自1997年以來,重慶水泥廠的3條濕法生產線由于原材料方面的因素,熟料質量較差,其主要原因是熟料中的fCaO居高不下。為了降低熟料中的fCaO,提高熟料質量,工藝上提出在石灰石中按一定比例自動連續地摻加螢石的措施(原生料工段每班由鏟車加螢石,未計量)。1998年6月,我們根據濕法線的實際工藝,在石灰石原料庫附近增加1個螢石庫,并在其庫底安裝了預給料機,1臺全荷式配料皮帶秤,同時在石灰石至生料磨頭倉的皮帶運輸機上安裝1臺懸浮式計量皮帶秤,通過STD總線工業控制計算機,以單閉環比值隨動控制的方式實現了螢石自動配料的技術改造,通過近2年的運行,控制效果良好,達到了工藝的要求。
1單閉環比值隨動控制原理
單閉環比值隨動控制實際上是一個以從動量Q2為閉環控制,而Q2又按一定比值關系隨動于主動量Q1的控制系統。
在系統穩定的情況下,兩種物料量應滿足Q2=KQ1(K是比值系數)。當主動量Q1不變時,若從動量Q2受到干擾,則通過從動回路自動調節,迅速克服干擾,以保持從動量Q2不變,進而保持設定的比值關系。當主動量Q1發生變化時,比值器的輸出去改變調節器的給定值,使從動量Q2以新的量值與主動量的變化相適應,從而保持設定的比值關系。若主、從動量Q1、Q2一起受到干擾,則調節器在克服從動量Q2的干擾的同時,又根據主動量Q1經比值器輸出的新的設定值去改變從動量Q2,以保持原來的比值不變。
在該控制方式中,從動量Q2閉環回路的任務是快速準確地隨動于主動量Q1變化。比值器的任務是將主動量Q1按要求的比例乘上某一倍數,作為從動量Q2流量調節的給定值,使從動量Q2與主動量Q1之間始終保持一定比值不變。
由于該控制方式能比較準確地實現主、從物料之間的比值隨動控制,而且結構簡單,調整操作方便。因此,我們采用了該控制方式來實現石灰石中按比例摻加螢石的自動配料系統。其中:石灰石為主動量Q1,螢石為從動量Q2。
2控制系統組成
根據配料系統的功能要求,本著操作簡單、設計合理、使用可靠、維修方便、價格適宜為原則,我們選用四川建材科研所自控室提供的STD總線工業控制計算機為配料控制系統的主機。該機的模板器件全部為抗干擾能力強、溫度性能好的CMOS器件,具有標準度高、可靠性好、功能齊全、使用方便等優點。
主機硬件系統與外界6個部分聯系,完成自動配料。這6個部分是:毫伏放大器、富士通FVR型變頻調速控制器、螢石預給料皮帶機、螢石全荷式恒速皮帶秤、生料石灰石懸浮式皮帶秤和獨立的穩壓電源。系統控制方框圖見圖2。