朱邦产

（福建三钢劳动服公司，福建三明 365000）

0 引言

某钢渣微粉厂螺旋配料秤机械部分由1个80 t的料罐和2台螺旋秤体组成,电气控制部分由1台变频器、2台2.2 kW交流电机、1个测速传感器、1个吊钩重量传感器和1台给料机控制器组成见图1。

1 问题

改造前的电气控制设计，1#螺旋秤电机端部风罩安装1只测速接近开关（速度传感器安装在电机风罩上 型号GTS-211B-16）测速，出料口安装吊钩重量传感器（YZC-500 NG）、变频器（GD200-2R2G-4，2.2 kW）、给料机控制器（YN3000A2）组成给料定量控制。2#螺旋秤体由接触器直接控制，50 Hz全速运转传送出料。试生产期间出现微粉产品质量不合格现象。经检验分析确定是配料误差大、不稳定引起的质量问题。正常配料设定值为1.9 t/h，检测反馈实际值1.19 t/h，允许误差＜5%，偏差超出给定值范围37.4%。按一定的时间把2#螺旋秤体出口配料装袋过磅，同样证实误差超出正常值37.4%。同时给料机控制器后台记录显示出配料波动大，配料误差不稳定（图2）。

图1 改造前螺旋配料秤结构组成

图2 给料控制器记录

2 原因分析

（1）进料问题。由于配料是从80 t配料罐自由垂直落入1#螺旋配料秤体入口，有时物料塌落造成进料口堵塞下料不畅，此时给料机控制器检测到物料重量低于给定值，给料机控制器发出加速信号，电机加速运转；下料均衡时，给料机控制器检测到物料重量等于给定值，给料控制仪表发出减速信号，电机减速运行。这样来回频繁加减速，是引起物料给定误差的一个原因。

（2）传感器装设问题。1#绞龙有1只传感器悬吊在出口，进料端由机械可转动机构固定，装设1只重量传感器不能完全、准确地检测出实际重量，从图2可以看出，正常配料设定值为1.9 t/h，检测反馈实际值1.19 t/h，传感器没有完全检测到实际料重，是产生误差的另一个原因。

（3）给料机控制器设置问题。给料机控制器的PID（Proportion Integration Differentiation，比例积分微分）设置存在问题，没有考虑到物料冲击引起不稳定，给料控制仪表微积分参数设置过小，反应过快、时间过短，也是产生误差的原因。

3 改造措施

（1）把测速传感器改装在2#螺旋秤体电机端部风罩上。

（2）把吊钩重量传感器改装在2#螺旋秤体上并且增加2只吊钩传感器。3只吊钩传感器把2#螺旋秤体悬空吊起（图3），2#秤体完全由吊钩传感器支撑，解决了单支吊钩传感器的缺点；由于2#螺旋秤没有受到添加物料的冲击运行稳定，吊钩秤重量传感器测量信号也稳定。因此采集2#螺旋秤的测速信号，吊钩重量传感器信号，输入到给料机控制器的信号稳定、真实，再由给料机控制器控制1#螺旋体电机变频器控制电机转速，实现稳定、真实的给料量控制。

图3 改造后螺旋配料秤结构组成

（3）给料机控制器重新设置，考虑到开机后添加物料通过1#螺旋体后进入2#螺旋体有一个时间差和物料塌落造成螺旋体受到堵塞，因此重新设置给料机控制器部分参数，在仪表控制部分，把快速控制改为中速控制、把PID设置的时间从1 s改为4 s。

（4）电气连接。3只吊钩重量传感器输出线并联（给料机控制器允许8只重量传感器信号并联接入）接到屏蔽双绞线上，再接到给料机控制器的重量传感器信号输入端；测速传感器接到屏蔽双绞线上，再接到给料机控制器的测速传感器信号输入端。其他接线不变动。电气接线见图4。

4 结束语

螺旋配料装置改造后，经过一年多的生产实践，微粉经检验部门检测合格率100%，图5显示设备运行过程中配料比较稳定、没有大的波动，添加物料误差稳定在4.74%，符合微粉配料的质量误差＜5%的要求。

图4 改造后电气接线框图

图5 改造后给料控制器记录