减小自动配料系统误差的应用研究

张 楠

河北峰煤焦化有限公司备煤运焦一车间，河北邯郸 056202

焦化厂自动配料系统是建立在PLC基础之上，集给料、称量、输送于一体的现代配料系统，自动配料系统是建立在现代化电子计量技术和自动控制技术之上的现代动态计量技术。自动配料系统不但能够按照设计好的比例参数进行配料流量的自动连续控制，还可以将每一种流过自动配料系统的物料名称、流量、比例关系、累计流量等数据显示在显示屏上。作为一家焦化公司，我公司在生产焦炭的过程中所使用的配料系统就是自动配料系统，并且其计量设备是精度范围可以达到正负0.5%，称量范围为0t/h～250t/h的ICS-1200*2700-XF电子皮带秤。早在2007年7月，我公司就购进了8台ICS-1200*2700-XF电子皮带秤，以满足日益增长的业务流量的需要，直到今天，这8台ICS-1200*2700-XF电子皮带秤仍然在一线发挥着重要的作用。在焦炭生产过程中，尽管我们已经使用了现代化的动态计量技术，但是，在使用过程中稍有不慎，将会使配料比例发生变化，而配料比例的变化，将会直接给焦炭的质量带来一定的影响。在这种情况下，认真分析自动配料系统的原理并规范使用，避免因为原理不清，使用不规范造成的误差，对于我公司焦炭生产的质量具有十分重要的意义。

1 自动配料系统原理

1.1 高精度给料控制原理

如图1 所示，给料系统能够按照配料流动量的变化自动进行给料量参数SV的计算，PLC系统通过PID实现对变频器的控制，并且通过变频器控制给料系统的出料量，电子皮带秤可以实现实际给料量PV值和理论值SV进行比较，实现对输出系统的控制，从而实现系统的高精度给料。

图1 给料系统原理图

1.2 给料速度控制原理

作为可编程控制器，PLC既可以实现对模拟量的控制，又可以实现对开关量的控制。当系统内的流量信号被转变为电信号并传递到PLC后，PLC便可以按照设定的程序完成程序相对应的操作。通过PLC控制电流的大小就可以控制变频器的输出频率，从而控制电动机的转速，这样就可以达到控制电动给料速度的目的。

在系统运行的过程中，操作人员不但可以通过触摸屏进行相关参数的设置，还可以通过触摸屏对实时运行的数据进行监测，并随时对相关数据进行调整，从而完成整个精确配料工作。

2 如何在实际操作中减小自动配料系统的误差

2.1 由于电磁场影响产生误差的解决办法

在自动配料系统运行的过程中，自动配料系统内的各种电子电器常常会受到电磁场的影响而产生误差。通常情况下，电子皮带秤和仪表室之间都存在着一定的距离，为保证喜好的传递不受到外界电磁场的干扰，在敷设电缆的过程中，要切实避免信号电缆和动力电缆并行敷设，同时要尽可能使用屏蔽电缆，并且做好接地。只有这样，才可以有效降低外界电磁场的影响，减小自动配料系统的误差。

图2 给料速度控制原理图

2.2 由于皮带速度测量导致误差的解决办法

在皮带内表面沾染上大量的物料，皮带接头比较多或者托辊粘结物圆度不足等状况下，皮带在运行过程中常常发生抖动现象，这样就会引发测速传感器发生抖动，从而导致测速传感器测速不稳，出现多测或者漏测现象。为了避免出现上述现象，就必须经常清扫维护电子皮带秤的托辊和首尾轮，避免运行过程中发生抖动现象。在链码校验过程中，皮带运行的速度必须达到一定的精确度，否则使用精确度不足的速度进行计算，其参考值必然会带来一定的误差。同时，在皮带运行的过程中，还要定期检查皮带的张紧情况，确保皮带的张力处于稳定的状态，避免发生皮带打滑的现象。为避免皮带张力不足，可以通过使用皮带涨紧自动设备。在供电网内，尽量不要使用功率比较大的电机或者变频电机，避免大型电机或者变频电机对电子皮带秤造成的影响。

2.3 由于称量设备发生故障导致误差的解决办法

2.3.1 L秤架故障导致误差的解决办法

秤架故障主要有两个方面，一个方面是受到机械性损伤导致秤架变性，引发称量杠杆比例发生变化，这种误差通常比较明显，一般采取及时更换或者恢复发生机械性损伤的部件，然后再进行校验就可以重新投入使用。另一个方面是秤架缺乏维护导致的紧固件松动导致秤架不规则扭动引发的计量误差，这种误差经常表现为零点不稳定。针对这种误差，工作人员在平时的工作中要加强对秤架个部位，特别是传感器连接件、簧片吊挂组件、支点簧片座、称重托辊组等部位的检查和维护，发现上述部位发生故障，要及时维修或更换。

2.3.2 钢质皮带接头引发故障导致误差的解决办法

钢扣件的皮带接头在连续运行过程中常常会导致称量托辊损伤性失圆或者转动阻卡；或者钢扣件连续冲击秤体导致传感器灵敏度、重复性减低，严重者甚至导致传感器损坏；或者增加皮带运行的阻力，引发皮带效应显著增大进而产生称量误差。为避免上述现象发生，在选择皮带接头时，要尽量选择胶结皮带，对于使用钢扣件皮带接头的皮带，要定期检查维护或者更换发生质量性改变的相关零部件。

2.4 实物校验导致误差的解决办法

2.4.1 合理选择校验时间和次数

在校验过程中，为避免产生误差，要合理选择校验时间和次数。在校验过程中，校验时间的选择要以皮带运行的整圈时间作为运行时间，并且保证物料的流量和常用流量保持一致。同时为获取准确校验数值，通常进行多次校验，以便进行综合分析，从而降低相对校验的误差。

2.4.2 恰当处理物料

在校验过程中，常常会发生物料扬尘、撒、漏、潮湿等问题，这样常常导致校验误差的产生。为避免这些现象的发生，要尽量降低物料的含粉量，避免出现扬尘，严格按照程序操作，避免物料撒、漏，加强对物料的管理，避免物料潮湿。同时，在检验的过程中，还要认真清扫物料运输工具中残留的物料，使用分度值相对较小的标准静态秤，从而尽量减小误差。

总之，在自动配料系统的使用过程中，工作人员只要弄清原理，严格按照程序进行操作，并且定期对自动配料系统进行维护和维修，就可以降低误差，提高配料精确度。

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