浅谈CFW双调速控制在球团生产中的应用

王海燕

（宝钢集团有限公司 湛江钢铁有限公司，广东 湛江 524072）

0 引言

球团出产的物料运送设备首要是皮带机。皮带秤是皮带机运送固体散状物料进程中对物料进行接连称重的一种计量设备，它能够在不中止物流的状况下测量出皮带机运送物料的瞬时流量和累积流量。在没有皮带秤的时代，物料的计量首要选用静态分批办法称重。这样的称重办法需求有一个专门的称重工序，使物料在处于静态的状况下进行称重。关于大规模出产需求接连工作的技术进程来说，固体物料分批称重破坏了进程的接连性，这是不允许的。跟着出产规模的扩展，皮带机的运送量每小时到达数百吨、数千吨乃至上万吨。在这种状况下，往往只需用皮带秤称重才是实践可行的计划。

1 球团厂CFW的运用散布状况

当前球团厂共有电子皮带秤61台：一般皮带秤11台，配料秤CFW（Constant Feed Weigh）50台。其间磨矿CFW13台、配料室CFW12台、铁精矿仓CFW9台、造球室CFW9台、供煤体系CFW6台、高压辊磨CFW1台。配料室、铁精矿、磨矿共34台CFW的给料机和皮带机电机别离由变频器股动，归于双调速操控。其他的16台CFW只需一个变频器，归于单调速操控。本文首要论说的内容是双调速操控。单调速式CFW的长处是只需一个变频器，出资少。缺陷是皮带上的物料负荷随物料量的多少而变，对物料称量精确度有影响，特别是流量设定值改动规模大或流量设定值长时辰在低量程区域影响更大。双调速CFW的长处是皮带上的物料负荷不随物料量的多少而变，对进步物料称量精确度有优点。缺陷是体系构成较为杂乱，有2台变频器，出资大。

2 双调速操控体系构成

双调速式CFW是指给料机、皮带机均调速的配料秤。给料机调速是为了改动物料给定量，皮带机调速是为了使皮带上的物料负荷一直保持稳定。双调速有两种办法：一是，给料机、皮带机同步调速，便是选用机械办法，由一台变频器同步股动给料机和皮带机的电机；二是，由两台变频器别离股动给料机和皮带机的电机。同步调速办法多了机械设备，但省了一台变频器，总的来说节省了出资；两台变频器调速多了一台变频器，出资尽管增加了一些，但调整愈加灵敏，变频器作业参数设置便利，习惯物料量设定的改动规模更宽。当前绝大多数使用都是选用两台变频器别离股动给料机和皮带机电机的调速办法。球团厂的双调速式CFW都是两台变频器拖动办法。

3 双调速操控原理和操控办法

球团厂的双调速操控设备包含PLC、变频器、电机、称量体系（由皮带秤操控器、称重传感器和测速传感器组成）。以配料室的铁精矿1#CFW为例：铁矿粉由圆盘给料机运送给皮带机。圆盘给料机和皮带机电机别离由变频器拖动，变频器由PLC输出的4-20mA信号操控，4-20mA信号由流量给定值和瞬时流量值的差值算出，流量给定值由中控室手动设定，瞬时流量由称重传感器和测速传感器的乘积算出。

皮带秤操控器接纳来自现场的称重传感器毫伏信号，一起给称重传感器供给励磁电压；接纳测速传感器的脉冲信号，一起给测速传感器供给电源电压；还接纳来自PLC的流量给定值（4-20mA）信号。输出瞬时流量值、差错值（设定值sp-瞬时流量值pv）、累计值、各种开关量等给PLC。变频器接纳的速度操控值来自PLC的输出4-20mA信号，输出频率值（0-50Hz）给电机。当变频器接纳到4mA信号时，电机不转变；当接纳到12mA信号时，电机中速工作；当接纳到20mA信号时，电机以最高速度工作。PLC接纳来自皮带秤操控器的瞬时流量值、差错值、累计值、各种开关量等。输出2组4-20mA信号到变频器，输出1组4-20mA信号到皮带秤操控器。3组输出信号别离是速度操控值1、速度操控值2、物料流量给定值，而且速度操控值1与速度操控值2是同步的、持平的。

CFW调速有两种操控办法：一是，瞬时值操控（球团厂当前用这种办法）；二是，累计值操控。将皮带秤上物料瞬时流量值作为操控量的称为瞬时值操控；将皮带秤一段时辰物料累计值作为操控量的称为累计值操控。

为瞬时值操控随时辰的改动曲线，水平线AB表明设定值，曲线坐落AB线之上表明实践运送量大于设定值，曲线坐落AB线之下表明实践运送量小于设定值，（sp-pv）为t1时辰的差错值，瞬时值操控即需求使△为零的操控。但在操控进程中，有能够瞬时流量曲线坐落AB线之上的时辰较长，这样在一段时辰后从总的操控作用来看尽管差错并不太大，但跟着时辰的推移能够累计值会呈现一个较大的差值。球团厂的CFW调速就是用瞬时值操控办法。因为皮带秤操控器是选用上海大和公司的CFC-200系列外表，该外表只需瞬时值操控功用，而不具备累计值操控功用。

为累计值操控随时辰的改动曲线，水平线AB表明设定值，操控运算不是以设定值与瞬时流量值（例如t2时辰）的差错进行，而是以该时辰之前的从t1到t2的OABT矩形面积（代表该段时辰大概运送的物料量）作为设定值，将它与同一时辰实践累计值进行比拟，累计值操控即需求使该累计差错值为零的操控。由此可知，跟着时辰的延伸，代表分母的设定值越大，调理进程的差错比值越小。因而其操控精度更高，可彻底补偿调理进程的差错。当对负载大的物料进行操控时能够得到较好的精确度。对同一物料用不一样的操控办法，累计值操控精度要比瞬时值操控精度高一些。

配料皮带秤加给料机组成一个反应操控体系。因为给料机下料口离皮带秤的间隔不远，通常状况下体系的滞后很小，惯例的PID（Proportional Integral Differential）操控就能获得较好的操控作用。配料室、铁精矿、磨矿共34台CFW的皮带秤操控器都是选用CFC-200系列外表。该外表自带PID操控模块，能将皮带秤上物料瞬时流量值作为操控量来施行自动操控。例如配料室1#铁精矿给料机的最大给料才能为0-400T/h，皮带秤的量程规模0-400T/h，最大瞬时荷重为156kg，皮带长度为9.09m，计量段长度为0.6m，以最大速度工作一周所需求时辰为15.72s。

前面说到CFC-200系列外表的PID操控功用，这里趁便作简略分析：所谓PID操控，就是份额、积分、微分操控。PID调理操控是一个传统操控办法，它适用于温度、压力、流量、液位等简直一切现场，不一样的现场，仅仅是PID参数设置不一样，只需参数设置妥当，均能够达到很好的作用。