电子称重给煤机控制系统的设计与应用分析

安振江

冀中能源股份有限公司东庞矿 河北 邢台 054201

1 前言

以锅炉燃烧控制系统的要求为依据称重给煤机要向燃烧系统均匀、连续的输送煤炭。同时为了满足燃烧系统的需求以及能够匹配锅炉负荷,需要实际输送中对煤重量的计量为依据对给煤机的转速进行调节。煤仓中的煤炭从闸门落到给煤机的皮带上,之后被给煤机输送到锅炉中燃烧,在这个过程中控制开关和启停进出口闸门、输送机以及清扫机的是给煤机控制柜上的各种信号,例如:跑偏、堵煤和超温等等；调节输送机转速主要是通过人工预设信号或DCS预设信号与测速信号和称重信号之间的比较结果来实现的,最终保证给煤的精准性。

2 控制系统的设计

2.1 控制系统的原理 控制系统的工作原理可从两个方面进行分析:第一,利用顺序逻辑来控制输送机、闸门以及清扫机等设备,进行这一系列操作的根据主要是各个开关量传感器的监测信号；第二,控制输送机的转速。比较称重和测速传感器的测量值和预设值然后进行PID 运算是进行控制的主要依据。本文将对如何控制输送机的转速进行重点讲述:首先测算单位时间内的给煤量Y,要进行测算还需要明确两个值,一个是r即单位长度的煤重,其单位是千克/米。另一个是v即皮带的速度,单位是米/秒,这两个数值全都得到以后相乘的积就是Y 单位时间内的给煤量。之后在时间t上对单位时间内的给煤量Y 进行积分计算,这样最终的给煤量就能够计算出来了。然后拿这个结果去比较预设给煤量,计算出它们之间存在的误差并进行PID运算,之后会输出4-20 MA 信号对输送机的转速进行调节,从而使配煤更加的精准。

2.2 构成控制系统的硬件 西门子S7-1200PLC、称重传感器、SCONT-61PL 称重控制器、测速传感器以及丹弗斯变频器FC-360等是构成本文中控制系统的主要硬件设备。启停或开关清扫机、输送机以及闸门主要通过变频器实现的,PLC 数字量模块接能够对各开关量检测信号和就地、远程的启停控制信号进行有效的接收,同时能够把开关量信息输送给变频器,从而使变频器实现对相关设备的驱动控制。测速传感信号和称重传感信号输送到称重控制器之后会比较DCS流量预设信号,之后经过相关的运算变频器就会接收到4-20MA 模拟信号,从而对输送机的转速进行调节,最终使给煤量更加的精准。另外,称重控制器在本控制系统中实际上可以省去,将测速传感器的信号和称重传感器的信号直接输送到PLC称重模块,然后比较DCS流量设定信号,进行相关的运算后变频器就会接收到4-20MA 模拟信号,对输送机的转速进行相应的调节,从而使给煤量更急的精准。

2.3 控制系统的运行方式

2.3.1 给煤运行方式 一,就地操作。将开关调至就地状态,然后启动人工操作控制柜上的启停按钮,并对就地调速电位计的调节转速进行相应的调节；二,远程操作。远程调节转速的实现主要是靠DCS系统输出的两个信号,一个是启停信号,另一个是4-20MA 模拟信号。各个开关量检测信号会限制给煤机的运行看,比如:如果给煤机使得皮带跑偏那么就会自动停止运行,还有就是要成功启动给煤机就要保证出口闸门打开到位,否则给煤机无法启动运行。

2.3.2 清扫机运行方式 一,手动操作。首先将开关调至就地状态,然后启动人工操作控制柜上的清扫机旋钮,这样清扫机就可以开始进行相应的清扫工作了；二,自动操作。先将调至就地状态,之后人工调节清扫旋钮至自动状态或者设置为DCS远程控制,这样在启动给煤机之后,在通电延时继电器信号的控制下清扫机就可以自动的进行循环清扫。

2.3.3 进出口闸门运行方式 一,就地操作。首先将开关调至就地状态,之后的开闸门、停闸门以及关闸门等操作都通过操作控制柜上的三位转换开关进行；二,远程操作。先将开关调至远程状态,这样控制闸门的开、关以及停止就可以通过DCS的输出信号来完成。如果超温现象被超温传感器检测发现,那么闸门就会通过联锁动作关闭,防止皮带被锅炉的回火烧毁。

结束语

综上所述,当前除了煤炭行业广泛的使用了本系统之外,还在需要高精度、连续定量计量某种物料或者多种物料的各种工业生产过程中实现了广泛的应用,从而保证生产过程的稳定,并确保物料配比的精确,最终大大提高企业经济效益,推动企业进一步向前发展。