图1 烧结燃料上料系统工艺设备配置图

　　进厂燃料粒度为0～20mm，经双光辊破碎机粗破，四辊破碎机细碎，圆振筛筛分后，将粒度为0～3mm的燃料经胶带运输机送到配料仓上部，依据配料圆盘的工作情况以及配料仓的料位状况，由配燃-1～配燃-4　四条胶带运输机将不同种类的燃料卸入适当的燃料配料仓。其中：112、113、212、213为焦粉仓，114、115、214、215为无烟煤仓。
2.3　卸料原则
如前所述，卸料的基本原则是既保证烧结配料中燃料的需要，又尽量缩短上料时间，减少上料次数。其具体实施细则如下：
(1)禁止向配料圆盘不工作的配料仓卸料；
(2)正常情况下，应依次、往复地向各个其圆盘被选择为“工作”的同一燃料品种的配料仓卸料；
(3)当某一个圆盘在工作的配料仓出现“料空”信号时，应尽快向该料仓卸料；
(4)当正在进行受料的配料仓出现“料满”信号时，应立即停止向其卸料；
(5)对“料满”信号没有消除的配料仓，不得再对其卸料；
(6)当某一品种的燃料配料仓都出现“料满”信号时，应向燃料破碎筛分系统发出预警信号并停止这种燃料的破碎，再依据另一品种燃料的使用情况，决定改上燃料品种或停止上料。

3　控制系统组成
燃料上料系统分为焦粉子系统和无烟煤子系统，焦粉上料PLC自动控制系统控制程序框图，如图2所示，无烟煤系统与其相似。

图2 焦粉上料控制流程图

^{3.1 PLC系统构成}
根据工艺流程及工艺设备情况，燃料上料PLC控制系统占用数字量输入接口32点、数字量输出接口12点。
作为燃料上料系统，配料仓顶部远离原料场PLC系统主机站。配料仓配电室PLC离散I/O点总数较少，与原料系统的联系为单线联锁。若在配料仓配电室单独设置原料主PLC远程I/O站，费用无疑将很高，且运行维护均存在一定困难。经多方面比较、考虑，以在配料仓配电室设置一个小型PLC控制系统较为适宜。
如前所叙，该PLC控制系统输入点远多于输出点，一般小型PLC难以较经济地实现本控制系统。解决的办法一是采用扫描输入法^[4]，再就是采用特种PLC。湘钢烧结厂2m×105m烧结机配料仓燃料上料控制系统采用日本富士NBX-56型PLC，富士NBX系列PLC最典型的特点是每一个I／O点均可任意配置成输入或输出^[5]。，对于输入输出比严重失调的PLC控制系统来说，该PLC系列可以较经济地配置PLC硬件。本控制系统部分相关的输入、输出点号分配如表1、表2所示。

表1 输入点号表

^{3.2 卸料点选择}
由图1可知，燃料上料系统的主要工艺设备是配燃-1～配燃-4四条胶带运输机，卸料点选择是由这四条胶带运输机的位置及运行方式组合来实现的。各工况运行组合方式如表3所示，卸料点选择程序如图3所示^[6,7]。

图3 下料点选择程序

表3 卸料点与设备运行状态关系表

3.3 料位异常处理
　　PLC控制程序主要是需对卸料点进行准确的判断和选择。卸料点的选择又分为定时主动选择与料位异常被动选择两种。主程序框图前面已叙，料位异常处理程序框图,如图4所示。

图4 料位异常处理程序框图

3.4 工况选择
燃料上料卸欧料工况选择是以胶带机的位置及其不同运行方式的组合来实现的。各胶带机位置及其运行是本系统的执行机构，其运行指令程序，如图5所示。

图5　胶带机运行指令程序

3.5 小车定位及位置判别
卸料工艺对小车的位置有要求，要对小车的行走进行自动控制，就必须对其自身所处的位置进行检测和判别。卸料小车的位置检测依靠限位开关来实现，对于多尘的烧结厂现场来说，选用高防护等级的电气元件显得尤为必要，较理想的产品是防护等级为IP65(防尘、防水)的电感式晶体管接近开关^[8]。小车运行及定位程序，如图6所示。

图6　小车运行及定位程序

4　结语
　　相对于原料场来说，燃料配料仓上部地理位置较偏僻，岗位相对标高较高（湘钢二烧为+14.000m)，由于配料仓上部布置了含铁混匀料、返矿、熔剂、燃料、生石灰等多种高扬尘的烧结原料上料系统，尽管采取了各种除尘措施来抑制扬尘，但岗位粉尘浓度仍很高。因而在设计烧结燃料上料PLC控制系统时是按自动方式进行的。从多年的运行情况来看，只要料位计选型正确，完全可以做到定期巡视、无人值守。料位计的选型，湘钢2烧燃料配料仓原为重锤式料位计，现采用超声波料位仪。该料位仪抗干扰能力强，对环境要求低，为控制系统的成功提供了必要条件。

作者单位：湘潭钢铁公司烧结厂（湖南，湘潭　411101）

参考文献
　1　长沙冶金设计研究院.烧结厂设计技术规定条文说明.北京：冶金工业出版社，1994.
2　长沙冶金设计研究院.烧结厂设计技术规定.北京：冶金工业出版社，1994.
3　中南矿冶学院.烧结学参考资料.1969.
4　魏峻青.气炼机的PLC控制.机床电器，1998，(2).38～40.
　5　FUJI programmable controller FLEX-PC NB series user's manual hardware.
　6　FUJI programmable controller FLEX-PC NB series user's manual software.
　7　富士FLEX-PC可编程序控制器N-HLDOLLE手握式编程器用户手册.
8　魏峻青.梭式布料器的控制方式.烧结球团，1997，(4)：43～45