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      皮帶秤流量優(yōu)化控制方法

      2011-01-29 06:25:22楊小東劉云龍
      制造業(yè)自動化 2011年12期
      關(guān)鍵詞:皮帶秤給料機恒定

      楊小東,陳 凌,張 軍,劉云龍

      YANG Xiao-dong, CHEN Ling, ZHANG Jun, LIU Yun-long

      (北新集團建材股份有限公司 技術(shù)中心,北京 100096)

      1 概述

      定量給料機是連續(xù)稱量給料設備,用于固體物料的定量輸送。它能自動按照預定的程序,依據(jù)設定的給料量,自動調(diào)節(jié)皮帶轉(zhuǎn)速,使物料流量等于設定值,以恒定的給料速率連續(xù)不斷地控制給料設備輸送散狀物料。在實際應用中,給料系統(tǒng)要求下料量與設定值基本達到一致,下料過程中料量波動盡量小,在炒料后,合格率才能隨之提高。所以控制下料恒定是實現(xiàn)提高炒料合格率的關(guān)鍵。

      2 定量給料機的工作原理

      如何實現(xiàn)下料恒定,首先要簡單介紹定量給料機的工作原理。

      由圖1可以看出,電柜中的變頻器控制稱電機轉(zhuǎn)速(皮帶速度V)從而控制給料量。

      在圖2中,皮帶載荷Q是由預給料機(給料料斗,氣動給料機,振動給料機等)給定的。當皮帶以速度V運行時,物料的實際流量為:

      圖1 給料機的優(yōu)化前工作原理示意圖

      圖2 稱量段示意圖

      P=3.6×Q×V(經(jīng)驗公式);P為流量(t/h),Q為皮帶上有效稱量段部分的物料重量(kg/m),V為皮速度(m/s)。

      把實際流量P與設定流量I進行比較,得到其差值,將該差值通過PI調(diào)節(jié)后(在皮帶程序控制器的CPU中PI環(huán)節(jié)),系統(tǒng)控制輸出再到變頻器的信號輸入端,通過變頻器控制交流電機的轉(zhuǎn)速,從而調(diào)整輸送皮帶速度,改變V值,使得P與I一致,達到定量給料的目的。

      3 工藝環(huán)節(jié)控制優(yōu)化

      上述傳統(tǒng)控制在實際應用中存在波動缺點,控制還存在一些欠缺(只調(diào)節(jié)了V,未考慮調(diào)節(jié)Q)。如果同時調(diào)節(jié)Q值,就可以得到穩(wěn)定的流量,響應曲線也就平滑多了。優(yōu)化后的關(guān)鍵點就是我們將皮帶秤PI調(diào)節(jié)皮帶速度的信號值通過信號變送器同時對皮帶秤下料風格輪M2進行變頻控制(增加一臺變頻器),以達到有效稱量段Q值的最大穩(wěn)定。

      定量給料機的優(yōu)化控制是通過對皮帶秤上有效稱量段物料的前饋控制,盡量的實現(xiàn)物料值的恒定。在北新建材石膏板一控制板線中,我們根據(jù)脫硫石膏的流動性、物料的含水率和分格輪的額定下料量等因素,把通過通訊卡給定的信號值4~20mA對應的下料分格輪變頻器調(diào)節(jié)為23-60HZ,實現(xiàn)了物料恒定。

      圖3 皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)圖

      4 結(jié)束語

      1)使用皮帶秤流量優(yōu)化控制后,下料量與設定值基本達到一直,波動大大降低,在炒料環(huán)節(jié)中,料性較原系統(tǒng)有重大提高,合格率也隨之提高。

      2)系統(tǒng)運行比較可靠,故障率降低。

      [1]胡壽松.自動控制原理.

      [2]LCXK—Ⅲ型定量給料機.承德承信自動化工程有限公司.

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