文章概述：介绍了水泥包装机自动下料系统在生产过程中的应用和改进。水泥生产过程中的计量、控制设备很多，加强对各计量系统的使用管理和应用改进，在工艺过程控制、产品质量控制和降低消耗方面有很大作用。
1 自动下料系统的应用及改进
1.1 使用情况与不足之处
图1为改进前的工艺流程，应用音叉料位计来自动控制下料电动机，当料位低时，低位音叉料位计动作，发出信号使下料分隔轮电动机开动下料。当料位过高时，高位音叉料位计动作发出信号，使得下料电动机停止，这样周而往复地工作，以保证水泥包装机内有一定的料量，满足不间断袋装水泥的要求。
图1 改进前包装机加料系统
由于主机电动机采用变频调速，正常产量可达60～80t/h，若再提高速度，产量仍会提高，而主机仓内仅存水泥1t多，也就是说，每间隔1min甚至不到1min，2个音叉料位计就要动作1次，分隔轮下料电动机就要重新开动1次。频繁动作，造成2个音叉料位计经常损坏，需要维修和更换，这不但浪费资金，还影响正常生产。
1.2 改进
去掉2个音叉料位计，为使水泥袋装输出与主机仓内的料量保持平衡，也就是水泥袋装输出量与下料量应成一定的正比匹配关系，主机电动机与分格轮下料电动机都采用变频调速，且2台电动机使用1台变频调速器，采用同步调节(如图2所示)，即可在变频器本身设定一定的频率让2台电动机同时运转，也可在现场进行手动调节。
图2 包装机加料电气改进
图2中，开关K打开时电动机停止，K闭合时电动机1M、2M开启，通过10kΩ、2W可调变阻器旋钮随时调节频率，当通过频率表观察到所需要的转速，停止旋转旋钮，电动机就在这一频率(速度下)工作。
如若水泥输出量与下料量还不能匹配，可根据生产产量的需要适当调节分格轮下料器上端的手动调节阀门为一定的开度，以满足生产的要求。与改前相比，除去音叉料位计以后，分格轮电动机不致于频繁启动，使生产长期处于正常运行状态，也减少了事故率。
2 磨机下料系统的应用及改进
2.1 改进前的电控流程系统
如图3所示，自动加料系统一般由皮带秤(或转子秤)、变频器、控制器、计算机等组成，以达到定量给料、自动或手动调节、本地现场操作控制或远程计算机自动控制的目的。但在使用中皮带秤或转子秤体容易大量堆料，物料跑冒，甚至会使秤体电动机过载、堵转而烧毁电动机。究其原因是料仓下料的分格轮电动机始终匀速运转。当料仓内有冲击下料时，尤其是象粉煤灰等细度较小的料，瞬间的下料量很大，为保持入磨料流量为一定值，秤体电动机及皮带就要减速，使得料量更加堆积，就会出现大量跑冒物料或堵烧电动机及元器件现象。
图3 改进前皮带秤自动控制示意
1.测速传感器；2.秤体电动机；3.皮带秤；4.分格轮电动机；5.料仓；6.荷重传感器；7.控制显示器；8.远程计算机；9.变频器。(图4同)
2.2 改进后的电控流程系统
改进后的电气控制见图4。
图4 改进后皮带秤自动控制示意
将变频调速器控制秤体电动机改为控制分格轮下料电动机，且同时将测速装置一并安置。虽改动不大，但收效却很明显。因为从电气控制原理上，控制器、计算机、变频器直接控制分格轮电动机的转速。当下料量小时，自动使分格轮电动机转速上升，当下料量大时自动调节分格轮电动机转速下降，以达到定量给料自动下料控制的目的。
3 对加料秤(皮带秤、转子秤)参数的设定
在实际使用皮带秤或转子秤下料过程中常常会出现如下情况:当料量小时，计算称重控制器会对变频调速器发出更大的给定信号，使得下料电动机加速运转，下料量也瞬时加大很快达到并超过所设定的流量值，这时计算机控制器又会对变频器发出很小的给定信号，使得分隔轮下料电动机转速急剧下降乃至到零。下料量又会骤减，计算机控制器、变频器又会使电动机迅速加速，如此循环往复，使得下料电动机经常处于加速、减速中工作，并且频繁启动，不但对电动机本身、设备等不利，也使得物料下料量极不均匀，出现了一股一股冲击波式的下料。
以上现象，既不能说是工艺、设备配置不合理，也不能说是电气控制的失败。只要对该计量控制系统技术原理充分消化，合理进行参数的设定，就可以达到预期的运行效果。
如我厂新建8号水泥磨粉煤灰转子秤下料系统调试过程中也出现了如上所说的处于频繁加速、减速、启动、停止的运行状态。
经过很长一段时间的调试摸索，发现问题出现在参数的设定上。经过反复摸索总结出了最佳参数值，如:按“执行”键显示“P□□×××”表示为PID调节参数，P最大为100，将之设定为P=40；I最大为50，将其设定为I=20，将D参数的下限设为5mA，上限设为20mA，同时对额定流量、皮重上下限的参数进行正确设定。
经对转子秤的各参数值的正确选取与设定，问题及现象都消除了，实现了中控与现场之间稳定而平滑的控制与操作，实际下料量与中控给定之间能达到瞬间相等对应且下料平稳。
作者：张国希，李伟卓
单位：哈尔滨水泥厂 下载本文
