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煤炭装车中的自动给料称重系统

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煤炭装车中的自动给料称重系统

发布日期:2018-06-09 作者: 点击:

煤炭装车中的自动给料称重系统

    自动给料称重系统属于快速装车系统的核心组成部分, 而快速装车系统是我国在20世纪90年代中期从国外引进的一种列车装载系统, 它能够快速地将固体物料装载到行进中的火车车厢中, 特别适合大型采矿企业产品的装车外运。 在采矿业比较发达的美国、 南非等国家,快速装车系统非常普及。

煤炭装车中的称重系统由称重仓、称重传感器、 称重仪表以及校验砝码等组成。各组成部分在快速装车系统中的位置如图1所示

筒仓定量装车系统.jpg

   称重仓位于缓冲仓与装载溜槽之间, 是一个独立的仓体,完全依靠4个称重传感器支撑于装车系统的钢结构上。称重仓是称重系统的载荷接收部分, 最大载重量为100t。它接收由缓冲仓进入的物料, 称重后再将物料从装载溜槽卸出。

   称重传感器均匀安装在称重仓中下部的四周,直接支撑着称重仓。传感器随称重仓内物料重量的变化而相应变化, 输出与称重仓内物料重量线性成比例的信号。

   称重仪表安装在装车系统控制室的操作台内。仪表为称重传感器提供激励电压,接收称重传感器的信号, 经过放大、 转换等处理后将称重仓内物料的重量显示到屏幕上,同时能输出开关量信号到可编程控制器( PLC ,控制缓冲仓给料闸门和称重仓卸料闸门的打开、 关闭。整个称重系统的初次校准和日常检定也是通过称重仪表完成的。

   校验砝码对称放置在称重仓的两侧。它是通过国家计量部门检定的标准测重设备, 平时与称重仓是分离的,需要时将其与称重仓相连后提升,它的重量就加到了称重仓上, 用来进行称重系统的初次校准和日常检定。 所配校验砝码的重量至少应为装车称重系统的1/4Max

   实际使用过程中,称重系统不仅能够准确称重, 还能按照操作人员预先设定的每节车厢装载量来控制装车系统的自动给料称重。

   系统的称重功能是通过称重传感器实现的, 称重准确度能达到± 0.1%。称重传感器能够将所受外力的变化转换为电压信号的变化, 对称重系统进行校准后, 传感器输出的信号与称重仓内物料的重量成线性比例关系,再经过称重仪表处理后显示物料的实际重量, 从而达到称重的目的。

   而称重系统自动控制给料称重的功能是通过PLC实现的。称重仪表将称重仓内瞬时的物料重量以开关量信号的形式输出, PLC中相应的模块接收后,按照控制程序分析、 判断, 然后输出信号控制缓冲仓、 称重仓液压闸门动作, 完成自动给料称重功能。

   接下来我们重点介绍煤炭称重装车中自动给料称重的过程。

   首先介绍每节装载量的设定。由于不同型号车厢的标准载重不同, 而称重系统是根据预先设定的装载量自动控制给料称重的,所以装车前要设定车厢装载量。不同的车厢设定的装载量可能不同。如果所装的一整列车是由不同型号的车厢组成的, 那么装车过程中可能需要不时更改每节装载量的设定值。

   现在大部分装车系统都选用多路开关量输出信号来控制给料称重, 在这种方式下, 每节装载量是通过称重仪表键盘设定的, 设定重量与实际重量之间的比较是在称重仪表中进行的。我们一般用4个设定点,也就是说, 需要在称重仪表内设定4个重量数值。第1个设定点表示第1次关闭缓冲仓闸门的数值,一般设为每节装载量的80% 2个设定点表示第2次关闭缓冲仓闸门的数值, 一般为每节装载量的95% 3个设定点表示完全关闭缓冲仓闸门的数值, 即每节车厢的装载量, 4个设定点表示空仓的数值。

每个设定点相应有一个开关量输出继电器, 当仪表监测到称重仓内物料重量大于等于设定重量时, 继电器动作, 触点就导通, 输出信号到PLC。用这4个设定点的输入信号和各仓闸门的位置信号、 动作信号等编写相应的程序, 就能实现装车系统的自动给料称重。

   当装车系统启动后,第四个设定点对应的继电器没有动作, 说明称重仓内物料重量低于所设定的空仓量, PLC输出开关量信号控制液压系统将缓冲仓闸门全部打开进料; 当物料重量大于等于第1个设定值时,该设定点对应的继电器动作, PLC控制关闭4片缓冲仓闸门,精确给料;当物料重量大于等于第2个设定值时, 2个设定点的继电器动作, PLC将控制再关闭3片缓冲仓闸门, 只留一片闸门更加精确给料; 当物料重量大于等于第3个设定值时, 缓冲仓闸门全部关闭。此时4个设定点的继电器全部处于动作状态,缓冲仓自动给料称重完成。从缓冲仓打开闸门到关闭闸门这段时间, 我们称为给料时间, 装载61t车厢时的给料时间仅为8s

   操作人员手动打开称重仓卸料闸门进行装车, 随着称重仓内物料逐渐装入火车车厢内, 4个设定点继电器也依次复位, 当第4个设定点对应的继电器复位后, 称重仓内物料重量已经小于空仓重量,表明称重仓已放空,PLC立即控制称重仓卸料闸门关闭。 一旦称重仓闸门关闭信号输入, 缓冲仓闸门将马上完全打开, 重复上述自动给料称重过程,为装下一节车作准备。如此循环, 直到整列车装完。

   可以看出, 与传统煤炭称重装运过程中使用的各种计量器具、 计量形式相比, 这种和自动化控制有效结合的称重系统给料迅速, 称重准确, 有很高的应用价值。


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关键词:煤炭装车系统,自动装车称重系统

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