皮带秤流量优化控制方法

杨小东，陈 凌，张 军，刘云龙

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

（北新集团建材股份有限公司 技术中心，北京 100096）

1 概述

定量给料机是连续称量给料设备，用于固体物料的定量输送。它能自动按照预定的程序，依据设定的给料量，自动调节皮带转速，使物料流量等于设定值，以恒定的给料速率连续不断地控制给料设备输送散状物料。在实际应用中，给料系统要求下料量与设定值基本达到一致，下料过程中料量波动尽量小，在炒料后，合格率才能随之提高。所以控制下料恒定是实现提高炒料合格率的关键。

2 定量给料机的工作原理

如何实现下料恒定，首先要简单介绍定量给料机的工作原理。

由图1可以看出，电柜中的变频器控制称电机转速（皮带速度V）从而控制给料量。

在图2中，皮带载荷Q是由预给料机（给料料斗，气动给料机，振动给料机等）给定的。当皮带以速度V运行时，物料的实际流量为：

图1 给料机的优化前工作原理示意图

图2 称量段示意图

P＝3.6×Q×V（经验公式）；P为流量（t/h），Q为皮带上有效称量段部分的物料重量（kg/m），V为皮速度（m/s）。

把实际流量P与设定流量I进行比较，得到其差值，将该差值通过PI调节后（在皮带程序控制器的CPU中PI环节），系统控制输出再到变频器的信号输入端，通过变频器控制交流电机的转速，从而调整输送皮带速度，改变V值，使得P与I一致，达到定量给料的目的。

3 工艺环节控制优化

上述传统控制在实际应用中存在波动缺点，控制还存在一些欠缺（只调节了V，未考虑调节Q）。如果同时调节Q值，就可以得到稳定的流量，响应曲线也就平滑多了。优化后的关键点就是我们将皮带秤PI调节皮带速度的信号值通过信号变送器同时对皮带秤下料风格轮M2进行变频控制（增加一台变频器），以达到有效称量段Q值的最大稳定。

定量给料机的优化控制是通过对皮带秤上有效称量段物料的前馈控制，尽量的实现物料值的恒定。在北新建材石膏板一控制板线中，我们根据脱硫石膏的流动性、物料的含水率和分格轮的额定下料量等因素，把通过通讯卡给定的信号值4~20mA对应的下料分格轮变频器调节为23-60HZ，实现了物料恒定。

图3 皮带秤优化控制系统图

4 结束语

1）使用皮带秤流量优化控制后，下料量与设定值基本达到一直，波动大大降低，在炒料环节中，料性较原系统有重大提高，合格率也随之提高。

2）系统运行比较可靠，故障率降低。

[1]胡寿松.自动控制原理.

[2]LCXK—Ⅲ型定量给料机.承德承信自动化工程有限公司.