冶金行業電子稱量系統的應用和故障處理

唐 龍

（河鋼集團宣鋼公司， 河北 宣化 075100）

隨著工業現代化、智能化的高速發展，電子稱量在冶金行業的應用非常普及，已經成為煉鋼生產物料測量和控制的關鍵工藝設施。稱量系統的準確性不僅直接關系到產品的好壞，而且與企業的經濟效益緊密相關，同時也關系到模型自動煉鋼[1]轉爐煉鋼二級[2]加料控制的關鍵環節。

河鋼集團宣鋼公司（以下簡稱宣鋼）150 t 爐區配套有五部320/80 t 的天車系統，進行煉鋼生產的液態金屬進行調運轉儲等功能，其中配置有天車電子稱量系統，實現鐵水、廢鋼和鋼水的準確計量。折罐間配置有四部鐵水車，配置有平車軌道衡稱量系統，實現煉鐵和煉鋼直接的鐵水計量。廢鋼間配置有3 套軌道衡稱量系統，實現廢鋼的計量。轉爐爐前熔劑和合金配置有8 套稱量裝置，實現轉爐合金和熔劑加料控制。轉爐上料系統有兩套皮帶秤稱量裝置，實現轉爐上料稱量功能。連鑄機系統配置有二套大包稱和中包稱系統，實現鋼水澆鑄計量。連鑄機出坯跨配置1 套鋼坯稱系統，實現鋼坯的分支計量，滿足煉鋼和軋鋼直接鋼坯結算需求。

稱量系統的準確性、穩定性直接影響生產，同時精準的數據為后期的數據分析、判斷提供了可靠的依據。因此，稱量系統的日常檢修維護很重要，直接影響生產系統的日常運行和技術經濟指標的提升。必須掌握電子稱量系統故障處理的維護檢修方法，才能更好的做好設備維護工作。

1 電子稱量系統組成

電子稱量系統一般由接線盒、稱量顯示儀表、稱量模塊三部分組成，其中稱量模塊又包括稱量壓頭、安裝頂板、安裝底板、限位拉桿等附件部分。

1）稱量模塊。煉鋼生產上，一只稱量斗一般選用3 只稱量模塊作為料倉的支撐，稱量模塊由負載頂板，安裝底板板，稱量傳感器，稱量壓頭，限位拉桿構成。當載荷通過負載頂板及稱量壓頭作用到傳感器上時，傳感器把載荷質量轉換成電壓信號輸出。

2）接線盒。每只稱量斗安裝一個傳感器專用接線盒，其規格、型號根據所使用傳感器個數選定，宣鋼選用三進一出接線盒，將稱重顯示儀表供給的供橋電壓傳輸給每一個傳感器并把傳感器輸出的毫伏信號合成均分后送至稱量顯示儀表進行顯示和控制。

3）稱量顯示儀表。稱量顯示儀表為各只稱重傳感器提供工作電源，并接收接線盒處理后反饋回來的毫伏信號，通過儀表內部A/D 轉換，將所測量的毫伏信號轉換為實時重量并顯示、控制。

2 電子稱量系統工作原理

當所稱量的物料作用到稱量模塊上時，使得傳感器內部的彈性體發生形變，從而使彈性體阻值發生相應變化，使得供橋電壓發生變化，輸出一個與當前物料重量相對應的毫伏級電壓信號。該信號經儀表內部運算電路[3]、放大電路、數模轉化電路轉化輸出。然后根據用戶命令將結果顯示到顯示器。電阻應變片式稱重傳感器原理圖見圖1。

圖1 稱重傳感器原理圖

3 電子稱量常見故障

1）稱量料斗空秤時，稱重儀表上數據不顯零，且數值閃爍。

2）在進行校驗時，將需要標定的砝碼反復稱量，每次顯示的重量都不一樣。

3）稱量時數據不穩定，發生漂移或是跳動。

4）稱量數值在沒有負載時，累積增加或累積減少。

4 處理方法

4.1 觀察法

仔細檢查稱量斗外觀及震動給料器，檢查稱量斗周圍是否有異物，機械結構是否發生了改變；檢查電震出料口是否卡蹭到料斗等情況，檢查若出現這些情況，需要恢復稱量料斗機械結構，并保持料斗秤獨立不與其他物體粘連。

4.2 對比法

對稱量料斗3 只稱重傳感器檢測輸入、輸出信號，一般我們使用萬用表首先測量每一只稱量模塊的供橋電壓，輸出信號，并對每一個稱量模塊所測量的數據進行記錄比較，從而找出發生故障的傳感器。

1）輸入、輸出端阻抗對比。將稱量顯示儀表工作電源斷開，將3 只傳感器的輸入、輸出線和屏蔽線分別拆開，首先用萬用表的kΩ 檔，測量每一信號線與屏蔽線芯的絕緣電阻，正常顯示為斷路；然后對每兩根信號線進行測量電阻值，并記錄所測量數據，與稱重傳感器的技術參數進行比對，對于輸入、輸出阻值超出規定范圍的傳感器，即可判斷為故障傳感器。

2）輸出毫伏信號對比法。有時稱重傳感器電阻值[4]在技術參數規定范圍內，但仍然不能正常工作，這時如采用阻抗對比法無法檢測出傳感器的好壞，可采用測量輸出毫伏信號值進行判斷。

首先將3 只稱重傳感器供橋電源接線（紅EXC+、黑 EXC-）恢復，將信號輸出接線（綠 SIG+、白SIG-）懸空分開，將稱重顯示器通電后，用萬用表的直流毫伏檔，分別測量3 只傳感器輸出毫伏信號值。輸出毫伏信號值范圍為：0 mV～U mV（U 等于供橋電壓×傳感器精度值）。正常情況下，輸出信號工作在此范圍內。同一稱量斗的3 只稱量模塊，在沒有物料或加料過程中，其輸出毫伏值基本一致。如果有一只稱量模塊輸出信號不穩定或者輸出毫伏信號超出規定值，故可判斷出該只傳感器存在故障。

4.3 剔除法

將稱量斗3 只傳感器輸出信號接線（綠SIG+、白SIG-）逐對拆除，每拆除一對信號線，觀察稱重顯示器數字是否穩定，對顯示不穩定的接線進行恢復，然后拆除另一只稱量模塊輸出信號線，同理判斷稱量模塊是否正常，當稱重顯示器出現數字穩定時，判斷剛拆下的傳感器為故障傳感器。為了進一步驗證所作出的判斷是否準確，可以反復接、拆該傳感器信號線，并注意稱重顯示器上數值變化。

4.4 調換法

此種方法是解決稱量模塊正常且有物料作用下，稱量數值不穩定（一個分度值累積增加或累積減?。┑闹苯印⒂行У姆椒ㄖ?。將其它工作正常的稱重顯示器直接和數值不穩定的稱重顯示器調換，并觀察更換后的稱重顯示器數值變化情況。注意稱重顯示器[5]調換后，內部參數都應修改，如：稱重量程、分度值、零點跟蹤、濾波系數、小數點位數、單位。必須與原稱重顯示器一樣。當數值穩定后，還必須對稱重顯示器的零點及量程進行校驗，才能完全正確使用。

4.5 代碼診斷法

當稱量顯示器出現故障代碼時，可以根據稱量顯示器使用說明書，逐一核對，并根據說明書上的故障分析進行處理。

5 結語

隨著供給側結構的推進，我們不在追求粗放型的生產，更注重產品的質量，性能。準確、穩定的稱量系統直接影響一個企業的經濟效益，同時精準的數據為后期的數據分析、判斷提供了可靠的依據。因此，必須掌握稱量系統故障處理的維護檢修方法，才能更好地做好設備維護工作。