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技术论坛  称重仪表在高炉中功能介绍
称重仪表在高炉中功能介绍2019-07-22
1 前 言

目前, 国内中小高炉槽下称量配料系统大多由称重模块称重仪表、数显调节仪、传感器、激励电源等几部分组成, 系统组成复杂, 连线多, 安装维护很不方便。而做为称量配料系统关键的称重仪表( 以下称原称重仪表) , 大多是普通的毫伏信号放大器, 存在的主要问题有:,

(1) 无法解决零点变化引起的称量误差
(2) 无法解决称重模块线性不好引起的称量误差
(3) 无法解决余振量引起的上料误差
(4) 校秤复杂
(5) 安装维护困难。

针对上述存在的问题, 利用89C51 单片机, 结合数字变送、显示、调节及称重模块并联等技术, 再充分考虑炼铁工艺的要求, 开发了一种适用于高炉称量系统的智能重量变送调节器( 以下称新型称重仪表) , 现简介如下。

2 工作原理

高炉称量系统的新型称重仪表的以89C51 为系统核心, 不挥发RAM 存放掉电后需保护的各种参数, 称重系统的称重模块( 一般为3~4 个) 通过接线盒并联, 桥压接至称重仪表的桥压输出端, 输出接至称重仪表的输入端。根据提供给称重模块桥压值和称重模块灵敏度的不同, 称重模块输出信号( 也就是称重仪表的输入) 也不同, 一般不超过30mV。该信号经滤波放大, 再经V/ F 转换送入89C51 处理。处理后通过8255 接口电路经D/ A 转换输出模拟量信号, 同时送显示。经功能软件运算处理后, 决定是否发出料满信号, 通过键盘设定参数或进行各种功能操作, 微处理器监控电路监控故障状态。


3 性能特点

3. 1 称量精度高

高炉称量用的料斗, 因天气、料的质量等众多原因, 放完料后, 料斗内有时残存一些料, 皮重是变化的, 如果不及时在每次放完料后进行调零去皮, 不可避免地会产生称量误差。例如: 如果是下雨天, 料斗壁上会逐渐沾上一些粉尘, 而天晴干燥后, 又会慢慢掉下, 皮重变化较大, 直接影响称量的准确性。为解决此问题, 新型称重仪表设计了自动调零功能, 每次放完料后, 延时一会儿, 自动调零去皮, 从而保证了称量的准确性。从理论上讲, 重量传感器的输出应是线性的,但实际上当遇到传感器线性较差时, 如果不对其校正, 自然会产生称量误差, 为此新型重量变送器中增加了非线性校正功能, 很好地克服了由称重模块非线性引起的误差。通过增设以上两种功能( 自动调零、非线性校正) , 称量精度大大提高, 可达到误差小于0. 2%FS。

3. 2 上料准确, 处理速度快

原称重仪表不具有余振量跟踪功能。例如: 某称量料斗要求的料满值为1000kg , 由于给料的振动筛停电以后, 还要振动一段时间, 也就是说还要有一些料振下来, 所以设定料满值时不能设1000kg, 这就需要操作工仔细观察, 如果余振量为100kg, 设定料满值就应为900kg。但是,余振量是变化的, 随着大料仓存料的变化, 料的粒度的变化, 以及天气、气候等原因, 余振量都会变化, 操作工需经常来调整。若操作工责任心强, 观察仔细, 调整及时, 则上料误差会少些。但大多数人设定完后, 很少观察调整, 造成较大的累计误差, 直接影响炉况的稳定和生产。对于高炉来说, 最终要求的是上料准确, 称量准确只是基础。在保证了称量准确后, 要保证上料准确必须解决余振量问题。为此, 新型称重仪表器在设计时增加了余振量自动跟踪功能, 只要按要求设定完上料的料满值后, 勿需考虑余振量, 新型重量变送器将会自动提前停振, 靠余振达到要求的料满值, 从而保证了上料的准确性。另外, 上料的准确与否还与处理速度有很大关系, 为保证控制给料振筛的料满信号及时发出, 将处理速度提高到5 次/ s。

3. 3 自动校秤

称重仪表需要定期校正。原重量变送器的校正是一件非常繁重、复杂的工作。例如个2t 的秤,调完零点后, 需要压上2t 砝码调量程, 量程调完后, 零点又变了, 卸下2t 砝码再调零点, 零点调了, 量程又变了, 又要压上2t 砝码再调量程, 如此反复多次, 是一件很繁重的体力劳动, 且需很长时间, 特别是在生产时, 校秤很难实现。新型称重仪表具有智能性, 通过软件编程, 具有了自动校秤功能, 只需加载一次砝码( 勿需加到满量程) , 即可完成校秤工作, 大大减轻了校秤的劳动强度。

3. 4 安装维护方便, 可靠性高

如前所述, 原称量系统组成复杂, 连线多, 安装维护十分不便。新型称重仪表将变送、显示、调节及称重模块激励电源集于一体, 免去了仪表间相互连线等复杂工作, 安装维护十分方便, 从新称重仪表引四根线( 两根信号线, 两根桥压线) 至称重模块接线盒, 即可实现一个称量配料系统( 称重模块并联) 。新型称重仪表器和原称重仪表相比, 硬件上增加了微处理器监控电路, 料满输出电路采用了光电隔离技术, 软件上采取了抗干扰措施, 从而大大提高了称重仪表的可靠性。另外, 新型称重仪表具有标准的模拟量输出信号( 0~5V, 1~5V, 0~10mA, 4~200mA 任选) 、料满继电器输出信号, 这使它与计算机、电气等组成自动给料控制系统成为可能。

4 结束语

1996 年8 月至1997 年底, 已有50 多台新型称重仪表被应用于各种生产条件下的中小高炉称量系统中。实践证明, 自动调零、非线性校正等功能, 充分保证了称量的准确性; 自动跟踪余振量功能, 保证了料满信号的准确、及时发出, 从而保证了上料的准确性; 自动校秤功能大大减轻了校秤这一繁重的体力劳动的强度。
 
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