核子稱改造為小皮帶秤的研究與應(yīng)用

吳 平

（山東鋼鐵股份有限公司濟(jì)南分公司，山東 濟(jì)南250100）

1 系統(tǒng)改造的方案分析

由原有的核子秤一條龍減差式計(jì)量更改為一對一小皮帶控制，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是消除了核輻射對維護(hù)人員的傷害而且排除了一條龍減差式計(jì)量由于一臺秤計(jì)量出現(xiàn)問題而影響下一臺秤計(jì)量精度的問題，而且一對一的小皮帶控制便于之后的日常維護(hù)，哪臺計(jì)量不準(zhǔn)確就只針對當(dāng)臺秤做出調(diào)整不用考慮對周圍秤的影響；在系統(tǒng)的通訊方面保留了原有的ControlNet通訊，新增了儀表間的Profibus-DP總線通訊接線簡單減少了故障點(diǎn)便于維護(hù)和排查問題；在空氣炮的控制方面除了保留原有的現(xiàn)場輸出空氣炮以外還增加了，上位機(jī)手動輸出和自動判斷“斷料信號”空氣炮輸出，這樣有效的節(jié)約了人工勞動成本和處理斷料問題的及時(shí)性；系統(tǒng)保留了原有的冗余網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障自動切換到另一個網(wǎng)絡(luò)保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行；系統(tǒng)保留了原有的主皮帶雙向運(yùn)行的功能，根據(jù)主皮帶運(yùn)行方向的不同，上位機(jī)自動判斷啟動順序。

2 系統(tǒng)改造技術(shù)分析

新增小皮帶機(jī)，最大輸送量：150t/h，最小輸送量：6t/h，皮帶寬度：800mm，皮帶機(jī)采用EP-200（耐溫180℃）無接縫4層皮帶，配套擋料板、糾偏裝置、清掃器和事故拉繩開關(guān)等，托輥選擇聚乙烯高分子托輥，皮帶機(jī)頭尾輪中心距L=（15m-17m）,除計(jì)量秤安裝特殊要求外（下料點(diǎn)增加1組托輥）輸送段的托輥間距為1200mm，同時(shí)確保稱量段大于5米（從最后一個下料點(diǎn)至傳動滾筒的中心距），要求計(jì)量秤的安裝前后具有3組托輥其間距為400-500mm，保證電子皮帶秤的計(jì)量精度優(yōu)于±0.5%。小皮帶機(jī)頭尾輪基礎(chǔ)要求牢固，確保運(yùn)行牢穩(wěn)；新增的電子皮帶秤秤體采用德國申克技術(shù)，采用全懸浮100%受力稱重橋即受力為托輥直壓方式100%傳力（無任何機(jī)械鉸力，杠桿等對精確測量受力不利的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)）即使在高振動，高皮重以及不平穩(wěn)負(fù)荷下也能保證高精度測量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高精度配料控制；在傳感器上由于自動配煤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整導(dǎo)致電子秤流量范圍的變化，因此 改造項(xiàng)目的電子皮帶秤采用申克原裝進(jìn)口VBB傳感器，其特點(diǎn)如下：獨(dú)特的高阻抗，高過載能力，抗托輥安裝不對直性，獨(dú)特的軸對稱測量原理，高靈敏度，大輸出信號，允許大皮重稱量，保證同樣精度的情況下，可允許最大皮重為量程的90%。，傳感器投運(yùn)后無需維護(hù)/維修，拆裝非常簡便，并允許在加載情況下進(jìn)行電纜的連接，拆卸以及測量，精度高，重復(fù)性及長期穩(wěn)定性好，高分度值，高防護(hù)等級，密封性好，具有過電壓及過載保護(hù)，過載可達(dá)300%。側(cè)向力及偏心荷重對稱量精度無影響。

3 控制操作設(shè)計(jì)及應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)選擇處理

快速選定配料倉號及煤種；系統(tǒng)的起動控制：配料料線自動順序啟停；系統(tǒng)的聯(lián)鎖控制：系統(tǒng)可以與煤處理系統(tǒng)PLC聯(lián)網(wǎng)，在配煤系統(tǒng)選定配煤線后將配煤線要啟動的配煤皮帶編號上傳到煤處理系統(tǒng)集中控制室，由煤處理系統(tǒng)PLC自動控制啟動相應(yīng)的配煤皮帶機(jī)，能快速修改各計(jì)量秤的計(jì)量參數(shù)和配料系統(tǒng)的控制參數(shù)。

3.2 空氣炮控制

能直接通過配料控制畫面按下列設(shè)置控制空氣炮動作的啟動/停止。同時(shí)為了方便日常檢修保留目前的空氣炮機(jī)旁手動功能，作為就地控制系統(tǒng)。增設(shè)現(xiàn)場轉(zhuǎn)換開關(guān)，作為手/自動切換。

4 設(shè)計(jì)畫面功能、報(bào)警功能

采用動畫和數(shù)據(jù)簡明直觀的顯示整個配料工藝及流程畫面、顯示各種原料的瞬間下料量、總流量及總累計(jì)量；顯示報(bào)警畫面，當(dāng)系統(tǒng)各測量單元出現(xiàn)故障時(shí)，工藝流程主畫面將以警示色提醒用戶，并由計(jì)算機(jī)記錄故障時(shí)間。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)空倉或給料機(jī)堵料而無法下料時(shí)，工藝流程畫面也以警示色提醒用戶，同時(shí)在控制室出現(xiàn)聲音報(bào)警，提醒用戶及時(shí)處理，顯示系統(tǒng)的當(dāng)前趨勢和歷史趨勢畫面。

5 應(yīng)用情況

配煤稱升級改造后，無論從現(xiàn)場直觀配料情況，還是配合煤、焦炭指標(biāo)穩(wěn)定性情況看，配料的均勻性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性均得到了明顯的提升。

圖1

從人工跑盤數(shù)據(jù)可見，單秤偏差均控制在2%以內(nèi)，配煤準(zhǔn)確率達(dá)到98%以上，如此高的準(zhǔn)確性是大皮帶集中配煤所無法比擬的，且改質(zhì)后配煤歷史曲線波動范圍也明顯變小了，見圖1。