西門子銷售通訊模塊6GK1503-3CB00

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一、 引 言
　　隨著當今科學技術的迅猛發展, 特別是控制技術，工業IT技術，數據庫技術，網絡技術等普及應用，對現代化企業的工業過程控制要求越來越高,全自動計量配料控制系統在各行業的應用已屢見不鮮，它是成品生產的首要環節，特別是有連續供料要求的行業，其配比的過程控制直接影響了成品的質量，它是企業取得佳經濟效益的先決條件。雖然行業各自不同的工藝特點對配料控制要求也不同，但其高可靠性，先進性，開放性，免維護性，可擴展性是各行業所追求的一致目標。而西門子SIMATIC工業自動化產品正是符合當今這一潮流的代表。

　　二、  項目簡介
　　在配煤煉焦生產工藝過程中，需要將各種不同的精煤如：肥煤、氣煤、瘦煤、焦煤、貧煤等以適當比例配合成混合煤稱之為自動配煤過程，它是整個焦化生產的一個重要環節，對生產高質量的焦炭、合理利用煤炭資源及生產成本控制具有重大意義。山西太鋼焦化有限公司（太鋼合資經營企業─惠晉焦業）7.63米焦爐有著“爐"之稱，乃至亞洲大焦爐，它屬于先進環保的搗固焦爐，該工程由德國伍德公司提供焦爐技術,負責初步設計，終形成年產全焦115萬噸的生產能力，可確保太鋼300萬噸/年 不銹鋼生產所需優質鐵水對焦炭低硫高強度的要求，實現大型、高效、環保、節能的清潔生產目標，是太鋼實施全力打造具競爭力的不銹鋼企業戰略步驟之一。為使焦爐煤料的配比更加準確及系統可靠，實現自動配煤裝置智能化、數字化、網絡化，向企業級實時數據庫和管理數據庫提供準確的數據來源，為此在反復比較了當今市場流行的自動化方案優劣基礎上，后選擇西門子SIMATIC自動化產品解決方案，由上海大和衡器有限公司進行系統設計集成。

 焦化廠外景照

　　三、  系統工藝要求
　　1. 工藝概述
　　每個儲煤槽中的單種煤通過圓盤給料機均勻地落到定量給料機皮帶上，稱量和速度信號分別進入到控制系統，經過乘積運算處理計算出實際給料量，將實際給料量與設定的給料量不斷進行比較輸出兩路PID控制信號，分別對圓盤給料機和定量給料皮帶機進行雙變頻調速控制，使之**地以恒定的期望給料速率出料，保持每臺CFW給料流量的恒定，以確保所設定總配比的要求。自動配煤裝置實現24套圓盤給料機、定量給料機的順序起停、報警以及模擬量的輸入、輸出，實現系統全自動、半自動及手動的控制，完成不同原煤料混勻給料、煤比計算及配煤流量控制并實現配料系統與帶式輸送機的起停連鎖。圓盤及定量給料皮帶機原理如圖1所示：

　　2.計量控制原理
　　CFW定量給料機主要分為四大單元：稱重單元、皮帶測速單元、積算控制單元、驅動單元,其中稱重單元，皮帶測速單元，驅動單元作為給料機的部件安裝在機械本體上。

　　稱重單元主要由計量托輥和兩個應變式荷重傳感器組成。稱重傳感器安裝在高精度的平臺上，其測量出輸送帶上物料的單位長度重量；皮帶測速單元采用高精度脈沖編碼器安裝在從動滾筒的軸端，通過滾筒轉動產生脈沖信號，以上重量信號（毫伏級）及脈沖信號分別傳送至積算控制系統。

　　其積算稱重原理如下所示：

Q：輸送量 (重量范圍 0～t1) (kg)
q：瞬時輸送量 (kg/min)
W：物料的單位長度重量 (kg/m) (載荷密度)
V：皮帶速率 (m/min)
設輸送帶的運行長度為[l]，輸送帶的速度為[v]，輸送帶運行時間為[t],
其關系為l=vt
因此在輸送帶運行了t1時間后，輸送帶的運行長度為l1=vt1，
那么，輸送流量可用下列方程式表示：

給料機的輸送量為A，B，C三點所包圍的面積。

如下圖所示。

W = f (l) : 在任選的單位運行長度 [l] 上的載荷密度
Wdl  : 在微小運行距離(dl)上的輸送量
   

　　上述表明：要計算獲得輸送量，需通過稱量傳感器檢測到煤流的單位長度的瞬時重量信號，同時速度傳感器檢測到速度脈沖信號。通過控制儀表將重量信號與速信號進行乘積運算，從而求得輸送量，并通過輸送量積算求得累積量。