1 引言
在冶金企業(yè)中，高爐槽下配料系統(tǒng)是高爐不可缺少的組成部分，只有配料系統(tǒng)能正常的將高爐所需的料按一定的比例配好裝入左右礦斗中，通過(guò)上料小車(chē)將配好的料加入爐內(nèi)，這樣才能滿(mǎn)足高爐的正常生產(chǎn)的需要，因此配料系統(tǒng)在整個(gè)高爐系統(tǒng)中尤為重要。能保證正常配料的前提就是各個(gè)稱(chēng)量斗的稱(chēng)達(dá)到一定的精確度、準(zhǔn)確度。因此我公司一煉鐵車(chē)間采用施耐德modicon系列自動(dòng)化的concept編程軟件和ifix2.5作為監(jiān)控畫(huà)面控制配料系統(tǒng)全程自動(dòng)運(yùn)行，從而真正能夠發(fā)揮自動(dòng)化的優(yōu)越性。
concept是一種基于microsoft windows編程軟件包，concept也支持984梯形邏輯編程，并可輸入已有的modsoft應(yīng)用程序。我們可任意選擇5種不同的iec語(yǔ)言和/或984梯形邏輯語(yǔ)言的組合，以適應(yīng)不同應(yīng)用的要求。ifix是一套實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)監(jiān)控功能的高性能的工業(yè)自動(dòng)化軟件。ifix可以幫助您精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過(guò)程，并優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備和企業(yè)資源管理。它能夠?qū)ιa(chǎn)事件快速反映，減少原材料消耗，提高生產(chǎn)率。
2 配料系統(tǒng)原理
2.1 料斗稱(chēng)
在每個(gè)稱(chēng)量斗下對(duì)稱(chēng)的安裝三個(gè)壓力傳感器，每一個(gè)傳感器相當(dāng)于一個(gè)整流橋，三個(gè)并聯(lián)于接線(xiàn)盒中，在接線(xiàn)盒中對(duì)三個(gè)整流橋信號(hào)進(jìn)行處理，再將處理后的信號(hào)直接與稱(chēng)重控制器相連接。在稱(chēng)重控制器的輸出端17、18端子與高爐系統(tǒng)的plc相接，以便于利用上位機(jī)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和修改。操作工主要是在備料中監(jiān)控各個(gè)稱(chēng)量斗對(duì)應(yīng)的閘門(mén)所處的狀態(tài)(開(kāi)到位、關(guān)到位)和各個(gè)稱(chēng)量斗在放完料后的凈料值情況。接下來(lái)按照設(shè)定值將所選的各秤斗備滿(mǎn)，然后手動(dòng)將前兩車(chē)物料分別裝入地坑礦斗，當(dāng)所選秤斗物料未能裝入地坑礦斗時(shí)，可手動(dòng)用其它秤斗的同種物料將其補(bǔ)足，并點(diǎn)擊“置滿(mǎn)”按鈕使地坑礦斗建立“滿(mǎn)”信號(hào)。要注意備料前“應(yīng)備料”的指針必須正確。將應(yīng)裝第一車(chē)物料的料車(chē)停在地坑，料坑控制開(kāi)關(guān)打至自動(dòng)，則閘門(mén)打開(kāi)放料，料車(chē)上行，進(jìn)入自動(dòng)程序。
2.2 稱(chēng)重過(guò)程
稱(chēng)重過(guò)程針對(duì)1#倉(cāng)某稱(chēng)量斗的配料進(jìn)行說(shuō)明。在稱(chēng)量設(shè)定中1#稱(chēng)主要包括設(shè)定值sp、實(shí)際值pv、余振值yzz、空值kz、控制值control、凈料值jlz、累計(jì)值ljz等組成。設(shè)定值是指操作工根據(jù)配料單所需1#倉(cāng)的料重量來(lái)設(shè)定；實(shí)際值指振動(dòng)篩振動(dòng)后裝入稱(chēng)斗中料的實(shí)際重量；余振值指振動(dòng)在篩停止振動(dòng)后由于慣性所裝入稱(chēng)斗中料的重量(人為設(shè)定)；空值是指稱(chēng)斗放空后所余料的重量；控制值是用于控制實(shí)際值與設(shè)定值之間量的關(guān)系；凈料值是稱(chēng)斗閘門(mén)打開(kāi)后實(shí)際放到皮帶上料的重量；累計(jì)值是指多次放到皮帶上的料的累加。該累計(jì)值每個(gè)班清一次零。在備料期間如要改變料重設(shè)定值，應(yīng)先將振篩打至停位，待秤斗放空后再作修改。
3 配料控制系統(tǒng)
3.1 plc配料功能塊設(shè)計(jì)
針對(duì)稱(chēng)斗中各個(gè)值之間的計(jì)算關(guān)系，再根椐plc程序，對(duì)配料系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹，功能塊設(shè)計(jì)如附圖所示，配料系統(tǒng)功能塊定義如附表所示。
附圖 配料系統(tǒng)功能塊
3.2 plc配料控制
(1) 備料稱(chēng)重。當(dāng)操作工將該稱(chēng)斗所需的稱(chēng)值設(shè)定好，并在周期料批中選中所對(duì)應(yīng)的稱(chēng)量斗，當(dāng)程序中執(zhí)行到該批次時(shí)，就選中該稱(chēng)斗上的振篩，即振篩開(kāi)始啟動(dòng)，高爐系統(tǒng)中plc點(diǎn)00001輸出，該點(diǎn)對(duì)weight塊輸入一個(gè)信號(hào)，在振篩振動(dòng)過(guò)程中，能時(shí)時(shí)稱(chēng)出稱(chēng)斗中已裝入料的重量，即為實(shí)際值，當(dāng)稱(chēng)斗中的實(shí)際值大于等于控制值的95%或?qū)嶋H值等于控制值時(shí)，稱(chēng)斗就可以建立滿(mǎn)信號(hào)，即點(diǎn)mxh有輸出；建立滿(mǎn)信號(hào)后，振動(dòng)篩便能停止振動(dòng)，在13s延時(shí)后形成滿(mǎn)延時(shí)mys，當(dāng)滿(mǎn)延時(shí)來(lái)一脈沖時(shí)實(shí)際值pv付給了滿(mǎn)穩(wěn)值mwz 。
(2) 斗空備料。在高爐程序中選中該稱(chēng)斗備料時(shí)，在閘門(mén)開(kāi)到位后，開(kāi)到位點(diǎn)100005對(duì)該功能塊有一個(gè)輸入信號(hào)，并能時(shí)時(shí)稱(chēng)出稱(chēng)斗中還剩料的重量；當(dāng)稱(chēng)斗中的實(shí)際值小于等于所設(shè)定的空值時(shí)認(rèn)為是斗空，斗空后延時(shí)2s便形成畫(huà)面中的空信號(hào)；在建立空信號(hào)后，就給高爐系統(tǒng)一個(gè)空信號(hào)，使該稱(chēng)斗的閘門(mén)關(guān)閉，只有在閘門(mén)關(guān)到位后，該稱(chēng)斗才具備“斗空備料”的條件。
(3) 放料。在稱(chēng)量斗閘門(mén)打開(kāi)放料過(guò)程中，只有建立空信號(hào)并且放空后閘門(mén)關(guān)到位才可建立“采空穩(wěn)值ckwz”信號(hào)；“采空穩(wěn)值ckwz”信號(hào)來(lái)一脈沖時(shí)，將會(huì)有以下幾項(xiàng)結(jié)果 ：
● 將目前的實(shí)際值給于了空穩(wěn)值kwz ；
● 將會(huì)有凈料值出現(xiàn)即：滿(mǎn)穩(wěn)值mwz-空穩(wěn)值kwz=凈料值 ；
● 將本次希望值xwz-bc給于上次希望值xwz-sc ；
● 在每次放空料后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)累計(jì)值，即 ：凈料值+初始累計(jì)值=最后累計(jì)值 。
以上各個(gè)量之間還存在一定的運(yùn)算關(guān)系 ：上次希望值xwz-sc+設(shè)定值-凈料值=本次希望值xwz-bc 。
本次希望值xwz-bc-余振值yzz=控制值；在改變?cè)O(shè)定值與余振值時(shí)出現(xiàn)的控制值，只有在滿(mǎn)足大于70%小于130%的范圍時(shí)將本次控制值覆蓋上次的控制值 ；當(dāng)累計(jì)值的復(fù)位信號(hào)r-ljz來(lái)一脈沖時(shí)，將累計(jì)值清零 ；因此，以上各個(gè)量，只需操作工來(lái)改變?cè)O(shè)定值、空值、余振值來(lái)合理的調(diào)整控制值，才能使振動(dòng)篩在振動(dòng)時(shí)所裝入稱(chēng)的料的重量比較合理，從而能達(dá)到配料的精確度。
4 結(jié)束語(yǔ)
采用自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆绞?，振?dòng)篩向稱(chēng)量斗內(nèi)自動(dòng)備料，再都裝入左右礦斗中，利用上料小車(chē)能自動(dòng)的加入爐內(nèi)，來(lái)滿(mǎn)足高爐生產(chǎn)的要求，實(shí)現(xiàn)一切自動(dòng)的目的。勞動(dòng)生產(chǎn)率、利用系數(shù)及鐵水合格率得到明顯的提高：工人實(shí)物勞動(dòng)生產(chǎn)率由原來(lái)的239.68t/人提高到262.13t/人，高爐利用系數(shù)由原來(lái)的3.56t/m3·d提高到3.71t/m3·d，鐵水合格率由原來(lái)的96.73%提高到98.69%。通過(guò)精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過(guò)程，并優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備和企業(yè)資源管理。它能夠?qū)ιa(chǎn)事件快速反映，減少原材料消耗，提高生產(chǎn)率。從而實(shí)現(xiàn)高爐自動(dòng)配料,并通過(guò)人性化智能設(shè)置，使操作方式方便靈活。