淺談CFW雙調速控制在球團生產中的應用

王海燕

（寶鋼集團有限公司 湛江鋼鐵有限公司，廣東 湛江 524072）

0 引言

球團出產的物料運送設備首要是皮帶機。皮帶秤是皮帶機運送固體散狀物料進程中對物料進行接連稱重的一種計量設備，它能夠在不中止物流的狀況下測量出皮帶機運送物料的瞬時流量和累積流量。在沒有皮帶秤的時代，物料的計量首要選用靜態分批辦法稱重。這樣的稱重辦法需求有一個專門的稱重工序，使物料在處于靜態的狀況下進行稱重。關于大規模出產需求接連工作的技術進程來說，固體物料分批稱重破壞了進程的接連性，這是不允許的。跟著出產規模的擴展，皮帶機的運送量每小時到達數百噸、數千噸乃至上萬噸。在這種狀況下，往往只需用皮帶秤稱重才是實踐可行的計劃。

1 球團廠CFW的運用散布狀況

當前球團廠共有電子皮帶秤61臺：一般皮帶秤11臺，配料秤CFW（Constant Feed Weigh）50臺。其間磨礦CFW13臺、配料室CFW12臺、鐵精礦倉CFW9臺、造球室CFW9臺、供煤體系CFW6臺、高壓輥磨CFW1臺。配料室、鐵精礦、磨礦共34臺CFW的給料機和皮帶機電機別離由變頻器股動，歸于雙調速操控。其他的16臺CFW只需一個變頻器，歸于單調速操控。本文首要論說的內容是雙調速操控。單調速式CFW的長處是只需一個變頻器，出資少。缺陷是皮帶上的物料負荷隨物料量的多少而變，對物料稱量精確度有影響，特別是流量設定值改動規模大或流量設定值長時辰在低量程區域影響更大。雙調速CFW的長處是皮帶上的物料負荷不隨物料量的多少而變，對進步物料稱量精確度有優點。缺陷是體系構成較為雜亂，有2臺變頻器，出資大。

2 雙調速操控體系構成

雙調速式CFW是指給料機、皮帶機均調速的配料秤。給料機調速是為了改動物料給定量，皮帶機調速是為了使皮帶上的物料負荷一直保持穩定。雙調速有兩種辦法：一是，給料機、皮帶機同步調速，便是選用機械辦法，由一臺變頻器同步股動給料機和皮帶機的電機；二是，由兩臺變頻器別離股動給料機和皮帶機的電機。同步調速辦法多了機械設備，但省了一臺變頻器，總的來說節省了出資；兩臺變頻器調速多了一臺變頻器，出資盡管增加了一些，但調整愈加靈敏，變頻器作業參數設置便利，習慣物料量設定的改動規模更寬。當前絕大多數使用都是選用兩臺變頻器別離股動給料機和皮帶機電機的調速辦法。球團廠的雙調速式CFW都是兩臺變頻器拖動辦法。

3 雙調速操控原理和操控辦法

球團廠的雙調速操控設備包含PLC、變頻器、電機、稱量體系（由皮帶秤操控器、稱重傳感器和測速傳感器組成）。以配料室的鐵精礦1#CFW為例：鐵礦粉由圓盤給料機運送給皮帶機。圓盤給料機和皮帶機電機別離由變頻器拖動，變頻器由PLC輸出的4-20mA信號操控，4-20mA信號由流量給定值和瞬時流量值的差值算出，流量給定值由中控室手動設定，瞬時流量由稱重傳感器和測速傳感器的乘積算出。

皮帶秤操控器接納來自現場的稱重傳感器毫伏信號，一起給稱重傳感器供給勵磁電壓；接納測速傳感器的脈沖信號，一起給測速傳感器供給電源電壓；還接納來自PLC的流量給定值（4-20mA）信號。輸出瞬時流量值、差錯值（設定值sp-瞬時流量值pv）、累計值、各種開關量等給PLC。變頻器接納的速度操控值來自PLC的輸出4-20mA信號，輸出頻率值（0-50Hz）給電機。當變頻器接納到4mA信號時，電機不轉變；當接納到12mA信號時，電機中速工作；當接納到20mA信號時，電機以最高速度工作。PLC接納來自皮帶秤操控器的瞬時流量值、差錯值、累計值、各種開關量等。輸出2組4-20mA信號到變頻器，輸出1組4-20mA信號到皮帶秤操控器。3組輸出信號別離是速度操控值1、速度操控值2、物料流量給定值，而且速度操控值1與速度操控值2是同步的、持平的。

CFW調速有兩種操控辦法：一是，瞬時值操控（球團廠當前用這種辦法）；二是，累計值操控。將皮帶秤上物料瞬時流量值作為操控量的稱為瞬時值操控；將皮帶秤一段時辰物料累計值作為操控量的稱為累計值操控。

為瞬時值操控隨時辰的改動曲線，水平線AB表明設定值，曲線坐落AB線之上表明實踐運送量大于設定值，曲線坐落AB線之下表明實踐運送量小于設定值，（sp-pv）為t1時辰的差錯值，瞬時值操控即需求使△為零的操控。但在操控進程中，有能夠瞬時流量曲線坐落AB線之上的時辰較長，這樣在一段時辰后從總的操控作用來看盡管差錯并不太大，但跟著時辰的推移能夠累計值會呈現一個較大的差值。球團廠的CFW調速就是用瞬時值操控辦法。因為皮帶秤操控器是選用上海大和公司的CFC-200系列外表，該外表只需瞬時值操控功用，而不具備累計值操控功用。

為累計值操控隨時辰的改動曲線，水平線AB表明設定值，操控運算不是以設定值與瞬時流量值（例如t2時辰）的差錯進行，而是以該時辰之前的從t1到t2的OABT矩形面積（代表該段時辰大概運送的物料量）作為設定值，將它與同一時辰實踐累計值進行比擬，累計值操控即需求使該累計差錯值為零的操控。由此可知，跟著時辰的延伸，代表分母的設定值越大，調理進程的差錯比值越小。因而其操控精度更高，可徹底補償調理進程的差錯。當對負載大的物料進行操控時能夠得到較好的精確度。對同一物料用不一樣的操控辦法，累計值操控精度要比瞬時值操控精度高一些。

配料皮帶秤加給料機組成一個反應操控體系。因為給料機下料口離皮帶秤的間隔不遠，通常狀況下體系的滯后很小，慣例的PID（Proportional Integral Differential）操控就能獲得較好的操控作用。配料室、鐵精礦、磨礦共34臺CFW的皮帶秤操控器都是選用CFC-200系列外表。該外表自帶PID操控模塊，能將皮帶秤上物料瞬時流量值作為操控量來施行自動操控。例如配料室1#鐵精礦給料機的最大給料才能為0-400T/h，皮帶秤的量程規模0-400T/h，最大瞬時荷重為156kg，皮帶長度為9.09m，計量段長度為0.6m，以最大速度工作一周所需求時辰為15.72s。

前面說到CFC-200系列外表的PID操控功用，這里趁便作簡略分析：所謂PID操控，就是份額、積分、微分操控。PID調理操控是一個傳統操控辦法，它適用于溫度、壓力、流量、液位等簡直一切現場，不一樣的現場，僅僅是PID參數設置不一樣，只需參數設置妥當，均能夠達到很好的作用。