摘 要：水泥生料配料控制是整個水泥生產(chǎn)過程中比較重要的環(huán)節(jié)。其中，給料設(shè)備控制精確對于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥可以取得事半功倍的效果。文章分析了水泥生料配料系統(tǒng)中給料設(shè)備-螺旋給料機的控制方案。

關(guān)鍵詞：生料配料；螺旋給料機；控制

中圖分類號：TQ051.21 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0024-01

普通水泥是以石灰石、粘土、鐵粉和煤粉等做原料，經(jīng)干燥破碎、生料配料、混合碾磨、爐燒冷卻、磨細等工藝過程而制成。生料配料是水泥生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，配料的好壞直接影響水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量，采用先進的微機生料配料控制系統(tǒng)是確保配料方案實施和提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑。其中，給料機的控制是生料配料控制系統(tǒng)最重要的組成模塊之一。

1 螺旋給料機控制模塊設(shè)計

水泥生料配料的工藝過程是，若干個原料庫的石灰石、粘土、鐵粉和其它原料，按照一定的比例分別通過相應(yīng)的給料設(shè)備，將原料輸送給計量秤，計量后送入生料磨，經(jīng)生料磨粉磨成生料，出磨混合料進入選粉機，選出的細粉進入水泥生產(chǎn)后續(xù)操作，粗粉回到生料磨繼續(xù)粉磨。

生料配料系統(tǒng)常用給料設(shè)備之一是螺旋給料機。螺旋給料機適用于粘土、鐵粉、煤粉等物料的給料，它運行平穩(wěn)，給料均勻，噪音低，安裝調(diào)試方便，控制簡單，可由變頻器控制實現(xiàn)變速給料。螺旋給料機的螺旋為變螺距、變直徑，并在出口處加破

碎刀，能夠保證物料均勻地加入料斗。

隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，變頻器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于交流電動機的速度控制，為了實現(xiàn)對各種配料的精確控制，以下控制電路選用三菱生產(chǎn)的FR-A540-0.75KW型變頻器控制螺旋給料機的電機轉(zhuǎn)速。

變頻器調(diào)速接口電路如圖1所示。采用光電隔離開關(guān)量控制變頻器的啟動停止，采用模擬電壓信號設(shè)定變頻器的頻率，單片機通過改變模擬電壓信號的大小調(diào)整變頻器輸出頻率的大小，改變螺旋輸送機驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)整給料量的目的。

變頻器的電壓頻率設(shè)定信號是由D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832和運算放大器組成的電路產(chǎn)生。DAC0832工作于單緩沖方式，并且以電流形式單極性輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果，采用由運算放大器組成的I/V轉(zhuǎn)換電路將DAC0832輸出的電流轉(zhuǎn)換成電壓，然后將該電壓送到變頻器的頻率設(shè)定信號（模擬）輸入端。

變頻器的啟動信號由82C55的PA7端控制。為了有效地抑制變頻器干擾信號進入單片機控制系統(tǒng)，采用光耦器TILl 17將PA7控制端和變頻器開啟控制端STF光電隔離。當82C55的PAT輸出為0時，光耦TILl l7通，進而變頻器啟動信號接通，變頻器控制的螺旋給料機開始給料；當82C55的PA7輸出為l時，光耦TILl l7關(guān)斷，進而變頻器啟動信號也關(guān)斷，螺旋給料機停止給料。在螺旋給料機運轉(zhuǎn)時，通過改變輸入DAC0832的數(shù)字量的大小來調(diào)節(jié)變頻器頻率設(shè)定電壓的大小，可以改變給料速度，實現(xiàn)快慢給料。

2 螺旋給料機控制程序

設(shè)物料給定重量為S，當落下物料的實測重量小于90%時，使螺旋給料機快速給料；當實測重量大于90%時，使螺旋給料機慢速給料，以免產(chǎn)生超調(diào)。當實測重量等于Wg-g時，停止給料。其控制算法可用式（1）表示。

式中，ed為給定重量值Wg與動態(tài)實測值Wd之差（動態(tài)誤差）；？姿為兩步給料切換界限，其值可設(shè)為10% ；C1為慢速給料速率；C2為快速給料速率；C1、C2的具體數(shù)值根據(jù)實際情況，通過選擇電磁振動給料機速度控制器的兩個速率設(shè)定值來實現(xiàn)，這樣可增強系統(tǒng)的靈活性。

螺旋給料機控制程序負責螺旋給料機給料時的稱重配料控制。由于螺旋給料機的運行完全由變頻器進行控制，并且配料時需要從稱重測量模塊獲取原料重量信息，進而精確控制稱量過程，所以程序中要調(diào)用變頻器控制程序、配料算法子程序，并對A/D中斷進行處理?？刂浦鞒绦蛉鐖D2所示。

根據(jù)生料配料算法編制算法子程序，運行程序產(chǎn)生放料標志位，當初始值為0，表示快速給料；放料標志位置為1，轉(zhuǎn)入慢速給料。

變頻器控制程序完成螺旋給料機的變速控制?？焖俜帕蠀?shù)的值通常是固定的，慢速放料參數(shù)的初始值是固定的，它們可以存放在X5045的E2PROM中。

參考文獻：

[1] 蔣慰孫，俞金壽.過程控制工程[M].北京：中國石化出版社，2004.

[2] 趙文英.水泥生產(chǎn)知識[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1987.

[3] 孫秉禮，夏如鐵.入窯生料粉給料計量系統(tǒng)的選型[J].水泥，2007，（1）.

[4] 周治國，彭寶利.水泥生產(chǎn)工藝概論[M].武漢：武漢理工大學出版社，2005.

[5] 李海濤.新型干法水泥廠生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.

[6] 李正明.稱重配料系統(tǒng)的微機控制[Jl.自動化儀表，1995，（5）.

[7] 賀洪江，黃爾烈.水泥生產(chǎn)配料的微機控制系統(tǒng)[J].自動化儀表，2002，（4）.

[8] 高培春.現(xiàn)代水泥廠的計算機控制系統(tǒng)[J].水泥技術(shù)，1997，（2）.

[9] 趙介山.論生料微機配料[J].四川水泥，1996，（1）.

[10] 潘祥亮，羅利文.基于單片機的水泥配料自動控制系統(tǒng)[J].自動化儀表，2004，（12）.