浅谈矿渣立磨成品输送系统控制的优化.pdf
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1、2024年第2 期No.222024中图分类号:TQ172.687文献标志码:B文章编号:10 0 8-0 47 3(2 0 2 4)0 2-0 0 5 4-0 4DO1编码:10.16 0 0 8/ki.1008-0473.2024.02.012新世纪水泥导报CementGuideforNewEpoch经验之谈浅谈矿渣立磨成品输送系统控制的优化迟源(合肥中亚建材装备有限责任公司,安徽合肥2 3 0 0 5 1)摘要针对中大型矿渣立磨系统成品库库底下料不稳而造成的下游输送系统故障率增加、连续运行率降低的问题,提供PID控制方案以及相关参数。通过选择合适的下料口开度、设定合适的PID控制相关参数
2、,可以达到稳定系统运行的目的。关键词矿粉成品库多点下料PID调节0引言在微粉生产线上,矿粉输送、存储及散装系统作为整条矿渣粉磨系统的末尾子项,一般由输送设备、存储设备、下料设备组成,用于成品的存储及陆运输送。然而,在成品库库底下料不稳的情况下,下游的成品输送系统故障率高,连续运行率低,必然影响生产线的运营效益。料流不稳是起因,需要选择合适的解决方案,从根本上解决问题。本文结合某矿渣立磨成品输送系统的实践,对采用PID算法优化控制料流实现问题解决的方案进行总结分析。1基本情况及存在的问题某矿渣微粉生产厂自有水运码头,其存储及散装系统不仅有库侧散装装车系统,还有库底发运装船系统,既可以陆运装车,又
3、可以水运装船。另外作为平底库,每个成品库库底设置了5 个下料口,通过短斜槽将成品汇集到总斜槽入料口,再由总斜槽将成品输送到人缓冲仓的提升机(以下简称“成品提升机”),通过缓冲仓再继续向下游输送。该存储及散装系统构成如图1、图2 所示。图1存储及散装系统工艺流程图在该存储及散装系统投运初期,成品提升机运行电流(以下简称“运行电流”)突然增大,机尾料位报警,同时伴随着机尾以及检修节壳体冒灰(见图3 所示)。如果放任此工况长期运行,会造成提升机驱动电机及料斗寿命缩短,同时造成用户在线环保监测数据超标,需要找出问题所在,并解决提升机运行电流不稳,防止壳体冒灰。2原因分析54经观察发现,在库底下料时,因
4、对称放料有助于防止成品库偏载,所以下料方式为:单库的5#下料口(以下简称“主下料口”)、1#下料口、3#下料口同时开放下料或主下料口、2#下料口、4#下料口同时开放下料,开度均调整为8 0%左右,如图4所示。经分析,主要原因在于成品矿粉在库内存放时间过长,流动性变差,同时因上述库底卸料方2024年第2 期No.22024式导致卸料不稳定,尤其在库内拱料塌料时,致斜槽来料量突然增加,气压风量同时增大,所以成品提升机机尾出现正压和积料并伴随运行电流突然增三24590迟源:浅谈矿渣立磨成品输送系统控制的优化1#库经验之谈大,料位计报警,壳体溢料。提升机运行电流曲线如图5 所示。从图5 可以看出,运行
5、电流波动幅度大而频14591景53.5001.200t0.00百200图2 库底下料设备剖面图图3 提升机机壳溢料现场101#下料口1#下料口日3.500口4#下料口2#下料口工5#下料口口3#下料口厂图4库底下料口布置图繁,并且在高点持续时间较长。电流在高点时,因超出提升机负载能力,造成提升机坑内会出现扬尘和粉料堆积,影响现场环境(见图3 所示)。因市场及销售情况,库内存料时间无法控制,但是可以通过减少下料口开度来抑制塌料对于斜槽料流的影响。首先,减小每个下料口的开度,同时由原来的三点下料改成五点同时下料,相对于前述下料方式,虽然单口开度减小,但是下料口数量增加,所以总下料开度不变,即下料速
6、度不变,同时更好地避免了成品库的偏载问题。虽然塌料对主料流的影响减小,但影响依然存在,既要保证成品提升机的输送量,又要不超电流,固定每个阀门的开度是不可能达到效果的,简而言之,下料时,要使成品提升机的电流稳定在8 0%左右,下料口的开度就要随下料量变化而变化。3解决方案的提出及分析通过上述分析,要求下料量增大时下料口开度减小,下料量减小时,下料口开度增大,以保证3.500口4#下料口5#下料口口口3#下料口口2#下料口口10:52:00选方案。在工业应用中PID及其衍生算法是应用最广泛的算法之一,是当之无愧的万能算法,定速巡航、无人机悬停、水位恒定等都会用到PID算法。PID算法通过误差信号控
7、制被控量,而控制器本身就是比例、积分、微分三个环节的加和。针对该项目的下料系统,PID算法通过控制料流的稳定来达到稳定提升机运行的效果。运行电流的稳定是料流稳定的表现。该项目的控制系统为西门子S7-1500系列可编程序控制器,软件采用TIAPortal作为软件平台。本方案用软件中提供的一款名为PID_CompactV2的功能块作为控制器,用以电动执行器为驱动系统的可调节开度的库底流量控制阀作为执行机构,用提升机驱动电机一次回路上的霍尔电流互感器作为测量单元,如图6 所示。关于PID_CompactV2,西门子在SIMATICS7-1200,S7-1500PID控制功能手册中有详细介5510:5
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