0引言

在水泥生产过程中，配料系统精度高低、速度大小是制约水泥质量和产量的主要环节，通过配料系统可以按照设定配比和流量控制各输入物料的瞬时流量，从而达到控制水泥质量和产量的目的。目前，配料系统常用的计量控制设备主要有4种：①调速电子皮带秤；②悬臂式电子皮带秤加上电磁振动给料机；③失重秤；④料斗秤。前两种配料装置存在着严重的零点漂移，配料精度低，无法满足水泥配料的要求。失重秤要求安装高度较高，不利于旧系统改造。峰峰水泥厂近几年的实际应用情况表明，失重秤和料斗秤的确为水泥配料系统提供了一个比较理想的计量控制手段，它在工作原理上突破了传统的连续称重设备所采用的动态计量方式，采用静态称重原理，工作稳定可靠，计量准确度高。本文针对峰峰水泥厂料斗秤配料系统，采用高档工业控制微机控制，实现了高精度、高可靠性自动配料，使水泥生产系统工作在最佳状态，水泥质量的稳定性得到明显提高，降低了生产成本，提高了生产效益。

1系统概述

系统结构如图1所示，它主要包括：压力传感器、信号放大及V/F变换、F/V变换、输入接口、输出接口、电振机、主机、显示器、键盘、打印机等部分。系统根据设定的总流量和8种配料的配比关系，分别控制各物料的流量，使其既满足配比精度要求又满足总流量的要求。由于这种计量采用断续进料、断续出料静态测量的工作方式，并且克服了给料冲击、皮重不均、零点漂移的影响，因此可以获得相当高的计量精度。系统运行时对每个料斗秤给料时间及放料阀门进行跟踪检测，确保系统能正常运行。此外，系统还可完成显示、存储、打印、报警及通信功能。

2 系统硬件及抗干扰措施

本系统采用研华lPC-610P工控机作主机，其配置为586/166/16M/2. IG/单软/14英寸CRT。接口电路包括：16路开关量输入接口，其中料斗门开关状态8路，皮带机运行状态1路，剩余7路做系统扩展；32路开关量输出接口，其中电振机快振8路，电振机慢振8路，料斗秤放料阀门开启8路，剩余8路做系统扩展；此外，还有由F/V变换及数据采集板构成的八路模拟量输入接口用于采集料斗秤给料量。

由于传感器与主机之间的距离较远，现场环境干扰较大，如大功率设备的启停，高压设备和开关的电磁辐射，因而对传感器输出的mV级重量信号采用V/F变换输出，随重量变化的频率信号通过远距离信号传输线传输到主机，经主机接口系统中的F/V变换电路变换成模拟量。V/F及F/V变换电路采用VFC320芯片实现，其性能指标为：①线性度优于0.005%；②温漂小于±5μv／℃；③增益漂移为20×10-6/℃；④工作温度范围为- 65~+150℃。VFC320输出频率（电压）与输入电压（频率）成正比，频率的输出（输入）可与TTL或CMOS电路接口。其电路结构如图2所示，图中Rw1为增益调节电阻，Rw5为失调电压调整电阻。

为了提高系统整机的抗干扰能力，对所有的输入、输出接口都采用光电隔离方式。对系统供电电源采用交流稳压器，再经过隔离变压器及高频滤波器，这样可有效地抑制电网电压波动及电网串入的高频干扰。

3系统软件

系统工作原理为：系统运行后，主机首先检测料斗秤的空载重量作为皮重，延时3s后通过输出接口控制电振给料机，将原料从储料仓放入料斗秤，同时系统开始连续检测由料斗秤压力传感器、变送器送来的重量信号，开始时电振机处于快振状态，使物料快速放入料斗秤，以减小放料时间，当料斗秤中物料实际重量（料斗秤当前毛重一皮重）达设定值的90%时，使电振机进入慢振（慢振为快振的10% - 20%）状态，用以减小物料的冲击影响，保证放料精确，当实际物料重量达到设定值时，停电振机，当8种物料实际重量都达到设定值时，延时3s后同时检测8种物料的实际给料量，然后，同时开启8种物料的放料阀门，将物料同时放到皮带运输机上，经20s延时，系统关闭每个料斗秤的放料阀门，然后，系统把放料后和放料前的皮重的代数差及实际给料量和设定量的偏差累加到下一次放料重量中。这样，系统完成一个工作周期，以后循环往复，周期运行。根据系统的工作原理，本系统软件采用Microsoft VC++4.2实现。其软件流程图如图3所示：

4结束语

本系统以静态称重方式为基础，所以其计量准确度不受零点漂移和皮重变化的影响，无论流量大小，均有较高的计量精度。另外，本系统象其它动态给料秤那样，能连续、自动地显示物料的瞬时流量和累计流量以及定量控制。其主要技术指标如下，给料能力：最大为30t/h，最小为0.5t/h:计量精度：±0.2%；配比精度：±0.2%；配料周期：30~180s/斗。本系统在峰峰水泥厂运行一年多以来，性能稳定可靠，配料及计量精度较高，运行效果良好，提高了企业的生产效率和经济效益。

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