烧结配料系统的工艺.doc

1自动配料系统的模式比较与发展31 前言32 自动配料模式简介32.1 静态配料模式 32.2 动态配料模式33 配料系统的发展42我国称重配料仪表的技术水平和质量情况5抽查称重配料仪表质量的基本情况5我国称重配料仪表的技术水平5我国称重配料仪表存在的问题53几款国产配料仪表产品介绍7(2009-04-10 15:59:50)7JY500A配料仪表特点：7仪表技术指标：7托力多配料仪表系列产品7深圳龙芯JY500B3壁挂式定量给料机仪表8广东珠海长陆产品：UNI800C多物料配料仪表8四处成都聚飞：JF-500B减量配料仪表8山西力创混凝土称重配料仪表94烧结称重配料系统的工艺介绍101 引言102称量配料称重系统的介绍及调试102.1配料系统介绍102.2配料系统调试113系统对应PLC程序114为选择输入135烧结配料工艺的自动加水控制13配料及配料加水工艺13配料基础级自动控制13配料优化14下料故障判断：14混合加水自动控制14配料系统配置156新钢铁合金厂的高炉送料系统设计151，PLC功能162上位机功能163，画面功能：167变频器应用于烧结配料系统圆盘给料机17汇川圆盘给料机配料系统及简介17汇川圆盘给配料系统应用优势188钢铁厂配料控制系统的功能特点和配置选型18二、配料控制系统的主要功能及特点181、控制系统主要功能182、钢铁厂配料控制系统的主要特点18三、配料系统的结构及工作原理191、控制系统的总体构成拓扑图及系统原理图192、系统的运行方式：每一台配料称设手动，半自动，自动三种控制方式193、自动运行系统的启动和停止204、物料量的控制20四、系统设备选型201、网络系统选型202、配料秤选型213、现场仪表214、变频器229基于PLC控制的自动化配料系统22引言22自动配料控制系统的构成22系统控制流程23PLC配料控制系统硬件设置24CPU及输入、输出模块选择24变频器选型及其功能设定24PLC控制系统配料软件设计25结束语2510涟钢集团烧结机配料控制系统的改造25二、配料控制系统改造措施与实践26三、配料系统改造应用效果26四、配料控制系统原理与控制方式27五、系统改造设计的创新点2811烧结矿配料方案与质量预测的优化301 前言302 配料工艺及存在问题3021 配料工艺3022 烧结矿配料存在问题313 系统配料方案314质量预测与配料方案的优化315 配料方案的实际应用3212配料系统改造方案：电子皮带秤替代核子秤321，工艺过程322，原有系统缺陷分析333，控制系统总体方案设计334，系统的软硬件设计345，控制效果对比分析356，结束语3513配料皮带秤控制系统的计量误差分析及改造36动态配料控制系统结构及计量误差分析36改造方案36配料皮带秤改造方案实施38皮带秤运行及效果分析38结束语3914配料控制系统应用PLC的技术方案39问题的提出39配料控制系统的构成39PLC/HMI软件关键点简介：401自动配料系统的模式比较与发展这篇技术文章介绍了现代自动配料系统中静态配料模式及动态配料模式中的电子皮带秤和核子秤模式，对不同系统模式的原理、优缺点进行了对比、分析，指出了在不同配料系统选型中要重点关注的技术问题，展望了自动化配料技术的发展，为配料模式选型、设计、改进提出了参考意见。1 前言现代钢铁企业越来越重视配料，提出了“精料方针”，从原料进厂就要求全过程控制。“精料方针”的重要性是显而易见的，但真要落实却存在一定的难度。首先，要提高配料系统的自动化水平和配料精度；第二，要从生产管理上下功夫，制定配料计划；第三，要加强原料及成品化验，提高化验的准确性、抽样及化验的频度等。自动化配料是其中的重要一环，是配料计划正确执行的根本保证。如果没有高水平的自动化配料系统，精料方针根本无从谈起。自动化配料有几种不同模式，包括静态计量、电子皮带秤计量、核子秤计量等，各种模式分别适用于不同的应用现场。2 自动配料模式简介2.1 静态配料模式 静态配料模式适用于无连续配料要求的现场，这些现场对配料的时间要求不高，可按批次进行配料，批间允许存在一定的时间间隔，如高炉槽下上料前后两批时间间隔为35min，每批料由多种物料组成，物料所占比率根据工艺要求在一段时间内相对固定，对单批料的组成比例要求并不严格，只要在较多批中物料组成比例能达到工艺要求即可。静态配料模式下，各种物料分别贮放在不同料仓，料仓给料一般采用电振给料、螺旋给料或星形给料等形式。计量一般采用计量仓，并配装有压式或拉式重力传感器进行力电转换，信号经二次称重仪表放大处理后接入PLC或DCS等来完成计量。在一些对时间要求宽的应用场合，可以采用一个计量小车进行统一计量，计量小车沿轨道运行，依次定位到各料仓下按比例进行物料配加，各种物料的配加量采用减差法计算。亦有采用单一固定计量仓方式的，各料仓以环状分布在一个计量仓周围，各物料的计量亦采用减差法，物料自溜槽或皮带输送机依次按比例配加到计量仓。分别计量和减差法计量之间各有优缺点。分别计量可以根据每次所加料的重量、体积来设计合适的计量仓和计量仪表，可以提高计量的准确性，尤其是对小比例物料，但计量仓与计量设备成倍增加，成本较高。减差法计量采用一个计量仓或计量小车，计量设备投资少，同时由于采用同一计量称重设备，无论计量误差如何，但都可以保证物料按比例配加，但对于小比例物料配加难以保证其准确性。计量后的物料经过集中后，一般形成层状或段状分布，经输送设备（如皮带或小车）输送到受料口，进入下一工序，即完成一批料的配加。由于物料计量、输送、加入等环节在时间上可以重叠，在控制流程上可以采用并行方式，以节省上料时间，提高上料速度。2.2 动态配料模式动态配料适用于连续配料要求的现场，如烧结配料、焦化配料。这些现场对配料的连续性要求较高，一般不允许出现中间配料停止的情况，对各种物料的配比要求比较严格。动态配料系统计量一般采用电子皮带秤或核子秤作为计量设备，主机都带有PID调节及报警功能，可以实现一个仓的自动控制。对于整个自动配料系统而言，配料秤一般作为计量仪表使用，有些自动控制功能比较强的配料秤可以利用其自控功能，配料秤通过现场总线与控制主机进行联系，构成一个分散式的体系，配料秤在体系中作为一个子站或从站。2.2.1 皮带秤配料系统电子皮带秤的计量原理及选型电子皮带秤利用计量皮带来运输物料，当物流经过称量段时，由称量段进行连续采样，由传感器将力电转换为mV级信号，经放大器放大为电流信号后进行远传，电流信号可以与秤主机连接或直接与计算机系统连接，秤主机或计算机完成零点校验、标定、测试、控制等功能。称量段是由一段皮带、一组称量托辊、支撑框架及力传感器组成，结构上有全悬浮式、半悬浮式、杠杆平衡式等多种形式。全悬浮式称架结构一般采用4只传感器，半悬浮式一般采用1或2只传感器，杠杆平衡式一般采用1只传感器。传感器有拉式和压式两种，根据称架结构的设计可以选用不同的传感器。多传感器设计时各传感器可以采用并行和串行两种连接方式。对电子皮带秤而言，其称架结构的设计与传感器的选择是整体计量精度的重要影响因素。秤架要具备足够强度、形变小、重量轻。传感器要根据实际的负荷进行选择，有时会出现传感器选择过大，信号空间过窄，信噪比小，导致计量精度差、波动大等后果。全悬浮式和半悬浮式秤架由于其秤架的重量加在传感器上，传感器量程较大，相对灵敏度较差，此时要综合考虑秤架及物料负荷的情况选择传感器，既要满足最大物料负荷的要求，还要尽量提高相对灵敏度，满足计量精度的要求。2.2.2 核子秤配料系统核子秤的原理及选型核子秤是利用物料对核射线的吸收量与物料量相关的原理设计的。其数学模型为： I=I0e-d （1）F=AIlnI/I0 （2）L=FV （3）式中I0 无物料时的射线强度；I0被物料吸收后的射线强度；物料的质量吸收系数； d物料厚度； 物料比重； A负荷常数； F负荷； L物料实际流量。核射线自核源发出成一定角度穿透物料到达电离室，电离室内装有惰性气体，惰性气体在核射线的作用下电离，由采集装置采集到电离的强度信号，经前置放大后进行远传（一般为脉冲信号，脉冲的频率与被射线照射的物料的量成线性相关），测速传感器采集物料的移动速度，放大后远传。核子秤主机对现场传来的信号进行放大处理后根据模型计算出实际的物料流量。核子秤选型时要重要考虑核源强度、电离室、前置放大器等设备。核源的强度要符合国家卫生防疫的有关规定，并满足计量的要求。电离室和前置放大器要具备足够的灵敏度和较小的漂移量。选择不当可造成因漂移量与灵敏度过小而计量精度差，不能满足计量的要求。2.2.3 比较电子皮带秤与核子秤的比较电子皮带秤直接测量物料的重量信号并转换为质量流量，物料的比重、形状、粒度等对计量准确性影响不大，计量精度高，一般为0.3，但秤架的维护量大，对环境要求较高。核子秤通过间接方式测得质量流量，由于其测量原理的限制，物料的比重、形状、粒度等对计量准确性影响较大，计量精度也不高，一般为1%，但秤架维护量不大，适合于各种恶劣环境。核子秤由于具有核辐射，不能用在人员较多的场合，也不能应用于食品计量上。2.2.4动态配料系统的设计要点计量称重仪表可以选用电子皮带秤或核子秤，可选用测速装置，如果秤具备自动控制及通讯功能，可以考虑分布式配料系统，否则只可将秤作为一台计量仪表，控制功能由计算机来完成。计算机系统要具备完善的通讯功能、高精度的输入与输出模块、低故障率、易维护，软件设计要充分考虑工艺的要求，具有一定的灵活性，并提供故障诊断功能，以协助检修人员进行检修维护。3 配料系统的发展随着研究的不断深入及相关技术的快速发展，配料控制系统也在不断更新发展，主要包括以下方面：(1)高精度：新型传感器、更科学的秤架结构、高精度AD转换模块的采用，系统的设计理念有效提高了系统的整体计量精度；(1)高可靠性：电路的高集成度与简约化大大降低了系统的故障率，减少了维护量，故障时间缩短；(3)智能化：系统设计上采用了更多的新思想、新技术，系统的功能进一步完善，与管理信息系统、化验系统进行信息共享，可以为管理提供多种统计数据，自动对配料比例、数量等进行优化，达到智能化配料。 (4)分布式：智能型的称重配料单元被广泛采用，现场单元的计量与控制功能逐步完善，形成分布式的结构体系，系统的可靠性有了较大提高，计算机也从繁重的计量与控制工作中解脱出来，将重点放在了数据处理与配料优化方面。王庆河1，邵亚男1，王庆山2(1 济南钢铁集团总公司 计量管理处；2 山东鲍德复合板公司，山东 济南 250101)2我国称重配料仪表的技术水平和质量情况(2009-04-15 17:29:35)标签：称重配料仪表杂谈 分类：配料仪表本文将在意抽查结果上探讨我国称重配料仪表的技术水平和质量情况。称重配料仪表（又叫称重配料仪表）与衡器的秤台、称重传感器是构成电子衡器的三大部件。称重配料仪表的作用是将称重传感器测量出、传输来的电压或电流信号经过放大处理后，以数字显示的形式显示衡器秤台上物体的重量。称重配料仪表是电子衡器的关键，因此称重配料仪表的质量优劣直接影响到电子衡器的质量。为提高我国电子衡器产品的质量，净化电子衡器市场。国家质量监督检验检疫总局委托青岛衡器测试中心于2001年第4季度和2002年第4季度连续两年对称重配料仪表的产品质量进行了国家监督抽查。抽查称重配料仪表质量的基本情况这两次抽查是在国家局发布了加强对衡器等六种重点计量器具的管理通知后，各省、市、自治区质量技术监督局整顿了衡器制造许可证的基础上进行的。抽查的产品是我国企业生产的XK-3-1型及其同类型号的称重配料仪表，被抽查企业数量约占全国电子衡器制造企业总数的40%，被抽查产品的产量约占全国的70%。检验依据是国家计量检定规程JJG649-1990数字称重显示器和国家标准GB/T7724-1999称重配料仪表。2001年和2002年的合格率分别为89.5%和85.7%，从监督抽查的结果看质检系统在垂直改革后，各地整顿衡器制造许可证的工作已初见成效，取得了阶段性成果。在抽查这百家企业中，包括龙芯智业，相当一部分企业产量较低，有的企业仅能配备本企业的衡器产品，这些企业基本上没有市场竞争力。国内仅有几家企业的产品不但产量大，而且质量稳定，从内部结构到外形都更加完美，达到国际同类产品的先进水平，具有较强的市场竞争力。我国生产的主要属于静态衡器使用的称重配料仪表，其在计量要求、技术性能、功能和外观上已达到国外同类产品的先进水平,在价格上又低于国外同类产品,具有较强的出口潜力，而自动衡器用的动态称重配料仪表, 与国外同类产品还有一定的距离,尤其在动态稳定性上存在较大差距,我国进口的称重配料仪表大多是这类产品。我国称重配料仪表的技术水平我国抽查合格主导企业制造的称重配料仪表在计量要求、技术性能和功能上达到国外同类产品水平，在价格上要低于国外同类产品。这主要是近几年我国企业积极消化吸收国外的先进技术，一些外资把制造企业转移到国内带来了先进技术，使国内的主流产品的性能和质量达到国外同类产品先进的技术水平。从另一方面，我国的计量检定规程JJG555-1996非自动秤通用检定规程积极采纳了OIML国际建议R76，国家标准GB/T7724-1999称重配料仪表也与R76接轨，这也就迫使称重配料仪表制造企业下大气力使称重配料仪表在各项性能上达到我国规程和标准的要求，同时也达到了国际建议的要求，这样迅速地提高了我国称重配料仪表的技术水平。我国称重配料仪表存在的问题通过两年的抽查也反映出我国称重配料仪表的以下问题：随着电子技术的发展，计量器具的抗电磁场辐射能力已是评价质量的一项重要指标。但是国内部分生产企业比较封闭保守缺乏对新技术的了解，对我们进行的抗电磁干扰的试验比较茫然、不知所措，缺乏相应技术准备和检测条件。再加之对国标理解不够，甚至有的企业一直采用已作废的国标，致使部分产品在抗电磁干扰性能较差。这一现象在2002年的抽查中得到了改善。我国幅员辽阔南北温差大、夏季冬季温度的跨度可达50，称重配料仪表的使用环境又大多在室外，所以温度是称重配料仪表的一项主要技术指标。部分企业在零点的温度稳定性和高温低温性能未采取相应的技术，导致称重配料仪表的秤量准确度超出规程和国标的要求。俗话说“好马配好鞍”，好产品需要好的外观。我国一些产品虽然质量不错，但其外观又大又笨又粗糙，十年不变。这样的产品成本高、功能少、外观缺乏新颖美观，即便是性能合格，也缺乏市场竞争力。两年抽查的产品大多是用于静态衡器的称重配料仪表，几乎没有涉及到用于自动衡器的动态称重系统。我国的动态称重配料仪表与国外同类产品有一定的差距，尤其在动态稳定性上差距还很大，需要我国企业努力改变这一现状。我们相信经过几年的努力，我国的称重配料仪表在质量和称重准确度方面能够达到国际的先进水平，并大踏步地走出国门。动态称重配料仪表也会随着采纳R50、R61、R107国际建议的我国计量检定规程JJG195-2002连续累计自动衡器（皮带秤）、JJG564-2002重力式自动装料衡器、JJG648-1996非连续累计自动衡器的实施，其质量和性能将迅速达到国际水平。作者：青岛衡器测试中心副主任 王均国3几款国产配料仪表产品介绍(2009-04-10 15:59:50)标签：配料仪表称重配料产品杂谈 分类：配料仪表配料仪表是工业称重配料生产中常用的产品，用于对自动配料生产的控制和显示。这里介绍了多款国产的配料仪表产品，其中有大家熟悉的托力多仪表和深圳龙芯的jy500系列产品。深圳龙芯JY500A系列称重配料仪表应用行业: JY500A系列称重配料仪表是针对混凝土搅拌及沥青混合料设备的配料控制过程而开发生产的一种配料仪表。同时也适用于冶金高炉，转炉以及化工、饲料等需要配料控制的场合。JY500A配料仪表特点：1. 可控制配1-4种不同种类物料，随意修改配方。2. 可根据需求定制扩展，模拟数字双重滤波功能。3. 集称重、显示、完整配料控制于一体。4. 自动零位跟踪，按键自动去皮。5. 提供配料过程的断电保护功能。6. 所有物料落差自动修正，上电自动归零。7. 提供快慢两种加料速度，以保证配料精度。8. 提供配方、实际配料重量和下料累计值的打印功能，方便生产数据的管理及统计。9. 可密码设定关机时间，保护客户利益。10. 可实现自动/手动配料，自动物料消耗累计。仪表技术指标：分辨率：AD采用高精度-转换器，转换速率400次/S仪表显示精度：优于1/15000显示格式：7段高亮度LED工作环境：-1085/1095%RH（无结露）工作电源：85265VAC/10W外形尺寸：76(H)150(W)150(D)托力多配料仪表系列产品主要功能及指标： 显示分度数：1,00050,000 检定分度数：OIML 10,000e -A/D转换技术，内脉冲数1,000,000 显示更新率：至少10次/秒 实时时种，不受交流电断电影响 清零，去皮，清皮，打印功能 动态检测，数字滤波及自动零跟踪功能 可驱动8只350的传感，传感器激励电压：10VDC 键盘设定与校正 自动打印 深圳龙芯JY500B3壁挂式定量给料机仪表广东珠海长陆产品：UNI800C多物料配料仪表功能特点：可选配Profibus-DP、Modbus、Devicenet、Interbus、Ethernet接口；六种料顺序累加配料控制,每种料均有快慢给料过程,仪表可存储八种配方；包装定量及累计控制；累计控制；可用于所有的电阻应变式测力与称重传感器；采用微处理器控制操作；选用清晰稳定的双排LED数码显示；显示之重量可选用不同的分度间距：1，2，5，10，20或50；显示量程范围从500至100，000可选；超载时显示“0.L”；可选择4个小数点位置；自动零位跟踪；轻触式按键自动清零；上电自动清零功能；接通电源时具有自我诊断功能；可使用软件进行功能设定；全金属外壳，具有极强抗电磁辐射能力；采用开关电源，可宽电压工作（85V265V AC ）；自带通讯接口（RS-232或RS-485），可在线系统升级； 输入输出采用光电隔离方式，大大增强抗干扰能力；可选配之接口板：420mA模拟输出板 05V或010V模拟输出板四处成都聚飞：JF-500B减量配料仪表型 号:应用场合:JF-500B单一物料配料控制,减量配料控制.特点:1、增量或减量配料模式可选。 2、两种配料速度：单速或双速。 3、手动配料、手动卸料功能。 4、减量配料时称量斗自动补料。 5、增量有两种配料模式：单次或连续。技术参数结构形式面板式安装，防护等级IP65面板开孔尺寸：9245工作环境工作环境温度：1045相对湿度：1095%，无冷凝工作电源85265V AC ，50/60Hz，最大功耗8W可选1836V DC键盘与显示4只功能键6位高亮度数码管6只功能状态指示灯：运行，快加，慢加，超差，卸料/补料，动态称重处理信号处理方法：DltaSigma转换速度：100次/秒最大显示分度数：50000非线性：0.005F.S量程温度系数：读数的8ppm/称重接口传感器激励电压：10V DC，可驱动4支350欧电阻应变式传感器(可选驱动8支350欧电阻应变式传感器)输入信号范围：30.530.5mV零点信号范围：30.530.5mV通讯接口(可选)三线制RS232或RS485可选,可联接PC，PLC等标准、简易协议等多种通讯协议可选控制点接口4个输入点(光电隔离)：启动、停止、手动加料、手动卸料4个输出点：快加、慢加、超差、卸料/补料(光电隔离，OC门输出,最大驱动电流300mA)PLC接口(可选)模拟量输出接口：05V，010V，420mA山西力创混凝土称重配料仪表STD-3（PLK-3）型配料控制器是由单片微机控制，集称重、控制与一体的智能仪表。设计先进，工艺优良，操作简便，可靠性高，具有很强的抗干扰能力，使控制器能在很恶劣的环境中可靠的工作。用STD-3型配料控制器组成的PLK配料控制柜适应于建筑、冶金、包装、饲料等各种行业的称重及自动配料的需要。主要功能：1、集称重显示器与配料控制器为一体；2、提供完整的物料配料控制功能；3、最多可控制四种、六种（可选）不同种类的物料配料，两路卸料；4、具有落差手动预置，自动修正功能；5、所有的配料份量数据具有断电保护功能；6、自动去皮；7、具有罐数控制功能；8、十种配方存储功能；9、精计量控制功能；10、打印、数据通讯功能（选配）技术参数1、电源电压：AC220V 50HZ；2、工作环境温度：65摄氏度。3、信号输入范围：0-25MV；4、传感器电源：DC12V 120MA5、控制器提供12V的电源，用于无源接点检测。6、输出带载能力：AC220V（3A）；这里只给出了产品性能和应用方面的介绍，没有提供价格之类的，想了解更多关于配料仪表的产品可访问他们的官方网站。4烧结称重配料系统的工艺介绍(2009-04-23 15:27:19)标签：烧结配料称重配料系统杂谈 分类：配料仪表本文介绍了烧结称重配料系统中仪表与电气的自动控制，根据烧结工艺需求能将各种矿按照所需量自动投入，由皮带运到混合机中进行下一步工艺的生产。1 引言近年来，我国的钢铁冶炼行业发展迅速，烧结矿是炼铁的主原料，而配料这一工艺是影响烧结矿质量的重要环节，各称量设备只有达到一定精度才能保证矿的质量。本文介绍的是天津钢管公司还原铁厂105M2烧结机配料称重系统中的称量部分仪表、电气、PLC调试的自动控制。2称量配料称重系统的介绍及调试2.1配料系统介绍 该配料称重系统中的称量装置采用皮带秤，共14个料仓,各仓所储存料并不完全相同，这里选1#作介绍。料仓下为一变频控制的宽带给料机，料经过宽带流向皮带秤，再给至混合机的皮带，每台秤有两个称重传感器，并连于接线盒，一个速度传感器，各信号经过接线盒传到称重积算仪，再由积算仪将模拟信号和脉冲信号传给 PLC，PLC处理后输出DO信号至计算机，对其进行监控操作。PLC将计算机下达的指令传给积算仪进行处理，该过程的原理图如下：2.2配料系统调试仪表秤需调参数较多，有校准常数、建立测试周期、零点调零、自动间隔校准、量程、零点死区、PID设置、实物校准等等。按照菜单顺序，依次调整好各参数：累计单位为t，流量单位为t/h；最大秤流量，即秤的量程，设为150t/h，秤分度设为0.1；信号输入方式设置，在未连接速度传感器时选择速度模拟信号，连接之后选择外部输入；测试周期选自动，在皮带上作出明显标志，以秤架上某点作为参考点，启动皮带，运行10周，计出时间，输入到积算仪，自动计算出皮带长度，为8.5m。校准常数可通过计算公式计算：校准常数=杠杆系数*皮带长/秤体长根据公式进行调试，杠杆系数为1.5，但在安装时将传感器位置作了调整，所以取1，该宽带机皮带长8.5M，秤体长为1.7M，所挂砝码各为 17.25KG，计算出校准常数后在称重积算仪中设定，根据这一个参数，再用挂码校准该秤。通过对间隔校准数的调试可得出PID设置中的比例：间隔校准数=所挂砝码重*皮带所转长度/XX为比例系数，间隔校准数为积算仪上所显示的重量，两边所挂砝码各为17.25KG，皮带长度取10周，即可得出比例系数，设定好PID再次进行调校。零点死区设为0.5%(比静态秤精度要低)；实物校准是使用实际物料校准皮带秤，物料过秤前，必须在静态秤上准确称重。启动皮带秤，稳定后按“开始”键，仪表开始累计，在皮带秤上输送校准用的物料，等所有物料通过皮带秤时，按完成键，输入通过皮带秤准确重量后，查看仪表显示误差是否在0.5%内，否则继续调各参数。调准后，调好报警值即可。皮带秤与电气的联锁皮带秤与电气上的联锁可从计算机监控画面进行介绍：图2图中下料频率设定和下料流量设定均是控制到皮带秤的下料量，可通过“切换”按钮进行切换控制，下料频率是计算机通过PLC至变频器的通讯来控制变频器的输出，从而改变宽带给料机的转速，按照所需料量对皮带秤下料。下料流量设定则是由计算设定所需值输出至PLC，再输入至积算仪，经过PID计算，调整宽带给料机的频率以达到所需下料量的要求。3系统对应PLC程序以图2中各项参数所对应的程序进行说明。瞬时流量，即是设定的料流量后反馈给计算机的数据，对应程序如下：图3称重传感器将称重数据传送至称重积算仪，积算仪将该信号以420mA的模拟信号输送至PLC，如p1chylcxll,转换为数字量信号输出至计算机画面的瞬时流量，如p1chy1cxllout.本班产量、上班产量、总累计量所对应程序如下：本班产量指每个班各种料的总量，上班产量则指上一个班的下料总量，总累计量为该料的累计总和。图中%402996为本班产量寄存地址，7为7：00计时，即本班的起始时间，经过图9.86等量整数输出到9.92，%402997为上班产量寄存地址，1为7：01分开始计下料流量，%000500为总累计量的数据寄存地址，每到下一下班是，本班产量即将所有数据输送至上班产量并自动清零，而上班产量在接收本班产量之前则将上班产量中的数据输送至总累计量并清零，再接收本班产量的数据。本班产量的数据则由以下程序来实现：4为选择输入2200为起始输入位，1为长度，第二个4为选择输出，2300为终止输入位，该程序的作用是皮带秤每走1吨料，积算仪会发出一个脉冲信号至2300再将数据累计到%402996（本班产量），以此组成一个循环。所以，对于各量的需求，只要操作工在计算机画面上进行各项设置即可达到配料所需的精确度。5总结烧结配料仪表中运用称重系统与电气的互锁及PLC的自动控制，从而达到配料工艺所需的精度满足生产。5烧结配料工艺的自动加水控制烧结配料工艺是炼铁的前端工序，配料质量是它的关键，决定了烧结球团的质量、物理性质、化学成分，对高炉铁水的质量和炼铁效率有着深远的影响，要保持高质量的配料技术水平，必须采用配料自动控制，本文将介绍模糊控制在自动配料和配料加水中的应用。配料及配料加水工艺 烧结配料共有18个配料仓，料仓内装有含铁原料、燃料、石灰石、生石灰、白云石、返回矿等原料，料仓下面各有一个给料皮带，给料皮带由电机带动旋转，将料落入圆盘下面送料皮带，由送料皮带送入混合机，在混合机中加水搅拌，完成加水功能。在配料生产中，各参数优化组合恰当，对烧结矿的品位，碱度，等一系列工艺要求有着十分重要的意义。以下为工艺框图：配料基础级自动控制配料PLC 采用西门子S7-400，它配有一个操作员面板OP37，通过面板也可进行优化参数的操作。OP37 由PROTOOL 编程，它以很高的分辨率，动态地显示彩色配料工艺画面。在主控室，配有上位机，上位机与配料PLC 共同连在PROFIBUS 网上，随时显示配料工艺信息。画面由WINCC 制作。这样在主控室也可随时监控配料情况。一般由优化机计算出下料量，借助以太网通讯至配料PLC，再经PLC 的模拟量输出模板送往电子称，完成设定功能。电子称的流量反馈信息通过PLC 的模拟量输入模板送往优化机，完成显示功能。电子秤和优化机信号关系如下图：配料优化下料量计算：我们提出一种专家（操作人员，理论研究人员都可为专家）经验法的思路，基于数据库技术、网络技术和各种具体实用的优化技术。它将专家的经验（包括操作人员的经验积累，研究人员的理论经验和各种实验数据）存储于专家数据库供人们调用。优化算法将“经验”提取出来进行处理，形成优化数据库，因此，它回避了经验公式法和理论计算法的不足，没有绝对的精确，但又是以最高的概率去接近现实。在配料计算中，用它算出的下料值进行烧结，确实能够使烧结炉况稳定，配料顺利，碱度稳定产品合格率提高。下面是下料量计算原理图：下料故障判断：下料故障因素很复杂，主要有堵料和失控两种。一般说来在短时间内如果流量过大，并且流量对时间变化导数很大且为正，则为堵料，较长时间内如果流量过小，并且流量对时间变化导数很小，则为失控。具体应用时采用模糊推理的方法，隶属函数采用三角形隶属度函数，推理规则由优化程序确定，见右方的原理图：混合加水自动控制混合料加水量，大大地影响烧结矿的品质，烧结终点等其它环节的正常运行，混合料分两次加水，即一次混合加水和二次混合加水。一次混合占绝大多数的加水量，二次混合占小部分加水量，起微调作用。由于一次混合加水与二次混合加水原理相同，我们仅介绍一次混合加水。请见我们的加水控制图：配料系统配置该称重配料系统网络为工业以太网，监控机、优化机和配料 PLC 控制器都连接在网上。配料 PLC 采用西门子的 S7-400 控制器来完成现场模拟量的输入输出处理，完成 PID 控制算法的实现，并实现控制量的输出。 配料 PLC 控制器通过通讯模板 CP443 与烧结机主体 S7-400 控制器通讯。控制器的编程软件为 STEP7。上位机通过以太网卡 CP1413 入网。监控画面由 WINCC 完成，有多种打印功能，查询功能，数据收集和归档功能，声光报警功能，统计和报表功能，所有功能均设计了友好的人机对话机制。优化算法用 VC+编程实现，VC+可与 WINCC 共享数据，通过数据共享来读取控制参数,完成控制算法，并由 WINCC 在线修改。人机接口部分由 VC+和 WINCC 共同完成，控制面板由 PROTOOL编程。硬件配置图如下：小结采用优化算法，完成配料控制和加水控制，从实际应用来看效果很好。烧结合格率提升许多，炉况稳定，利用系数也提高了。由于配料故障的判断，减小了故障处理时间并提高了生产率。此外，前馈加水控制的应用效果良好，也大大提高了成品质量。本文作者：田芮6新钢铁合金厂的高炉送料系统设计本文主要介绍了新钢铁合金厂基于PLC和上位机设计的高炉自动送料系统功能和应用。安阳新钢铁合金厂3#高炉是容积为300m3的锰铁炉。送料系统由德维森公司的TCSPPC21和工业微机组成。在该送料控制系统中，所有输出（除模拟屏部分状态显示外）都采用中间继电器隔离，强、弱电分开，使系统更加安全可靠。上位机与PLC之间采用串行通信完成数据交换， 通信协议为MODBUS通信协议，通信速率为2.5Mbps。安阳新钢铁合金厂在高炉送料系统设计中，采用灵活的手动/自动切换功能。系统选用以下模板：电源模板，CPU模板，模拟量输入模板，开关量输入模板，开关量输出模板。编程软件采用BUTTERFLYFLY。上位机采用研华工控机，内存容量为128MB，硬盘容量为10GB，软件采用TFIX监控软件。系统图如下：送料系统结构图1，PLC功能对送料系统设备进行自动顺序控制。根据配料系统制度自动选择料仓称量备料。根据4个称量料斗的称量值对各种不同的矿种进行自动称量补正。模拟屏显示批次、车次、振动筛及振动给料机状态、料车位置、各皮带状态、附加焦状态、4个称量斗的空/满信号和闸门状态等，模拟屏上还配有时钟，可以显示和修改时间。对送料系统设备进行检测，对大/小料钟、料车、闸门等进行故障报警。2上位机功能显示各种现场设备状态和各种工艺参数，对配料制度进行参数修改及对各种不同的矿种进行称重重量和矿种的设定。可在任何时候修改料单输入，10个批次和车次的设定空间，可以满足各种不同的称重配料系统制度要求。可以选择多达15种不同的矿种，任意装在18个料仓中。完成自动零点变料制和料批小循环功能。3，画面功能：(1)监视画面主要显示高炉送料时的各种实时数据和现场设备状态，例如：东/西矿称量值、东/西焦炭称量值、东/西矿皮带状态、东/西返矿皮带状态、东/西焦碎焦皮带状态、18个料仓振动筛状态、4个称量斗空/满状态、大/小钟状态、均压阀和放散阀状态及布料器状态等；显示批次及车次、料车位置、探尺位置；显示各种报警信息，例如，缺料报警、超料报警、存料报警、电子秤报警、大小钟报警、皮带报警、闸门报警、 料车报警、以便能指导操作人员顺利操作。(2)设定值画面完成料单设定功能，同时可进行料批间自由组合，小料批循环备料功能；可完成零点自动变料操作及手动/自动切换功能，并将料单传送到PLC进行备料、送料操作。(3)料单设定画面完成15种矿及焦炭加入量的设定，并显示目前18个料仓中实际所装的矿种。设定值为每车所装料种重量，操作人员根据现有18个料仓中实际矿种输入每种料设定值，并将数据传递到PLC中。(4)料种设定画面完成15种矿与18个料仓的对应关系。操作人员输入每种矿种的代码，自动转换为实际矿种并显示出来。(5)报警画面显示处于报警状态的控制点。与安阳新钢铁合金厂3#高炉以往的自动送料控制系统相比，本送料系统具有以下特点：系统性能可靠，抗干扰能力强；人机对话方便直观、排料简单、送料速度快；称量补偿准确，称量补偿误差小于1%；加料系统软件修改方便；监视系统完善、报警功能齐全；炉矿稳定，明显提高了高炉的利用系数和工作效率。7变频器应用于烧结配料系统圆盘给料机伴随着钢铁行业和企业的发展壮大，烧结矿作为高炉重要原料之一其生产控制系统越显重要，烧结配料系统往往由工业控制计算机（含组态软件）、控制系统（内含PLC等）、变频器、现场操作盘、皮带秤和圆盘给料机等组成。生产的烧结矿由多种不同物料进行配比烧结而成，料仓中物料分别通过各自的圆盘给料机、并由电子配料皮带秤计量后输入总输送带，再由总输送带将混合料送入料仓，下面介绍由汇川PLC及汇川MD系列变频器构成的圆盘给配料系统。汇川圆盘给料机配料系统及简介烧结配料系统种往往由多个单圆盘给配料系统和工业计算机等组成，下图为单个圆盘给配料系统。本圆盘给配料系统由检 测反馈、给定信号、比较运算与转化、变频器、圆盘给料机等部分组成。圆盘给配料系统中给料量主要由圆盘给料机圆盘转速决定，且给料量与圆盘转速成线性关 系。圆盘给料机转速则通过汇川MD系列高性能矢量变频器控制。流料检测由核子称信号与主皮带信号换算得出作为本圆盘给配料系统的反馈信号，累计流量 Q=KTG,（K为比例系数，T为皮带速度，G为瞬时流量）。汇川H2U系列PLC根据每一采样时刻的瞬时流量计算出采样时刻前一段时间（10S左右）的平均流量，并将其与上位机流量给定值比较并对偏差进行PID运算得到控制量，最后经D/A模块转换为420mA信号作为变频器速度信号去控制圆盘转速最终达到控制烧结配料物料流量目的。 汇川圆盘给配料系统应用优势由汇川PLC、汇川MD高性能矢量变频器组成了圆盘给配料系统的核心部分，实现控制与驱动的品牌统一，利于系统的统一管理和维护等；汇川MD系列高性能矢量变频器的宽调速范围（SVC时1：100）使得简洁的配置情况下（不用配编码器）便很好的满足了现场较宽调速范围的要求；汇川MD系列变频器的高稳速精度及控制信号/输出频率的良好线性度利于实现高精度控制； 汇川MD系列变频器特殊的三防漆加厚工艺使得变频柜即便是在较恶劣的尘埃环境下也能长期稳定运行； 众多的保护功能为配料系统的长期稳定运行和设备安全保驾护航。 汇川MD系列变频器标配的直流电抗器在极大提高本身热稳定性和抗干扰性及功率因数的同时极大降低了对电网系统的污染，为客户节省设备投资；8钢铁厂配料控制系统的功能特点和配置选型本问介绍了某钢铁厂事业的配料控制系统的主要功能，特点，工作原理，控制方式和配置选型。近年来，我国的钢铁冶炼行业发展迅速，烧结矿是炼铁的主原料，而配料技术工艺是影响烧结矿质量的重要环节，各称量设备只有达到一定精度才能保证矿的质量。传统烧结工艺中主要依靠工作经验进行调节，存在以下几方面的问题：D不能适时进行调节配比，生产效率较低。D由于缺少计量设备，人为影响因素较多，物料不能很好控制，浪费现象严重，生产成本大大提高，不合格率较多，造成大量的废品。D由于物料的粉尘污染较严重，严重影响工人的身体健康。近几年来，钢铁厂工业过程自动化程度越来越高及人们对环保意识的增强，变频技术以其优异的性能，在国内外得以广泛应用。二、配料控制系统的主要功能及特点1、控制系统主要功能A监控功能：对皮带称配料过程的瞬时流量、日累计、月累计、年累计等参数进行检测和监视；A画面显示：通过计算机显示器可显示配料过程中有关控制参数的运行状况，以及显示实时配料曲线和表格；A打印管理：可随时打印配料报表，以便保存和查询；A通讯功能：工控机与PLC和配料称重仪表之间进行可进行双向数据及信息交换；A数据处理：系统可自动对采集的信号进行运算处理，并输出到相应的控制量；A控制功能：根据操作前相应的设定值，自动控制设备的正常运行，包括PID调节；A报警功能：上位机以画面方式和声光信号方式对各种参数超限或设备状态异常进行报警。2、钢铁厂配料控制系统的主要特点 A在配料系统结构上采用中小型集散控制系统，实现了“分散控制，集中管理”，克服了“危险集中”的问题；A上位机和下位机相对独立。具有手动、自动、半自动切换功能，联机时，彼此间按特定的协议互通信息，脱机时，单台秤可独立实现工艺闭环过程控制；A上位机远离操作现场，提高了系统的稳定性，改善了操作员的工作环境；A下位机选用可编程控制器，具有很强的抗干扰能力，编程简单易于掌握，能在恶劣的环境中长期可靠的运行；A采用PID调节，提高配料系统的配料精度，并能根据生产要求，设置最佳的工作开关时序，较好的解决料头料尾问题，自动修改系统的物料配比；三、配料系统的结构及工作原理1、控制系统的总体构成拓扑图及系统原理图本系统由一套PLC系统和一套上位机监控系统组成。PLC系统由一个S7-300主站和13个称重配料仪表作为从站及专用通讯电缆组成，主站与从站通过PROFIBUS-DP通讯，上位机监控系统采用 Windows2000Professional ServerSP2操作系统，安装西门子STEP7编程软件及WINCCV6.0组态软件。控制系统的总体构成拓扑图及系统原理图如下所示：系统原理图B上位机：对整个系统进行实时监控，画面显示和报表打印;B PLC：实现配料的自动控制;B配料仪表：用于配料的PID调节及瞬时流量和累计流量等参数的显示;B控制柜：用于系统的逻辑控制和供配电;B现场手操箱：用于现场单台设备的启停控制。2、系统的运行方式：每一台配料称设手动，半自动，自动三种控制方式 B手动时，将现场控制箱和仪表箱的转换开关都打到手动位置，由现场控制箱上的启停按钮、电位器、频率表等实现控制，由称量仪表显示物料瞬时量及累积量。主要用于网络系统故障PLC控制系统发生故障或其它原因，需要进行手动检修试车工作情况下的应急操作。B半自动时，将现场控制箱和仪表箱的转换开关都打到自动位置，由现场控制箱上的启停按钮、频率表、称重显示仪表等实现控制，可以通过称重仪表设定的配方自动调整配料量，显示物料瞬时量及累积量。主要用于不需要上位控制时。B全自动时，将仪表箱的转换开关打到联动位置，由上位机控制皮带的启停，动态显示各物料量、皮带运行状态、各种报警指示，各配料量由上位机根据工艺要求统一设定，可进行采集和处理各配料控制回路来的称量信号与开关量状态，实现整个系统的皮带秤给料、称量检测、料量调节，选择和切换料仓等配料过程的自动控制。此时现场手动控制系统不起作用，完全通过中控室进行操作。3、自动运行系统的启动和停止四种方式：顺序启动、顺序停止、紧急停止、同时启动B顺序启动:用于系统的初次启动或者顺序停止后的系统再启动，顺序启动功能可以控制参加配料的给料设备按照皮带的运行方向按一定的时间间隔依次启动，保证料头能够对齐。B顺序停止：用于希望长时间停车的场合，这样可以保证输送皮带上的物料都运送干净，使皮带处于物料状态，并且可以保证料尾对齐。B紧急停止：用于发生紧急情况所有参与配料的设备立即停止运行的场合。B同时启动：用于急停后的再启动，能够使系统在上一次的“断点”处接着往下运行，就像没有发生过任何事情一样。注意：不能随便，无顺序的点击这四个按钮，必须按操作要求来操作。4、物料量的控制B当某种物料量所需配比确定后，将其作为设定值输入上位机，经网络传输给称重仪表。物料落到称重皮带上，其重量由称重传感器检测，取得物料流量（测量值）的反馈电压信号（030mV）到称量控制仪表并运算成为PV当前值，经PID运算再输出420mA控制信号至变频器，以此改变其UF输出值，从而改变皮带速度来控制物料量的大小，实现自动配料。B物料配比的控制：本系统给料任务来自上位机的配比输入与计算进行控制，即将各种原料的工艺参数输入计算机，由计算机直接对各料种进行设定和配比协调。B自动倒仓控制:同一种物料分