装卸料仓自动计量装置在应用中的若干问题探讨

　　一、引言

　　装卸料仓自动计量装置是针对冶炼企业码头物料的装卸、输送、计量要求，采用 PLC 控制技术，结合工业通讯网络而设计制造的全自动计量装置。余姚通用仪表公司生产的 TY- LTLD- 10 控制系统由抓斗机械、料斗、皮带机、放料闸门、称重系统、输送控制系统及网络监控、通讯系统组成，能够有效地提高现场计量精度，加快进料速度，降低管理难 度，如图1所示。

　　该控制系统已在国内多家大型钢铁生产企业投产使用，系统运行良好，可以认为是称重计量控制领域的一项成功探索，目前已获得了国家专利。但是，笔者通过在多个现场的调试研究，还是发现了一些不足之处，并对此予以提出加以改进。

　　二、现有系统工作状态及组成

　　由于在 《装卸料仓自动计量装置的研制应用》[1]一文中，对本系统已有详细介绍，本文只做简略介绍。

　　该自动计量装置的系统总图，如图 2 所示，每条皮带上不均匀的分布多个料斗，每个料斗发送重量传感器信号和各个设备的状态信息，接收对应的控制信号。重量传感器信号通过现场接线盒，发送给操 作室的重量仪表，计算后将数据输入上位机和PLC;料斗设备的状态信息由现场控制箱、低压柜中转后，进入 PLC 模块，供程序分析。同样，PLC 分析设备状态信息后，按现场工艺要求，将料斗、皮带控制信号传输给低压柜，经现场控制箱后，驱动各个设备动作。单个料斗具体的设备和信号走向图，如图 3 所示。

　　料斗部分由锥形料斗、导料架、支撑架、称动阀门等构成，如图 4 所示。

　　三、存在问题的分析

　　(一) 不同物料流量控制难

　　当料斗装卸块状或粘性物料时，瞬时放料量不是过小就是过大，很难调节到合适度，即便是采用现场手动控制也难以解决。

　　笔者分析后认为：放料口过长，导致阀门开口微小的变动就会引起放料量的巨大变化，是主要原因。如图 5 所示，当阀门开口在图示位置时，由于矿石直径的关系，8 颗矿石均不下落。假设每秒标准放料量为 4 颗矿石，将开口缓慢的扩大，当开口小于矿石平均直径时，只有少量小矿石下落，一旦开口超过矿石直径，图中 8 颗矿石一起落下，放料量瞬间变大。如此，放料速度变得极难控制。

　　(二) 放料不均导致皮带跑偏

　　料斗放料过程中，如果放料速度不恒定，左右阀下料量不一致，很容易造成输送皮带撒料、跑偏等故障，降低系统的可靠性。而由于液压推杆个体的差异 性，左右阀门的开关速度又往往不一致，这就需要额外的措施来保证放料速度的恒定均匀。用来解决这个问题的传统方法有位置控制和定时控制两种。