摘要：介绍鄂钢烧结工艺中，自动加水系统，详细阐述了系统的工作原理，该系统操作简单，界面友好，提高了系统了系统可靠性，稳定性，，维护及操作简单。
一、烧结配水系统的组成
在烧结工艺中，配料后的原料要经过两次加水混合，且每次混合都要加入一定的水。其中一次混合加水（鄂钢75烧结系统加污泥），目的就是使混合料的水分值达到一次混合加水的设定目标值，加水量（或污泥量）与原料流量和原料的含水量等有关(如果加污泥的话,还与污泥的浓度有很大的关系)；二次混合加水，目的就是使混合料的水分值达到二次混合加水的设定目标值，加水量与一次混合料的流量以及一次混合料的水分值有关。烧结自动配水系统主要的任务就是控制一、二混系统中水（或污泥）的加入量，使混合料的水分值稳定在一定范围内。烧结配水系统要涉及到烧结工艺中的三个环节，它们分别是烧结配料、一次混合、二次混合。
依据烧结配水系统涉及的三个环节，将配水系统分为原料子系统、一混子系统、二混子系统三部分，下面就简单介绍一下每部分：
1、原料子系统（烧结配料）
在烧结工艺中，烧结配料的主要任务是按照工艺要求将各种物料按一定的比例混合在一起，而配水系统的原料子系统将依据配料系统中各种物料的流量值和水分值计算出原料的总流量值和水分值输出给一混子系统，一混子系统将这两个值作为加水（污泥）控制的一个依据。
鄂钢75 配料系统的组成为：1~6号仓为混匀矿，装有一台核子秤；7~12号仓分别是煤粉、白云石、石灰石，每个仓装有一个电子秤；13、14号仓为冷返矿，15、16号仓为热返矿，没有任何计量装置；17~20号仓为生石灰，每个仓装有一台核子秤，其中，17、18号仓处于13、14号仓中间，19、20号仓处于15、16号仓中间；另外，配料系统还装有一台总量秤（核子秤）。
根据75配料系统的实际情况，烧结配水系统的原料子系统根据总量秤的流量值得出原料总流量值；另外，根据混匀矿、煤粉、石灰石、白云石的流量值和水分值及原料总流量和生石灰加水流量值可以得出原料水分值。混匀矿、煤粉、石灰石、白云石的水分值可以化验得到；另外，冷返矿、热返矿、生石灰本身的水分值为0。
把料仓的料位分为三段，每一段设定一个控制频率（或电流）值，当料位处于某段时PLC 就下发这段的控制频率对应的电流值；这样，可保证冷、热返矿的流量在一段时间内是相对稳定的。
2、一混子系统
一次混合为粗加水，且混合料的加水量主要以一次混合为主。一混子系统的任务就是根据原料的流量值、水分值以及污泥的浓度值和测得的一混后混合料的实际水分反馈值控制污泥（或清水，加清水时）的加入量，把混合料的水分值控制在一定的范围内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一混的控制原理如下，首先根据二混机前料仓上的中子测水仪测量的混合料的水分值进行反馈控制，然后再根据原料流量、水分的跟踪值和污泥的浓度值进行前馈控制；即组成前馈——反馈控制系统。实际控制时，先进行反馈控制，即大延迟控制算法根据中子测水仪所测的混和料的实际水分值和控制的给定值进行控制得出初步的控制电流值；之后，进行前馈控制，即先根据由反馈控制算法得出的控制电流计算出污泥流量值，然后根据这个污泥流量值计算出混和料水分值。
上述方法计算出的水分值和控制的给定值及前馈值得出真正的控制电流，用此电流进行变频调速控制来改变计量泵的转速以改变污泥的加入量。控制系统由污泥（水）流量检测装置、污泥浓度检测装置（由于鄂钢75系统中一混加污泥）、调节控制装置、执行机构及中子测水仪等组成。
3、二混子系统
二混子系统的主要任务就是根据一次混合料的流量值、水分值控制清水的加入量，使混合料的水分值满足烧结的最终要求值。由于二混的加水量较少，且其水分波动范围较小，故采用根据一混后的实际水分和料流量值进行前馈控制。二混中，用前馈的水分值和测得的清水流量值和混和料流量值计算出的水分值和控制的给定值进行比较来进行控制。控制系统由水流量测量装置、料流量测量装置、调节控制装置及执行机构等组成。
由于二混中水流量的测量有两种方法：第一种就是根据计量泵的转速计算，第二种就是安装流量计进行测量获得；由于现在还不能明确哪一种方法得出的流量更准确，因此，准备了两种实施方案，
第一种方案中，计量泵既作为水流量测量装置，又作执行机构；第二种方案中，计量泵只作为执行机构，测量装置改为流量计。
混和料的流量根据可以二混前的圆盘的转速计算（如精度可以达到控制要求）。考虑到实际生产中，二混的加水量比较少，即使有误差对整体的水分值影响也不太大；并且仓的下料量比较稳定，基本上可以根据圆盘的转速计算出来的量相差不大，所以考虑按此方案进行。
二、烧结配水项目方案
1、整体结构
采用以上位机（加CP5611通讯卡）为主，三个PLC子站为从的“一主多从”结构，上位机与PLC子站间的数据传输通过PROFIBUS总线完成。由上位机设定各种参数和控制的给定值，可以通过人机界面HMI微调控制的给定值；信号的采集、处理由PLC完成，一混的控制功能由PLC和延时控制专用仪表（Cybo）共同完成，二混的控制功能完全由PLC完成。原料子系统传给一混子系统的流量值、水分值和一混子系统传给二混子系统的水分值可以通过模拟量进行传输，也可以先传给上位机再由上位机下发给相关的子站（先考虑通过模拟量）。
三、结束语
项目投入运行之后，提高了生产效率，减少了环境污染，得到了用户的一致好评！
参考文献
[1]薛晓明,变频器技术与应用,北京.北京理工大学出版社.2013
[2]刘泽祥现场总线技术.北京.机械工业出版社 2012
[3]吴中俊. 黄永红.可编程序控制器原理及应用北京.机械工业出版社.2010
作者简介：孙龙（1980.12）女，北京，沈阳工业大学 专业 电力系统及其自动化，本科，学士，工程师
单位 北京中外建设计有限公司
研究方向 PLC自动化设计
论文作者:孙龙
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/27
标签：水分论文; 污泥论文; 流量论文; 混子论文; 系统论文; 原料论文; 加水论文; 《电力设备管理》2017年第6期论文;