造粒機進料系統改造

屈有福(大同煤業金鼎活性炭有限公司，山西 大同 037003)

造粒機進料系統改造

屈有福(大同煤業金鼎活性炭有限公司，山西 大同 037003)

造粒機進料系統由于料倉直接下料導致下料不均、溢煤粉等現象發生，針對此現象，本次改造通過料倉重量，自動控制下料電機運轉速度從而避免此現象的發生。

重量稱重秤；西門子300PLC以及wincc；模擬量信號采集

自動控制是能自動調節及檢測加工的機器設備及儀表，按規定的程序或指令自動進行作業的技術措施。其目的在于增加產量、提高質量、降低成本和勞動強度、保障生產安全等。為了提高大同煤業金鼎活性炭脫硫脫硝炭制粉車間產量、減少工人的勞動強度，特針對制粉車間造粒機進料系統進行改造，有效地增加造粒機連續生產的時間。

1 改造內容

1.1 改造設計方案

1.1.1 改造前調查情況

(1)緩沖料倉凈重2500kg,體積5立方米，所以采用傳感器型號為FB-SQB-1t，數量為4個。

(2)防爆稱重控制儀表用于現場采集傳感器數據、給DCS控制系統中的AS站傳遞4-20mA信號，儀表型號為FB-XK3192。

(3)防爆接線盒用于接入傳感器的信號，并傳遞給稱重控制器，型號為FB-JXH-4+1。

1.1.2 改造內容

現場四個支撐料倉的立柱上水平安裝4個重量傳感器，接線箱安裝在立柱與防爆稱重控制器的連接橫梁上，料倉上下采用軟連接的方式，要求料倉上下只能靠傳感器的立柱支撐，螺旋給料機以及軸承需安裝支撐，稱重控制器的電源線從控制室的對應空開上接入220V電壓，傳感器的信號線通過防爆接線箱接入到稱重控制器內，從控制箱內接出4-20mA信號線接入到DCS系統中的AI模塊中，編寫改造內容的程序。

1.2 改造實施步驟

1.2.1 稱重秤的安裝

控制器采用220V交流供電，其測量原件為四個稱重傳感器位于支撐料倉的四個立柱上，采用點焊工藝連接在柱體的表面上，料倉的進料口和出料口采用軟連接的連接方式，讓料倉的重量完全壓在稱重傳感器上，傳感器的信號線通過現場固定的防爆接線盒把信號接入稱重控制器上，連接好硬件設備后按照說明書上的校隊過程進行稱重秤的調節。

1.2.2 系統接線

由于稱重控制器的4-20mA信號為有源信號，而原系統硬件組態中的這個空余點位采用兩線制，所以需要把硬件組態的DP從站中的AI模塊中6-7通道修改為4線制，對于硬件方面需在此AI模塊（6ES7 331-7KF02-0AB0）上把測量卡由D改成C。

1.2.3 改編程序與組態畫面

在STEP7中添加FC10塊程序，進行實際重量的采集，添加DB5數據塊并編輯，進行與wincc的通訊使用，添加FC5（給料機自動調速）塊，在程序中加入使用和停止自動給料的觸點，在自動情況下目標重量與實際重量相比較，當低于或高于目標料位時，以每200ms的速度增加或減少0.05HZ給料機頻率，最高增加到50HZ,最低減少至5HZ。下載程序后，組態wincc畫面，第一步在wincc的變量管理器中的TCP/IP下的FWK中新建組重量控制以及變量（料倉實際重量和目標重量，重量自動啟和停以及重量自動控制），第二步在圖形編輯器中的Start.pdl中添加啟動/停止按鈕，以及畫面指示燈指示自動給料的啟動或停止，在啟動按鈕中的事件屬性中添加鼠標事件，通過點擊鼠標和釋放鼠標顯示連接界面改變連接變量，停止按鈕和啟動按鈕一樣，在指示燈中的屬性的背景顏色中添加連接變量以及填充顏色(真綠假紅)，用于指示是否在啟動或停止自動給料狀態。第三步在圖形編輯器中的TimeSet1.PDL中添加表格方框，并在重量實際值和重量目標值后面顯示數值的地方編輯組態對話框與連接變量。

2 后期試驗以及效果對比情況

2.1 試驗校對過程

在投入使用前，本次改造進行了試驗校隊，試驗所需材料2 個10KG砝碼。步驟如下：

（1）查看現場稱重是否準確以及遠程顯示是否準確，來檢驗是否能正確顯示重量。首先檢查零點是否準確，在不放置任何物體時，現場控制器和遠傳工控機上顯示都為零；其次，在料倉上放置10KG砝碼，現場控制器顯示10KG，遠傳顯示9.9KG；最后，在料倉上放置20KG砝碼，現場控制器顯示20KG，遠傳顯示19.9KG，符合本次實驗誤差結果。

（2）試驗料倉重量是否能控制輸送電機運轉速度，運行wincc組態軟件后，把料倉稱重的目標值調成10KG，在電機的運行畫面中，啟動電機，點擊啟動自動控制，在料倉上不添加砝碼的情況下，電機的運轉變頻是以0.05HZ/s的速率增加頻率，在料倉上放置一個10KG的砝碼，電機的運轉變頻保持不變，在料倉上添加兩個砝碼后，電機的運轉變頻是以0.05HZ/s的速率減少頻率。點擊自動停止按鈕，電機頻率按停止后的頻率運行，不自動跟蹤料倉料位。

2.2 后期效果

原來造粒機由于粉煤噴料等問題導致生產時斷時續，不能連續生產，產品合格率很低。現經改造后，車間能連續穩定的生產，依據皮帶秤稱量數據每臺造粒機每12小時大約能多生產8到9t的合格產品，有效的避免了料倉溢煤粉，減少生產作業人員的負擔，生產產品能達到預期的產品質量等情況。

3 結語

在現代化工業生產中，自動化、智能化的產品使用越來越廣泛，本次改造通過使用先進測量方式以及控制手段來達到保障生產系統的持續化生產，使生產設備的運行更能符合實際條件的要求、減少操作人員的數量及勞動強度以達到控制生產成本和優化生產工藝的目的。

[1]廖常初.《S7-300/400 PLC應用技術第3版》.機械工業出版社.

[2]XK3192型稱重顯示控制器使用說明書.太原晶通傳感計控有限公司.