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，通過上料小車將配好的料加入爐內(nèi)，這樣才能滿足高爐的正常生產(chǎn)的需要，因此配料系統(tǒng)在整個高爐系統(tǒng)中尤為重要。能保證正常配料的前提就是各個稱量斗的稱達(dá)到一定的精確度、準(zhǔn)確度。因此我公司一煉鐵車間采用施耐德modicon系列自動化的concept編程軟件和ifix2.5作為監(jiān)控畫面控制配料系統(tǒng)全程自動運(yùn)行，從而真正能夠發(fā)揮自動化的優(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語言和/或984梯形邏輯語言的組合，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)自動化軟件。ifix可以幫助您精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程，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
在每個稱量斗下對稱的安裝三個壓力傳感器，每一個傳感器相當(dāng)于一個整流橋，三個并聯(lián)于接線盒中，在接線盒中對三個整流橋信號進(jìn)行處理，再將處理后的信號直接與稱重控制器相連接。在稱重控制器的輸出端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)控各個稱量斗對應(yīng)的閘門所處的狀態(tài)(開到位、關(guān)到位)和各個稱量斗在放完料后的凈料值情況。接下來按照設(shè)定值將所選的各秤斗備滿，然后手動將前兩車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，可手動用其它秤斗的同種物料將其補(bǔ)足，并點(diǎn)擊“置滿”按鈕使地坑礦斗建立“滿”信號。要注意備料前“應(yīng)備料”的指針必須正確。將應(yīng)裝第一車物料的料車停在地坑，料坑控制開關(guān)打至自動，則閘門打開放料，料車上行，進(jìn)入自動程序。
2.2 稱重過程
稱重過程針對1#倉某稱量斗的配料進(jìn)行說明。在稱量設(shè)定中1#稱主要包括設(shè)定值sp、實(shí)際值pv、余振值yzz、空值kz、控制值control、凈料值jlz、累計值ljz等組成。設(shè)定值是指操作工根據(jù)配料單所需1#倉的料重量來設(shè)定；實(shí)際值指振動篩振動后裝入稱斗中料的實(shí)際重量；余振值指振動在篩停止振動后由于慣性所裝入稱斗中料的重量(人為設(shè)定)；空值是指稱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；凈料值是稱斗閘門打開后實(shí)際放到皮帶上料的重量；累計值是指多次放到皮帶上的料的累加。該累計值每個班清一次零。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
針對稱斗中各個值之間的計算關(guān)系，再根椐plc程序，對配料系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹，功能塊設(shè)計如附圖所示，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) 備料稱重。當(dāng)操作工將該稱斗所需的稱值設(shè)定好，并在周期料批中選中所對應(yīng)的稱量斗，當(dāng)程序中執(zhí)行到該批次時，就選中該稱斗上的振篩，即振篩開始啟動，高爐系統(tǒng)中plc點(diǎn)00001輸出，該點(diǎn)對weight塊輸入一個信號，在振篩振動過程中，能時時稱出稱斗中已裝入料的重量，即為實(shí)際值，當(dāng)稱斗中的實(shí)際值大于等于控制值的95%或?qū)嶋H值等于控制值時，稱斗就可以建立滿信號，即點(diǎn)mxh有輸出；建立滿信號后，振動篩便能停止振動，在13s延時后形成滿延時mys，當(dāng)滿延時來一脈沖時實(shí)際值pv付給了滿穩(wěn)值mwz 。
(2) 斗空備料。在高爐程序中選中該稱斗備料時，在閘門開到位后，開到位點(diǎn)100005對該功能塊有一個輸入信號，并能時時稱出稱斗中還剩料的重量；當(dāng)稱斗中的實(shí)際值小于等于所設(shè)定的空值時認(rèn)為是斗空，斗空后延時2s便形成畫面中的空信號；在建立空信號后，就給高爐系統(tǒng)一個空信號，使該稱斗的閘門關(guān)閉，只有在閘門關(guān)到位后，該稱斗才具備“斗空備料”的條件。
(3) 放料。在稱量斗閘門打開放料過程中，只有建立空信號并且放空后閘門關(guān)到位才可建立“采空穩(wěn)值ckwz”信號；“采空穩(wěn)值ckwz”信號來一脈沖時，將會有以下幾項結(jié)果 ：
● 將目前的實(shí)際值給于了空穩(wěn)值kwz ；
● 將會有凈料值出現(xiàn)即：滿穩(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 ；
● 在每次放空料后會出現(xiàn)一個累計值，即 ：凈料值+初始累計值=最后累計值 。
以上各個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；在改變設(shè)定值與余振值時出現(xiàn)的控制值，只有在滿足大于70%小于130%的范圍時將本次控制值覆蓋上次的控制值 ；當(dāng)累計值的復(fù)位信號r-ljz來一脈沖時，將累計值清零 ；因此，以上各個量，只需操作工來改變設(shè)定值、空值、余振值來合理的調(diào)整控制值，才能使振動篩在振動時所裝入稱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
采用自動補(bǔ)償?shù)姆绞剑駝雍Y向稱量斗內(nèi)自動備料，再都裝入左右礦斗中，利用上料小車能自動的加入爐內(nèi)，來滿足高爐生產(chǎn)的要求，實(shí)現(xiàn)一切自動的目的。勞動生產(chǎn)率、利用系數(shù)及鐵水合格率得到明顯的提高：工人實(shí)物勞動生產(chǎn)率由原來的239.68t/人提高到262.13t/人，高爐利用系數(shù)由原來的3.56t/m3·d提高到3.71t/m3·d，鐵水合格率由原來的96.73%提高到98.69%。通過精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程，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)高爐自動配料,并通過人性化智能設(shè)置，使操作方式方便靈活。