配煤机系统改造方案的可行性与技术分析

　　据悉，焦化企业运用的配煤机自动配煤系统基本由计量部分信控制部分组成。某公司在焦化技改中计量部分选用了核子秤,控制部分选用变频调速器。核源对人们身有辐射损害,管理成本高,难度大,且核子秤控制系统属非标系统,安全性和可靠性均存在不足,对此在焦化技改中对自动配煤方案进行了改进。其中，改造方案的可行性及技术分析如下：

　　一、系统组成：

　　煤仓里的煤料通过圆盘给料机落到煤仓下的带式输送机上，称重信号和速度信号送到电子秤显示控制仪并换算成瞬时流量，通过现场总线送入PLC 系统，经运算处理后得出实际给料量，比较实际给料量与设定给料量，经变频器调整圆盘给料机的给料速度，使之以恒定的给料速率给料。反馈控制运用新式人工智能 PID调节算法，振荡小，无过调。控制部分的PLC系统采用Modicon Quantum 140系列PLC系统，具有较高的系统牢靠性。在通讯方面选择现场总线通讯方式，避免铺设大量电缆。

　　本系统设计了自动控制和手动控制2种方式。自动控制是全闭环调节的过程，不受外界因素干扰，比较稳定;手动控制是当系统故障或计算机离线时，可在机旁操作。

　　二、新型计量装置

　　为了保持配煤机计量控制系统的计量精度和运行可靠，系统物料计量部分采用了BMP系列电子皮带秤，其计量精度为±0.5%，在采用主皮带减差的整体控制方案应用中，可以保持控制精度在±1%以内，满足配煤控制的需要。

　　电子秤前后的2个托辗均架设在受力称重桥上，托辗之间长度内的物体重量均经过悬浮受力称重桥压在RTN传感器上，皮带上的物料也通过悬浮受力称重桥传到RTN传感器上，借此可测得长度L（m）中的物料重量为B（kg）。因而可得出皮带的负荷率Q（kg/m）=B/L，速度传感器测得皮带速度为V（m/s），由此计算皮带的瞬时流量∶I=Q×V×3600=(B/L)×V×3600,kg/h

　　瞬时流量I通过现场总线将数据输送到PLC 参与反馈调节。

　　三、控制调节

　　配煤机自动配煤系统是非线性、不确定性，带纯滞后的系统。要保持系统正常运行，须先是工作稳定，同时满足调节过程的质量指标要求，即系统的响应快慢、稳定性、较大偏差等。自动控制系统要持续时间短、过调量小、摆动次数少。为保持系统精度，要求系统有很高的放大系数，然而放大系数高又会造成系统不稳，乃至振荡。而只考虑调节过程的稳定性，又无法满足精度要求。因此，调节过程中产生了系统稳定性与精度之间的矛盾。

　　根据控制系统设计要求和实际情况，在控制系统中插入"校正网络"（PID调节），PID"校正网络"由比例积分PI和比例微分PD组成。曲线PD对输入信号的响应特性曲线在t=0时，PD 使系统放大系数Ue骤增，即当系统输入端出现误差时，控制输出电压会立时变大。过强的微分信号会使控制系统不稳定，使用中须调节PD 比例系数和微分时间常数。