本文的主要内容是关于铜精矿失重称计量设备在江西铜业贵溪冶炼厂生产线上的应用情况：为了有效利用和维护铜精矿失重计量设备，对计量系统的工作原理及运行步骤进行了详尽的研究，并对一些常见故障排除给予了有用的建议。

1，概述
随着上个世纪80年代贵溪冶炼厂闪速炉炼铜先进技术的引进，标志着我国炼铜技术和装备水平已在显著提高。铜精矿失重计量设备是江西铜业贵溪冶炼厂二期从芬兰引进的闪速炉关键设备之一，它是否运行良好，是否运行稳定，是否精度高，是否故障率低都将直接影响闪速炉的投料量、冰铜品位和炉况。因此，对于铜精矿失重计量设备的工作原量的研究具有十分重大的现实意义。

2，铜精矿失重计量喂料系统
2.1，系统组成

失重计量给料装置由称重仓，负载传感器，搅拌器及给料螺旋组成，与该装置密切相关的设备有加料阀组、伸缩节、加料斗及附属的使加料更快的流态化装置。这些设备的有机组合能确保失重计量喂料系统均匀顺畅，计量准确。失重计量设备的控制器叫WB-930失重给料控制器，WB-930失重给料控制器通过调节螺旋给料机的转速，获得设定的质量流量。WB-930控制器主要控制下列设备:螺旋给料机、加料阀、搅拌机、流态化阀以及通风阀。

2.2，系统工作原理

称重的总重量和加料/排料阶段的变化对应关系：失重给料控制系统根据称重仓总重量的减少，连续计算投料量，并将该投料量与设定点进行比较，控制给料螺旋的速度，从而使投料量与设定值相符，通过投料控制器(WB-930控制器)连续工作，直到称重仓的总重量达到预设定的下限设定值，这一段工作阶段称为排料阶段。称重仓总重量达到下限设定值时，称重仓上面的球面加料阀将自动打开，开始给称重仓加料，加料阀保持打开状态，直到称重仓的总重量达到预设定的上限设定值时，这时加料阀再次关闭，开始新的失重排料控制周期，这一段工作阶段称为加料阶段。

在加料阶段，无法测量从称量仓中排出的料量，只能靠估计，通过调节螺旋的转速可以准确地保持投料量恒定，这时测量值保持加料前瞬间的流量，不进行失重计算。

2.3，WB-930控制器的工作原理

2.3.1，排料期控制器的操作

在WB-930给料机控制器中，内部PID控制器功能上保持瞬间的物料流量的精确，其控制间隔为1秒(或几秒)，通过设定参数来定义。瞬间测量值(Y)输入到最新测量结果的环形缓冲器内并计算其和(Y)，此处作为内回路测量值，用此值计算设定值(U)和测量值之间的差(e).

外部PI控制器的功能是保持长期的精确，PI控制器控制时间比PID控制器的控制时间长，其间隔一般为一分钟，外部P工控制器控制内部PID控制器设定值。

前馈控制回路(f(UI))是通过螺旋性能用插入法获得的，该螺旋性能是分段线性，按重量流量呈增加趋势。

数字PID和PI控制器的工作原理如下:控制器的输入是设定值和测量值之差(用△表示)，称重控制器的积分部分是△之和(ED)，微分部分是两个连续△之差，新的控制计算如下:

CTRL(控制信号)=PA+IEA+DA1;
式中，△二设定值一测量值;EA=△的累积;O1=0(n)一△(n-1)。

2.3.2，加料期间控制的操作

加料期间可以采用以下3种不同的方式:

(1)恒定控制方式(在加料期间不控制螺旋，也就是螺旋转速保持不变);
(2)增加控制方式(在加料期间增加螺旋的转速);
(3)降低控制方式(在加料期间降低螺旋的转速)。

增加和降低的控制方式是相同的，只是变化的方向不同，可以通过设定参数来决定加料期间的螺旋转速变化方向及变化大小。

2.4，WB-930控制器与集散控制系统(DCS)连接

WB-930控制器是通过RS485串行接口和DCS连接。RS485串行接口应用MODBUSRTU协议，除了变频器送过来的电流信号外，其余数据通过通讯方式到DCS上显示，例如称重仓重量、流量、螺旋加料器转速、加料阀/通风阀的开/关信号，螺旋给料机和搅拌机的运行信号等等。WB-930有两种操作方式:自动和手动。作为正常的操作方式，自动操作可以是本地操作或远方操作，处于远方自动操作中，DCS通过串行通讯，将设定值和启动信号送到WB-930控制器中，WB-930控制器接到信号后，开始启动系统。同样DCS也可以通过串行通行停止系统。

2.5，铜精矿失重称计量装置加料步骤

当启动命令接收到后，进行一系列检查。根据设定的加料下限参数，决定是进行加料还是排料。正常的操作周期是排料、加料和排料允许等待。在排料允许等待过程中，PID反馈控制器回路是关闭的，直到加料结束后，并延迟一段时间，才进入排料阶段。

3，使用过程中常遇见的问题
失重称装置运行己经4年多了，在这4年多的维护过程中，主要有以下一些问题
3.1,失重称波动

失重称波动原因很多，例如载荷传感器与称重仓的连接处是否随着时间推移而有所变化;称重仓的伸缩节是否粘接;通气管是否已堵死等等。一般主要原因还是称重仓的伸缩节粘接后，造成两台失重称相互干扰而引起波动。例如1#称重仓的伸缩节粘接后，2#称重仓开始加料时，将引起1#称重仓的总重量波动。从而引起下料量的波动，解决办法，利用月修或定修时间进行清理。

3.2，加料阀关闭不到位

加料阀关闭不到位，将严重影响下料量，从而严重影响炉况。加料阀关闭不到位的主要原因仍然是粘接问题。当加料阀关闭不到位，就必须停产检修，并且检修时间比较长。通过对加料阀改造后，确保了加料阀关闭不到位时，能在线检修。

当然还有许多小问题，例如现场环境差，容易造成现场电磁阀短路等等，这都能通过改造解决。

4，结束语
本文大概介绍了铜精矿失重计量设备基本的工作原理，运行步骤，以及一些常见故障。其实WB-930控制器内部设定参数很多，涉及校验参数、报警设定参数、串口通讯数据参数、数字输入/输出组态参数等等总的来说，铜精矿失重计量设备精度高，故障率低，稳定性好，这就确保了闪速炉的作业率和炉况的稳定。

 

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