淺談降低料倉行車秤漏計率的對策和建議

王振魁，王絨香，趙金忠

（金川集團股份有限公司，甘肅 金昌 737100）

1 前言

計量管理是實現企業經營目標和提高經濟效益的重要保證，在企業生產制造過程中，從原材料的篩選到定額投料，從工藝流程監控到產品的品質檢驗，都離不開計量。其中定滑輪式行車秤是安裝在起重機上，用于空中控制裝卸和稱重計量的衡器設備，廣泛應用于鋼鐵廠、冶煉廠等大型廠房內，其稱重托架通過四只稱重傳感器和限位裝置安裝在小車上，將原小車上的卷筒、定滑輪組、減速機、電動機裝置等都移裝到稱重托架上，從而實現稱重的目的。

筆者所在的企業為某大型火法冶煉廠，其冶煉爐窯生產原料來自精礦料倉，為控制冶煉爐窯的反應溫度、渣型、品位及雜質含量，需對入爐前的精礦原料按工藝要求，由行車秤進行精確計量配比。在原料品質差、雜質元素含量高的情況下，配料不穩定不僅會對爐況造成影響，導致爐內反應不完全、鍋爐粘結加劇，并且會造成產品質量波動，影響后續系統生產，因此，行車秤的穩定可靠、安全運行及計量準確，對生產組織和運行起著關鍵性作用，但料倉內的行車秤因使用環境惡劣、計量區范圍劃定不合理及行車位置檢測元件等選擇不當等原因，導致行車秤誤計、漏計現象較為頻繁。

2 行車秤誤計、漏計的原因

2.1 計量區范圍劃定不合理

料倉內行車秤在抓料計量時，由行車駕駛員駕駛行車駛入計量區，靠人工讀取計量系統的抓斗重量進行計量，或由位置檢測傳感器檢測行車或小車在計量區的位置進行計量。行車在料倉軌道左右往復行駛，小車在行車軌道上下往復行駛，行車或小車只要經過計量區，計量系統便會默認為進行計量作業，并讀取行車秤稱重數據。因此，計量數據是否有效完全依賴于人工判別，不僅生產效率低、工作量極大，且容易造成行車秤誤計、漏計。

2.2 位置檢測傳感器選擇不當

由于精礦生產過程中產生大量蒸汽和粉塵，這些蒸汽和粉塵隨著精礦進入料倉，彌漫在廠房里，造成料倉中的計量設備設施腐蝕加快，粉狀精礦的粒度一般在13～75μm，微細粒的粉塵對計量設備，尤其是對直接暴露在料倉中計量區內的位置檢測元件造成很大的故障隱患。

如選擇光電類位置檢測傳感器，行車秤在計量區位置檢測時，當位置檢測的反射板擦拭不及時或不徹底時，會影響光電類位置檢測傳感器發射/接收信號的的強度，光電傳感器發射出的光信號不能穿透金屬粉塵照到反射板上，導致光信號的時斷時續，造成行車秤的誤計，當反射板上金屬粉塵足夠多時，就會造成反射板檢測不到光信號而造成行車秤漏計。

如選擇磁感應類接近開關位置檢測傳感器，磁感應類接近開關位置檢測傳感器具備防粉塵功能，但缺點是檢測距離小，長時間使用后感應距離有所變化，需人工進行調整感應強度，且對于現場磁感應類接近開關位置檢測傳感器的檢測板的安裝位置及平直度要求較高，維護調整難度大。

在無人值守的計量崗位，當位置檢測傳感器受到粉塵、震動、檢測距離的影響造成信號中斷時，這時計量系統檢測不到行車秤在計量區的位置信息，計量系統會默認為行車秤在計量區外進行倒料，并未進行計量作業，從而造成整個班次的漏計，給生產經營工作造成嚴重的影響。

2.3 計量稱重信號傳輸方式落后

目前，大多數行車秤計量系統與小車秤臺傳感器接線盒之間的稱重信號傳輸采用有線信號屏蔽電纜，該電纜固定在控制小車抓斗提升系統的拖纜上，拖纜隨小車左右移動或行車在檢修時，容易導致稱重信號傳輸屏蔽電纜意外破損、擠傷、拉伸、掛斷，在拖拉伸展時稱重信號傳輸屏蔽電纜短路、斷路故障頻發，且在安裝更換和日常維護時較為復雜，也常常因為稱重信號傳輸屏蔽電纜故障，造成行車秤在計量區誤計、漏計。

3 實施對策及建議

3.1 合理劃定計量區范圍

在料倉內，對計量區橫向長度和縱向寬度進行設置（參見圖一）：行車在料倉軌道左右行駛，行車到達計量區時為左，駛出計量區時為右，行駛距離為計量區橫向長度；小車在行車軌道上下行駛，小車進入計量區時為上，駛出計量區時為下，行駛距離為計量區縱向寬度。行車、小車駛入、駛出就形成了一個計量區域。

在行駛軌道上分別安裝行車橫向長度、小車縱向寬度等長的位置檢測接收元件，在行車、小車上分別安裝橫向長度和縱向寬度位置檢測發射元件，通過接收/發射元件位置識別就劃定了計量區。通過位置檢測，計量系統能夠準確判別行車、小車在料倉中的運行軌跡，滿足計量區橫向/縱向位置檢測，計量系統才進行數據處理，從而達到了合理劃定計量區范圍的目的。

3.2 選擇適當的位置檢測傳感器

針對料倉環境比較惡劣，彌補光電類位置檢測傳感器及磁感應類接近開關位置檢測傳感器等在粉塵、震動、檢測距離上存在的不足，筆者建議采用非接觸式自動識別技術的RFID位置檢測傳感器，此傳感器具有識別速度快、準確性高、壽命長、不需要人工干預的特點， 100ms內就可以完成行車秤在計量區位置快速檢測，行車和小車位置信息讀取準確率接近100%。結合圖一，對計量區范圍設置及RFID位置檢測傳感器安裝進一步詳細說明。

（1）對設置計量區橫向長度進行位置檢測

在計量區行車軌道上固定安裝橫向長度檢測RFID卡，在行車上固定安裝RFID卡讀卡器，行車上RFID卡讀卡器對軌道上的RFID卡在計量區的橫向長度進行無縫位置檢測，當行車駛入/駛出計量區時，行車上的RFID卡讀卡器發出的射頻信號對軌道上的RFID卡進行讀卡識別，精準定位檢測行車位置信息。

（2）對設置計量區縱向寬度進行位置檢測

在小車行駛軌道上固定安裝縱向寬度檢測RFID卡，在小車上固定安裝RFID卡讀卡器，小車上RFID卡讀卡器對軌道上的RFID卡在計量區的縱向寬度進行無縫位置檢測，當小車駛入/駛出計量區時，小車上的RFID卡讀卡器發出的射頻信號對軌道上的RFID卡進行讀卡識別，精準定位檢測小車位置信息。

通過對行車、小車橫向長度和縱向寬度位置檢測，計量系統結合行車秤抓斗重量以及RFID位置檢測傳感器給出的位置信息，精準檢測行車秤是在計量區進行計量還是倒料工作，大大降低了員工的勞動強度，提高了行車秤的連續運轉效率和計量準確性。

3.3 采用無線信號通訊模塊傳輸

將稱重傳感器信號至駕駛室計量系統信號傳輸屏蔽電纜由有線拖纜改為無線信號通訊模塊進行發送傳輸，具體安裝方式為：以稱重托架為基礎，在托架上固定安裝電氣控制箱，箱內設備固定時增加防震墊及防塵接頭，取小車提升裝置上的動力電源，經隔離變壓器引入小車電氣箱內，經開關電源進行電源分配供給，將稱重模塊、無線通訊模塊、AD板置于電氣箱內，稱重輸出信號經稱重模塊、AD板進一步處理，把模擬信號濾波后轉化為數字信號，再由無線通訊模塊發送至計量系統進一步處理，從而降低因計量稱重信號傳輸屏蔽電纜故障造成的誤計、漏計。

4 結語

根據行車秤在料倉運行特點，在不影響正常生產作業的條件下，通過優化計量流程，合理劃定計量區范圍，采用非接觸式RFID檢測傳感器進行位置檢測，改變現有的檢測模式，降低了行車秤的誤計、漏計,進一步實現了精細化控制，給企業生產經營管理、工藝過程控制、金屬平衡及成本核算等工作提供了準確可靠的計量數據，避免了因計量數據失準帶來的計量異議及負面影響，對降低人員勞動力，提高生產效率和經濟效益方面起到了積極的促進作用。