利用现有DCS系统资源问接判断配料皮带秤的卡料和打滑

我公司有三条水泥联合粉磨生产线系统,均采 用国内先进的和利时MacxlI系统自主开发实现远程 DCS控制。在应用DCS系统设计配料控制方案时,均 要考虑皮带打滑和卡料的检测控制问题。配料皮带 秤运行环境较为恶劣,特别是库底熟料秤,用传统 的接近开关或霍尔开关方法检测卡料和打滑,故障 率和失准率较高,甚至因检测失准率高而取消该功 能,严重影响产品质量的匀性。为了彻底纠正这 一缺陷,笔者在控制设计时,利用DCS系统中信号 的变化来判断皮带的卡料和打滑。

1存在的问题

传统的接近开关或霍尔传感器灵敏度很难适应 配料库底较为恶劣的环境,当皮带跑偏或积料时, 经常损坏检测装置,一般每月都会出现l~2次,故 障率较高,失准率高。为了不影响连续生产,出 现检测失效故障时,只能取消卡料和皮带打滑测 功能,让系统带病工作到次个检修日,并用人工巡 检替代,劳动强度高而且不可靠,严重威胁质量控 制。在实际生产过程中,尤其是大颗粒物料秤(如 混合材、石膏秤)比较容易发生卡料、打滑故障。

2解决思路和方法

应用现有的DCS系统资源,充分利用压力和速度 的检测传感信号,通过信号分析计算变化量,接 地分析和判断皮带是否卡料或打滑。根据观察和分 析:皮带卡料时,必然出现PI【)输出急增到100% (即 皮带秤速度),而且皮带压力下降到额定量程的20% 以下;皮带打滑时,由于压力不变,必然出现流量 变化率接近为零的现象。我们采取的措施是:
(1)将压力信号和速度信号通过数字滤波模块, 再进入数值限幅后,送A/D转换模块转换成数量, 提高抗干扰能力并削平跳动干扰,防止出现量程削 顶。
(2)将压力数值和速度数值分别送进比较器进 行比较判断,按照经验,当秤体压力值(即秤体流 量表真值)小于量程的15%~2O%,同时,速度上升 到量程的9o%~95%时,给出一个卡料信,并发出 报警控制信号送pI【)调节器,控制系统停止输出,避 免缺料影响质量控制。
(3)将数字化后的压力和速度相乘,再乘校正 系数(即标定系数)后,进人流量累积模块进行流 量计算并输出,将该输出值送进斜率运算模块 (HSSLOPF_~块,取样周期参数AP=3)进行计算3个
周期的斜率,让其输出斜率值AE,利用这斜率值的 绝对值( )数据在连续15 s均小于0.1时,即间接 地判断皮带打滑,并发出报警控制信号送PⅡ调节器, 控制系统停止输出。图1是此法之图.


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