板式喂料机自动喂料控制改造与应用

板式喂料机自动喂料控制改造与应用

王剑

陕西富平生态水泥有限公司 陕西 渭南 711709

摘要：水泥厂的配料是确保产品质量的关键因素，是工艺管理的重点环节，确保配料准确的设备主要由板式喂料机和皮带秤组成，板式喂料机的给料能力与配料用量的匹配尤为关键。如何实现板式喂料机自动准确的喂料控制，我们对实际情况进行了分析实验和改造应用。

关键词：板式喂料机；自动；喂料控制

我公司原料配料站设备是由计量皮带秤和板式喂料机组成，皮带秤和板式喂料机均为变频调速控制，原设计由板式喂料机给计量皮带秤供应原料，由下料管直接下料到皮带秤机尾，下料管内可存放约2吨物料，皮带秤是由积算仪进行控制，设定皮带秤的给定量，皮带秤积算仪根据实际流量反馈进行自动调节秤速度，跟随给定量。板式喂料机由程序上的PID功能块进行控制的，根据皮带秤的给定、反馈来调节板式喂料机的速度，调整给料。

一、在实际运行中存在的问题：

1、由于两台设备中间有约2吨的缓冲，皮带秤反馈不是板式喂料机的直接变量，这样控制会出现空料或溢料情况发生，空料造成配料波动，影响产品质量，溢料造成职工增加甚至损坏设备。

2、由于配料比例的变化，当配料比例较小时，板式喂料机的最低速度输送量已经超过物料配料使用量，所以没有调速，只能通过启停板式喂料机来供应物料。实际运行中，需要现场人员观察并频繁的手动启停设备。

二、原因分析：

1、皮带秤称重信号不是板式喂料机的直接变量，作为板喂机调速参数设置不合理。

2、板式喂料机的输送能力过大，与配料比例较低用料量不匹配。

三、提出解决思路，确定解决办法：

思路1：在皮带秤机尾部，板式喂料机的下料管下方位置安装一组计量托辊，用来计量下料管内的物料重量，以此重量反馈给PID功能块，来控制板式喂料机的速度，保持下料管里的物料始终在一个合理范围内。同时在程序上设置重量的上下限，确保不断料、不溢料。保证给皮带秤的供料充足稳定。

思路2：在料管的高低位安装上下料位开关，以此信号来控制开停机。

思路3：用料位计进行测量，将料位的高低值以模拟量信号送给PLC模块，再由程序做判断，控制开停机。

现场测试：在实际测试中，由于料管截面积较小，下料时几乎占据了所有料管，导致下限位开关被冲击和冲刷，严重影响准确度和寿命，难以保证正常使用。而料位计正常情况下不能安装在下料口，所以也不能作为测量信号。测试中还发现下料管内的物料多少与计量称重重量并非线性关系，在重量低于1吨时线性关系较好，重量超过1吨时误差较大，通过重量反馈实现PID功能调节难以满足当前的控制需求。所以，考虑用重量的下限作为启动板式喂料机的信号，并在下料管的上限位安装料位开关，以此信号作为停止板式喂料机的信号。

确定解决办法：根据现场实际测试结果，最终确定了相对比较理想的办法，即采用称重计量信号作为下限信号，上限信号用料位开关来实现设备的启动停止，同时利用新的重量信号作为反馈引入到原PID功能块的反馈引脚，在用料量大时可实现自动调速控制。

四、改造过程：

1、现场改造：将称重传感器通过接线盒汇总后接入称重仪表，称重仪表把重量信号以4-20ma信号经过信号隔离器送入PLC的模拟量输入模块。在下料斗的物料上限位置安装一个阻旋式料位开关，并将开关量信号接入PLC的开关量模块。

2、控制逻辑：

（1）、在组启动信号到来时，用称重重量与设定重量进行比较，小于设定重量则启动板式喂料机，当有上限位信号时，将信号与急停信号并联，这样就实现了自动启停。

（2）、用新的重量信号代替原称重信号，引入到原PID程序块的的重量反馈引脚，可实现用量比例较大时的自动调速控制，将物料重量稳定在设定值附近。

程序如下：

五、改造效果：改造后完全实现了自动控制，解决了空料、溢料、配料波动造成的产品质量问题，经过三个月的使用，工作稳定可靠，不仅满足了工艺的要求，还缓解了现场作业人员的工作压力。

参考文献

[1]赵东坡,董战锋,李涛,潘向平.板式喂料机防溢料装置[J].水泥,2016(07):71.

[2]王先进.根据定量给料机的负荷率自动调节板式喂料机速度[J].水泥,2007(12):45-46.