1、1#窑 入 窑 料 浆 电 磁 流 量 计 电 气 改 造 方 案宁 夏 赛 马 实 业 股 份 公 司 张 涛我 公 司 3.5M145M 湿 法 1#窑 自 建 成 投 产 以 来 入 窑 料 浆 采 用 勺 式喂 料 机 ，由 于 勺 式 喂 料 机 使 用 设 备 较 多 ，故 障 点 较 多 ，且 存 在 计 量 不 准 ，入 窑 料 浆 无 法 累 积 ，入 窑 料 浆 波 动 较 大 ，无 法 实 现 入 窑 料 浆 与 窑 转 速同 步 等 缺 陷 。公 司 决 定 应 用 较 成 熟 的 仪 表 自 动 化 及 电 磁 流 量 计 ，并 借鉴 其 他 公 司 的 成 熟 方
2、案 ，对 我 公 司 1#窑 入 窑 料 浆 系 统 进 行 了 改 造 。本 次 改 造 采 用 仪 表 实 现 闭 环 反 馈 自 动 控 制 系 统 。系 统 分 为 给 定 环节 、反 馈 环 节 、比 较 器 、控 制 器 、执 行 环 节 、被 控 对 象 等 六 部 分 。采 用闭 环 反 馈 控 制 系 统 能 抵 抗 扰 动 ，服 从 给 定 ，由 扰 动 所 引 起 的 偏 差 ，只 要扰 动 作 用 点 被 反 馈 路 径 包 围 ，都 能 被 反 馈 作 用 抑 制 或 消 除 。系 统 的 精度 只 依 赖 于 给 定 和 反 馈 检 测 装 置 的 精 度 。因 此
3、 ，系 统 对 部 分 元 器 件 内部 参 数 的 变 化 不 敏 感 ，所 以 采 用 精 度 不 高 且 成 本 低 的 元 器 件 组 成 。、 系 统 框 图+-反 馈 环 节 输 出 量 (流 量 ）被 控 对 象执 行 环 节控 制 器偏 差 u给 定 输 入 UN给 定 环 节 闭 环 控 制 系 统 方 块 图系 统 的 传 递 函 数 ：W(s)=G1(s)G2(s)G3(s)/1+G1(s)G2(s)G3(s)H(s)=G(s)/1+G(s)H(s)二 、系 统 原 理 图 反 转正 转I543IU21接 至 下浆 管 道 流 量 计 信 号 隔 离器 积 算 仪 PD调
4、 节器 伺 服 放 大器 电 动 执 行器 电 动 闸 板 接 至 下浆 管 道电 动 执 行 器 位置 信 号 发 生 器窑 直 流 拖 动电 机 电 压 分 压 器 给 定 调节 器 电 流 电 压转 换 器 信 号 阻尼 器 系 统 原 理 图三 、工 作 原 理通 过 接 至 下 浆 管 道 上 的 流 量 计 变 送 器 将 流 量 的 变 化 变 换 成4 20mA 的 电 流 信 号 I1，此 信 号 经 信 号 隔 离 器 处 理 后 送 至 积 算 仪进 行 流 量 的 累 积 ，积 算 仪 并 输 出 与 流 量 成 线 性 关 系 的 4 20mA的 电 流 信 号 I2
5、 送 至 PID 调 节 器 Svin 端 ；取 窑 拖 动 直 流 电 机 电 枢电 压 U 经 分 压 器 变 换 成 5V DC U1，通 过 给 定 电 位 器 调 节 给 定 量U2，经 电 流 电 压 转 换 器 转 换 成 与 给 定 量 成 线 性 关 系 的 4 20mA的 电 流 信 号 I3 送 至 PID 调 节 器 Pvin 端 ；PID 调 节 器 根 据 PID 控制 算 法 ，将 I2、I3 经 过 运 算 产 生 一 差 值 电 流 信 号 I4；此 差 值 电 流信 号 送 到 伺 服 放 大 器 ,并 与 电 动 执 行 器 位 置 发 送 器 输 出 的
6、 反 馈 电流 信 号 I5 在 伺 服 放 大 器 内 处 理 ，并 根 据 两 信 号 的 偏 差 极 性 及 大小 控 制 执 行 机 构 的 工 作 状 态 。当 I4I5,且 其 差 值 大 于 伺 服 放 大 器灵 敏 度 时 ，伺 服 放 大 器 通 过 控 制 固 态 开 关 使 电 机 正 转 输 出 ，使 阀门 开 大 。随 着 电 机 的 运 转 同 时 获 得 与 输 出 轴 位 移 成 线 性 的 反 馈 电流 信 号 I5，其 值 与 输 入 信 号 I4 的 差 值 也 逐 渐 缩 小 ，直 到 使 其 差 值小 于 死 区 ，电 机 停 止 转 动 。若 I4I
7、5，则 反 之 。当 某 些 原 因 引 起 窑 驱 动 电 机 电 压 U 减 小 使 窑 转 速 降 低 ，给 定电 压 U1 随 着 减 小 ，U2 减 小 ，I3 减 小 ，PID 调 节 器 经 PID 控 制 算法 ，I4 减 小 ，电 动 执 行 器 反 转 ，使 阀 门 关 小 ，从 而 流 量 减 小 ，经 电磁 流 量 计 检 测 的 流 量 反 馈 信 号 I1 减 小 ，直 到 入 窑 流 量 与 给 定 流量 一 致 ，从 而 实 现 了 自 动 控 制 的 目 的 。四 、设 备 选 型参 照 其 他 公 司 的 方 案 ，所 选 设 备 如 下 ：1 电 磁 流
8、量 计 ：因 回 转 窑 的 最 大 下 浆 量 为 50m/小 时 ，所 以 选 用 口径 为 80 IFM4080K 型2 信 号 隔 离 器 ；SWP20 系 列3 积 算 仪 : SWP 系 列 L804 PID 调 节 器 : SWP 系 列 D805 信 号 阻 尼 器 :DFZ-1000 型6 电 压 电 流 转 换 器 : SWP 系 列 C807 伺 服 放 大 器 :ZPE-04Q8 电 动 执 行 器 : DKZ-44009 分 压 器 :自 制10 给 定 调 节 器 :5K 绕 线 电 位 器五 、接 线 图 接 线 图 A53 B4仪3A2仪信号隔离器窑尾流量显示流
9、量计 反 馈信 号 位 发信 号1+124VDC电 源5VDC窑 驱 动直 流 电机 电 枢电 压 05信 号阻 尼器电 压电 流转 换分压器 PID调节器 伺服放大器 电动执行器R20六 、调 试1.电 动 执 行 器 、伺 服 放 大 器 安 装 前 按 照 说 明 书 校 验 。按 照 接 线 图 接 完 所 有 线 后 ，仔 细 检 查 确 保 无 误 。接 通 电 源 ，检 查 各仪 表 无 损 坏 。2.调 节 伺 服 放 大 器 外 壳 上 灵 敏 度 旋 钮 ，使 灵 敏 度 在 1mA。3.将 B2、A4、A1、A2 输 入 分 度 号 设 定 为 4 20mA 电 流 输
10、入 。输 出为 4 20mA 电 流 。4.将 A3 输 入 分 度 号 设 定 为 1 5V，输 出 为 4 20mA 电 流 。5.将 B1、B2、A4、A1、A2、A3 的 量 程 改 为 50。6.通 过 手 动 调 节 将 阀 门 的 开 度 调 至 0 ，调 节 电 动 执 行 器 位 发 信 号板 的 零 点 电 位 器 和 拉 杆 ，使 位 发 信 号 板 输 出 4mA。7.通 过 手 动 调 节 将 阀 门 的 开 度 调 至 100 ，调 节 电 动 执 行 器 位 发 信号 板 的 满 点 电 位 器 ，使 位 发 信 号 板 输 出 20mA。8.将 仪 表 调 至
11、自 动 ，并 下 浆 ，观 察 系 统 的 稳 定 性 ，绘 制 特 性 曲 线 。9.标 定 实 际 流 量 与 显 示 流 量 的 误 差 ，通 过 调 节 仪 表 量 程 使 其 一 致 ，计 算 系 统 的 精 度 。实 际 测 量 值(立 方 米 /小 时 )36.5 36.8 28.9 38.5 37.5 25.3 19.5 15.3 36.4 35.1显 示 值(立 方 米 /小 时 )36.1 36.4 29.3 38.1 37.9 25.9 20.1 15.8 36.8 34.7误 差 1.1% 1.1% 1.4% 1% 1.1% 2.4% 3.1% 3.2% 1.1% 1.2% 1.67%实 际 测 量 值 由 勺 喂 机 秒 缸 测 量此 系 统 经 过 一 年 多 的 运 行 ，运 行 可 靠 ，精 度 较 高 ，完 全 满 足 生 产 的要 求 。作 者 ：宁 夏 赛 马 实 业 股 份 公 司 湿 法 分 厂 张 涛地 址 ：宁 夏 银 川 市 西 夏 区 新 小 线 2 公 里 处邮 政 编 码 ：750021电 话 ：（0951）2052263 13995185807
