摘 要 本文简要介绍了配料电子皮带秤的组成与工作原理，通过自动控制技术对配料过程变量进行实时监测，对过程参数进行实时控制，并对实际使用过程中出现的异常情况及时进行优化改进，以便于保证烧结生产的连续性，提高烧结矿质量。
关键词 烧结配料 电子皮带秤 自动控制
1 前言
烧结生产实践表明，配料是关系到烧结矿质量的重要环节之一。配料系统的主要功能就是将混匀矿、白云石、煤粉、生石灰等原料按照一定的比例均衡地混配在一起，其自动控制系统必须能够根据工艺要求快速进行调整。随着烧结工艺系统自动化程度的提高，对配料电子皮带秤的精确性和快速性要求也越来越高。
2 电子皮带秤的组成与工作原理
2.1 秤架
秤架实际上就是一条小型皮带机，负责将物料从料仓中拖出并输送至主皮带。在物料通过称量段时，由秤框及传感器对物料重量进行检测，从而在连续输送物料的同时完成称量，当改变调速电机转速时即可调节下料量的大小。
2.2 称重传感器
当物料通过称量段时，由秤框传递物料重量到称重传感器，传感器将重量转化为相对应的毫伏电压信号输出。称重传感器采用电阻应变式，当传感器受力后，贴在传感器壁上的电阻应变片发生相应变形，阻值亦随之改变，电阻应变片连接成桥式，当桥臂阻值发生变化时，即可输出相应的电信号。
2.3 测速装置
要完成称重，必须测出皮带的速度。测速装置其实就是一接近开关，垂直安装于头轮减速机输出轴处，头轮减速机输出轴与皮带头轮相连，轴上安装有挡铁，当其转动至接近开关感应区域时，接近开关就能做出反应。一段时间内接近开关动作的次数即为头轮转过的圈数，通过换算即可得出皮带的速度。
3 电子皮带秤的自动控制
现场称重控制仪表将称重传感器输送来的0～20mv电压信号和测速装置检测到的速度信号经过换算后，传送至PLC控制系统，PLC控制系统经过程序换算后求出瞬时流量与给定值之间的偏差，依据PID调节规律，输出4～20mA控制信号到电子皮带秤变频器，调整皮带秤皮带速度，进而控制皮带秤下料，达到恒定瞬时下料流量的目的。
目前，中天钢铁第一烧结厂3#机组配料PLC控制系统采用施耐德QUANTUM系列，配置有处理器模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入模块和开关量输出模块，处理器模块选用140CPU65150，模拟量输入模块选用140ACI03000，模拟量输出模块选用140ACO02000，开关量输入模块选用140DAI75300，开关量输出模块选用140DDO35300。该系统广泛应用于工业控制过程，CPU指令执行速度提升20%，是精细化配料的理想解决方案。
4 存在问题
3#机组配料室共有12个料仓选用电子皮带秤进行配料作业，其中6个混匀料仓通过圆盘给料机进行调速，2个生石灰仓通过星型卸灰阀调速，剩余4个辅料仓（白云石和煤粉）为电子皮带秤直接拖拉给料（直接调速）。9号煤粉仓电子皮带秤曾出现头轮与皮带打滑的情况，由于岗位工巡检不及时，主控工监控不到位，未能及时发现异常情况，导致断煤40分钟，造成严重的影响。
经过调查，当时组态画面对9号仓的下料量设定值为13.75t/h，从监控历史曲线图1中可以看出（图中白色曲线为配料9号仓的下料量反馈趋势）：在18：20之前下料量反馈值波动较大，此时生产为正常下料阶段，下料量反馈值波动范围在±1.5t/h左右。而18：20至19：00这段时间内曲线几乎成一条直线，为非正常下料阶段，下料量反馈值稳定在13.75t/h左右，波动范围在±0.2t/h以内。原因分析为9号仓皮带秤皮带过松，导致尾部被料压死后皮带开始打滑，而计量仪表始终能收到称重信号和测速信号，故下料量趋势图中有40分钟下料曲线没有变化。
5 改进措施
针对上述情况，除了要求岗位上加强巡检外，自动化仪表人员结合生产工艺控制要求，对9号煤粉仓下料量反馈值波动范围低于正常值时做了报警，PLC控制程序修改如下（见图2）。
图2中SUB为减法功能块，ABS为绝对值功能块，LE为小于等于功能块，TON为通电延时功能块。9号仓的画面设定量为IN1，反馈量为IN2，两者相减取绝对值，当绝对值小于等于0.3时（视现场具体情况而定），延时120秒输出Q报警，如果绝对值无法持续120秒小于等于0.3，则无报警输出。
6 结语
试验证明，此监控程序确实能在出现类似情况时及时发出报警信号，使主控工能及时对配比进行临时调整，保持烧结生产的连续性。今后还将对其他区域的电子皮带秤下料监控程序进行完善，进而保证烧结生产的稳定，提高烧结矿的各项质量指标。
7 参考文献
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