新鋼公司三期技改積極采用了管狀皮帶輸送的新工藝，將石灰廠的熟料石灰粉通過(guò)管狀皮帶密閉直接輸送到煉鋼廠。新工藝的應(yīng)用，在凸顯環(huán)保、防潮、效能高等特點(diǎn)的同時(shí)，卻給稱(chēng)重計(jì)量帶來(lái)了相當(dāng)?shù)睦щy。由于該條管狀皮帶彎彎曲曲，不能滿足電子皮帶秤安裝的技術(shù)要求，稱(chēng)重計(jì)量成了新工藝應(yīng)用推廣中不可逾越的難題。新鋼公司打破傳統(tǒng)電子皮帶秤動(dòng)態(tài)計(jì)量方式，成功開(kāi)發(fā)了兩個(gè)稱(chēng)量斗輪流靜態(tài)稱(chēng)重，達(dá)到連續(xù)、快速、準(zhǔn)確計(jì)量的目的，解決了管狀皮帶稱(chēng)重計(jì)量難的技術(shù)問(wèn)題，為管狀皮帶的稱(chēng)重計(jì)量尋找到了一條新的有效途徑。
一、方案及組成
基本設(shè)計(jì)方案:管狀皮帶輸送的物料(石灰粉)連續(xù)分別地輸送給兩臺(tái)稱(chēng)量斗，兩臺(tái)稱(chēng)量斗采用輪流靜態(tài)稱(chēng)重、交替裝卸料、快卸慢裝的工作方式。通過(guò)快卸慢裝產(chǎn)生的時(shí)間間隙，在保證稱(chēng)量斗的靜態(tài)稱(chēng)量的同時(shí)確保管狀皮帶對(duì)物料的連續(xù)輸送，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、快捷、準(zhǔn)確的稱(chēng)重計(jì)量。
該系統(tǒng)由兩臺(tái)稱(chēng)量斗、控制裝置、視頻及遠(yuǎn)程裝置等組成，如圖1所示。
<CTSM>圖1管狀皮帶稱(chēng)重系統(tǒng)組成示意圖</CTSM>
1.稱(chēng)量斗
稱(chēng)量斗由稱(chēng)重傳感器、稱(chēng)重控制器和限位裝置等組成。稱(chēng)量斗的配置應(yīng)滿足 級(jí)秤的技術(shù)要求。
(1)稱(chēng)重傳感器的選用
稱(chēng)重傳感器應(yīng)選用柱式或橋式傳感器，抗側(cè)載和抗沖擊能力好，安裝維護(hù)方便。
主要技術(shù)參數(shù):①準(zhǔn)確度等級(jí):0.03%；②靈敏度:2.0mV/V；③輸出阻抗:(350±3)Ω。
(2)稱(chēng)重控制器
主要技術(shù)參數(shù):①線性度:0.01%；②輸入靈敏度:0.2μV/d；③滿量程輸入信號(hào)范圍:(0～10)mV；④A/D轉(zhuǎn)換速度:10次/s；⑤內(nèi)部分度數(shù):100萬(wàn)碼；⑥顯示分度數(shù):60000碼。
主要功能:①具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種標(biāo)定方式；②具有主、副兩個(gè)顯示器，主顯示器為累計(jì)顯示器，副顯示器為當(dāng)前顯示器；③具有配料控制模式；④具有按鍵設(shè)置上、下設(shè)定值；⑤具有放料值自動(dòng)累加；⑥具有繼電器控制觸點(diǎn)輸出(4對(duì)常開(kāi)常閉)；⑦具有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸出接口；⑧具有RS232(或RS485)通信接口和20mA電流環(huán)；⑨具有斷電保護(hù)等常規(guī)功能。
(3)限位裝置
系統(tǒng)采用碰撞式限位裝置，安裝在傳感器附近。碰撞式限位在起到了水平橫向的限位作用的同時(shí)起到由于傳感器傾斜對(duì)料斗垂直方向的支撐保護(hù)作用。
稱(chēng)重控制器通過(guò)20mA電流環(huán)接口形式將累加重量顯示在現(xiàn)場(chǎng)大屏幕上。系統(tǒng)接地良好，以確保系統(tǒng)能有效地防止雷擊。
2.控制裝置
控制裝置由中間給料倉(cāng)、進(jìn)放料閥門(mén)及控制設(shè)備組成。中間給料倉(cāng)內(nèi)設(shè)置翻板，控制1#、2#稱(chēng)量斗的裝料。進(jìn)放料閥門(mén)可選擇電動(dòng)或氣動(dòng)。控制系統(tǒng)原理圖如圖2所示。
<CTSM>圖2控制系統(tǒng)原理圖</CTSM>
中間給料倉(cāng)內(nèi)的翻板和兩個(gè)稱(chēng)量斗的放料閥門(mén)為單項(xiàng)控制，即通電關(guān)閉，斷電打開(kāi)，由WK表示(WK1為中間給料倉(cāng)內(nèi)的翻板，WK2、WK3為1#、2#稱(chēng)量斗放料閥門(mén))，W為稱(chēng)重控制器的上、下控制限的觸點(diǎn)輸出。稱(chēng)量重量達(dá)到設(shè)定上限值，放料觸點(diǎn)(W放料)打開(kāi)放料，一直放空到下限值時(shí)閉合，控制放料閥門(mén)。上料皮帶控制根據(jù)電氣設(shè)備的要求取觸點(diǎn)。KH開(kāi)關(guān)用于選擇手動(dòng)或自動(dòng)。
當(dāng)稱(chēng)量斗或其他設(shè)備發(fā)生故障且不能正常工作時(shí)，稱(chēng)重控制器和控制柜內(nèi)的控制信號(hào)會(huì)輸入到控制室，報(bào)警并使管狀皮帶機(jī)停止工作。
3.視頻及遠(yuǎn)程裝置
用兩臺(tái)攝像機(jī)，一臺(tái)攝像機(jī)監(jiān)視稱(chēng)量斗整個(gè)工作狀態(tài)，另一臺(tái)攝像機(jī)監(jiān)視兩臺(tái)大屏幕顯示的累計(jì)重量。
遠(yuǎn)程裝置采用數(shù)字光端機(jī)。數(shù)字光端機(jī)采用專(zhuān)用ASIC設(shè)計(jì)及高速DSP技術(shù)，全數(shù)字無(wú)壓縮、無(wú)損傷廣播級(jí)傳輸方式。高清晰度、高分辨率通過(guò)光纖高質(zhì)量無(wú)損傷地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。用一對(duì)數(shù)字光端機(jī)經(jīng)一根光芯將視頻信號(hào)、RS232(或RS485)信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸?shù)接?jì)量室。
二、工作過(guò)程
管狀皮帶輸送的石灰粉，經(jīng)中間給料倉(cāng)中的翻板，落到處于下限設(shè)定(斗空)的1#稱(chēng)量斗中，當(dāng)該稱(chēng)量斗的石灰粉重量達(dá)到上限設(shè)定(斗滿)時(shí)，該稱(chēng)量斗的稱(chēng)重控制器就會(huì)輸出二路信號(hào)，一路控制中間給料倉(cāng)內(nèi)的翻板進(jìn)行切換，將物料由1#稱(chēng)量斗切換到2#稱(chēng)量斗，1#料斗秤加料結(jié)束，稱(chēng)重控制器進(jìn)行稱(chēng)重采集，當(dāng)前顯示重量自動(dòng)累加到累計(jì)顯示器；另一路信號(hào)則開(kāi)啟1#稱(chēng)量斗的放料閥門(mén)進(jìn)行放料。2#稱(chēng)量斗此時(shí)正在加料。
2#稱(chēng)量斗正在加料的同時(shí)，1#稱(chēng)量斗放料至下限設(shè)定(斗空)，此時(shí)，1#稱(chēng)量斗的稱(chēng)重控制器發(fā)出斗空信號(hào)，將1#稱(chēng)量斗的放料閥門(mén)關(guān)閉。1#稱(chēng)量斗此時(shí)處于備料等待狀態(tài)。
2#稱(chēng)量斗加料至上限設(shè)定(斗滿)時(shí)，重復(fù)1#稱(chēng)量斗相同的動(dòng)作。
稱(chēng)重控制器累加重量為每次放料值的自動(dòng)累加。兩臺(tái)稱(chēng)重控制器累加重量之和就是管狀皮帶輸送的物料(石灰粉)的總重量。
三、其他
1.稱(chēng)量斗放料口的開(kāi)度，要依據(jù)管狀皮帶的最大流量來(lái)確定。要確保放料的流量比進(jìn)料的流量大，實(shí)現(xiàn)“快卸慢裝”。
2.兩稱(chēng)量斗交替稱(chēng)重卸料不僅可以大大減少稱(chēng)量斗的容量，而且所需的高差也小。但稱(chēng)量斗的容量要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件盡可能大，這樣中間給料倉(cāng)內(nèi)翻板的動(dòng)作頻率就可以大大減少，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
3.稱(chēng)重傳感器應(yīng)安裝在承重梁上。用鋼結(jié)構(gòu)做承重梁時(shí)要有足夠的剛性，否則應(yīng)采取加固措施，增強(qiáng)梁的剛性。
選用3個(gè)稱(chēng)重傳感器的稱(chēng)量斗，當(dāng)下料口嚴(yán)重偏離料斗秤重心時(shí)，應(yīng)在下料口所對(duì)應(yīng)的垂直平分線的兩側(cè)設(shè)置稱(chēng)重傳感器，以此形成一個(gè)等腰三角形。
4.稱(chēng)量斗采用全封閉系統(tǒng)，接料口、放料口及除塵裝置須獨(dú)立，采用軟連接。物料是粉狀時(shí)稱(chēng)量斗的放料閥門(mén)應(yīng)考慮密封裝置。減少揚(yáng)塵和點(diǎn)漏，確保計(jì)量準(zhǔn)確。
5.稱(chēng)量斗的錐體部、分流板及翻板等容易被物料磨穿的部位，其表面可增加耐磨層，耐磨層的材料可采用超高分子量聚乙烯。
6.稱(chēng)量斗應(yīng)設(shè)置砝碼的專(zhuān)用支架，以便定期對(duì)稱(chēng)量斗進(jìn)行校準(zhǔn)。
7.系統(tǒng)具有自動(dòng)/手動(dòng)兩種工作方式。
四、結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)由于利用封閉雙秤形式，互鎖控制，系統(tǒng)集成費(fèi)用低，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，環(huán)保性能好。自投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行狀況良好，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、快速、準(zhǔn)確的稱(chēng)重計(jì)量。該系統(tǒng)的投運(yùn)，達(dá)到了環(huán)保與準(zhǔn)確稱(chēng)重的完美結(jié)合，為管狀皮帶的稱(chēng)重計(jì)量積累了可借鑒的方法。
