,将会出现停产的局面。

2)程序设计中,皮带跑偏时,5秒后报警,再过5秒停机,即使现场操作工发现皮带跑偏,也没有时间调整。往往只能强制跑偏信号,启动小皮带后再进行处理。