造粒机进料系统改造

2017-03-04屈有福大同煤业金鼎活性炭有限公司山西大同037003

化工管理 2017年12期

关键词：造粒机砝码组态

屈有福(大同煤业金鼎活性炭有限公司，山西大同 037003)

造粒机进料系统改造

屈有福(大同煤业金鼎活性炭有限公司，山西大同 037003)

造粒机进料系统由于料仓直接下料导致下料不均、溢煤粉等现象发生，针对此现象，本次改造通过料仓重量，自动控制下料电机运转速度从而避免此现象的发生。

重量称重秤；西门子300PLC以及wincc；模拟量信号采集

自动控制是能自动调节及检测加工的机器设备及仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。为了提高大同煤业金鼎活性炭脱硫脱硝炭制粉车间产量、减少工人的劳动强度，特针对制粉车间造粒机进料系统进行改造，有效地增加造粒机连续生产的时间。

1 改造内容

1.1 改造设计方案

1.1.1 改造前调查情况

(1)缓冲料仓净重2500kg,体积5立方米，所以采用传感器型号为FB-SQB-1t，数量为4个。

(2)防爆称重控制仪表用于现场采集传感器数据、给DCS控制系统中的AS站传递4-20mA信号，仪表型号为FB-XK3192。

(3)防爆接线盒用于接入传感器的信号，并传递给称重控制器，型号为FB-JXH-4+1。

1.1.2 改造内容

现场四个支撑料仓的立柱上水平安装4个重量传感器，接线箱安装在立柱与防爆称重控制器的连接横梁上，料仓上下采用软连接的方式，要求料仓上下只能靠传感器的立柱支撑，螺旋给料机以及轴承需安装支撑，称重控制器的电源线从控制室的对应空开上接入220V电压，传感器的信号线通过防爆接线箱接入到称重控制器内，从控制箱内接出4-20mA信号线接入到DCS系统中的AI模块中，编写改造内容的程序。

1.2 改造实施步骤

1.2.1 称重秤的安装

控制器采用220V交流供电，其测量原件为四个称重传感器位于支撑料仓的四个立柱上，采用点焊工艺连接在柱体的表面上，料仓的进料口和出料口采用软连接的连接方式，让料仓的重量完全压在称重传感器上，传感器的信号线通过现场固定的防爆接线盒把信号接入称重控制器上，连接好硬件设备后按照说明书上的校队过程进行称重秤的调节。

1.2.2 系统接线

由于称重控制器的4-20mA信号为有源信号，而原系统硬件组态中的这个空余点位采用两线制，所以需要把硬件组态的DP从站中的AI模块中6-7通道修改为4线制，对于硬件方面需在此AI模块（6ES7 331-7KF02-0AB0）上把测量卡由D改成C。

1.2.3 改编程序与组态画面

在STEP7中添加FC10块程序，进行实际重量的采集，添加DB5数据块并编辑，进行与wincc的通讯使用，添加FC5（给料机自动调速）块，在程序中加入使用和停止自动给料的触点，在自动情况下目标重量与实际重量相比较，当低于或高于目标料位时，以每200ms的速度增加或减少0.05HZ给料机频率，最高增加到50HZ,最低减少至5HZ。下载程序后，组态wincc画面，第一步在wincc的变量管理器中的TCP/IP下的FWK中新建组重量控制以及变量（料仓实际重量和目标重量，重量自动启和停以及重量自动控制），第二步在图形编辑器中的Start.pdl中添加启动/停止按钮，以及画面指示灯指示自动给料的启动或停止，在启动按钮中的事件属性中添加鼠标事件，通过点击鼠标和释放鼠标显示连接界面改变连接变量，停止按钮和启动按钮一样，在指示灯中的属性的背景颜色中添加连接变量以及填充颜色(真绿假红)，用于指示是否在启动或停止自动给料状态。第三步在图形编辑器中的TimeSet1.PDL中添加表格方框，并在重量实际值和重量目标值后面显示数值的地方编辑组态对话框与连接变量。

2 后期试验以及效果对比情况

2.1 试验校对过程

在投入使用前，本次改造进行了试验校队，试验所需材料2 个10KG砝码。步骤如下：

（1）查看现场称重是否准确以及远程显示是否准确，来检验是否能正确显示重量。首先检查零点是否准确，在不放置任何物体时，现场控制器和远传工控机上显示都为零；其次，在料仓上放置10KG砝码，现场控制器显示10KG，远传显示9.9KG；最后，在料仓上放置20KG砝码，现场控制器显示20KG，远传显示19.9KG，符合本次实验误差结果。

（2）试验料仓重量是否能控制输送电机运转速度，运行wincc组态软件后，把料仓称重的目标值调成10KG，在电机的运行画面中，启动电机，点击启动自动控制，在料仓上不添加砝码的情况下，电机的运转变频是以0.05HZ/s的速率增加频率，在料仓上放置一个10KG的砝码，电机的运转变频保持不变，在料仓上添加两个砝码后，电机的运转变频是以0.05HZ/s的速率减少频率。点击自动停止按钮，电机频率按停止后的频率运行，不自动跟踪料仓料位。

2.2 后期效果

原来造粒机由于粉煤喷料等问题导致生产时断时续，不能连续生产，产品合格率很低。现经改造后，车间能连续稳定的生产，依据皮带秤称量数据每台造粒机每12小时大约能多生产8到9t的合格产品，有效的避免了料仓溢煤粉，减少生产作业人员的负担，生产产品能达到预期的产品质量等情况。