水泥汽车散装发运控制系统的优化
水泥 天瑞集团禹州水泥有限公司 2019-02-26
目前水泥企业出厂水泥散装发运比例均高于90%以上，尤其在销售旺季，建在内陆地区的水泥生产企业，产品主要靠公路运输，水泥运输专用汽车从水泥生产现场进行水泥粉状物料装车，然后运输至客户现场，因此汽车装运散装水泥的装车发运出厂速度直接影响销售出货量，进而影响企业效益。
我公司水泥发运系统原设计配置有3个水泥汽车散装装车站台，即3个水泥放散口，水泥汽车散装库底没有计量设施，水泥灌装汽车在散装站台装完水泥后直接到公司大门口经汽车衡计量后出厂，由于道路治超严格，车辆必须标载才能出厂，经大门口汽车衡计量后发现大多车辆出现多装超载或少装少载现象，运输单位或个人需要驱重载车辆再退回装车处卸载或补装，司机和散装工人都费时费力，同时又严重影响了发运出货速度，客户反馈差评意见较多，公司及客户利益均受一定损失，水泥销售旺季尤其明显。
2018年8月份公司考虑对此系统进行改进，引用了三套水泥通过式粉体计量称，通过现场结合原有放料设备电气动流量控制阀、汽车水泥散装机、散装头、电动葫芦、罗茨风机、斜槽风机、除尘风机等进行系统性、综合技术改造。
原装汽车水泥散装机设备及型号参数：ZSQ300；用途：用于水泥散装库底装运水泥；物料：散装水泥；生产能力：200t/h-300t/h；伸缩距离：3000mm；物料粒度：≤25mm；物料温度：≤80℃；物料容重：1.0t/m3。包含水泥库底斜槽法兰以下散装机的全套设备，主要包括：散装头ZSQ300型（伸缩距离：3000mm）、减速机WPA100-1:50-B（起升速度：8m/min额定起重量10kN，升降电机：1.5kW，钢丝绳长度：13米）、无尘散装下料头300/600（耐磨措施：采用耐磨防尘布）及电容式料位开关SLY-40、电动葫芦、松绳行程开关、充气箱B500、手动闸板阀500x500mm、电气动流量控制阀B400及控制柜等。
新增粉体计量称设备及型号参数：
电气部分：控制柜型号FB-DACS5000，控制系统电压220V±10%,50HZ或60HZ，动力系统220V±10%,50HZ或60HZ，传感器：电源激励6VDC，输出0-12mV，人机界面触控屏型号：WEINVIEW，PLC型号：西门子S7200系列，变频器型号：施耐德ATV320同步与异步电机变频器，功率7.5kW。
机械部分：科里奥利质量流量计型号：FB-CCM250E-00，工作流量250t/h，计量精度：≤±1%，变频电机减速机型号：DRS132S4。
水泥散装流量计安装于原水泥散装头上部，通过计量称配合进料阀和散装头综合自动控制技术改造实现装车吨数精准控制，根据客户司机要求装车标载吨数装车，系统基本原理：系统上电后，首先进行硬件自检，状态正常输出备妥信号，此时若检测到有启动信号，系统启动进入工作状态，自动跟踪设定值，通过调整流量控制装置来调整物料的流量。具体过程如下：系统不断采集传感器的信号，通过一定的运算关系，计算出测量机构上物料的瞬时质量流量，瞬时流量和设定流量实时进行比较，若有偏差，输出偏差控制量，通过执行机构调节给料速率，使瞬时流量和设定流量保持动态的一致，从而达到控制的要求。
散装头升降及放料阀门开关控制、系统用压缩空气进气阀等均由之前的手动按钮操作或机械操作全部改为集中自动控制，罗茨风机、斜槽风机、除尘风机等设备控制增加与卸料系统的同步开关参与自动控制和运行监视，同时完善增加了电铃等提醒设备。散装车辆进入装车位后，局控室控制屏面板上录入车辆信息及装车吨位数确认即可完成全自动装车任务。完成装车的车辆是经过装车时准确计量后再经过出厂汽车衡计量实现全部车辆标载或按需求载量一次快速出厂，客户满意度大大提高，放料工人及司磅员工作量减轻，基本无复磅情况。然而根据市场需求变化，销量增大日出货量告急，由于水泥散装头上部增加计量称后，汽车单车散装的速度又明显比未加装计量称前减慢，比如装60吨标载车，改造前需要约8分钟，改造后需要约13分钟，装车吨数精准了，但时间变长了，这又制约影响了销售出货量，离客户的期望仍然又不小的差距。通过实践深入分析，查找原因，最终通过以下几点措施再完善，实现了水泥汽车散装的精度与速度的兼顾，单车装车60吨的速度由14分钟缩短至约9分钟，设计产能4500t/d的水泥熟料生产线+年产200万吨水泥粉磨站，销售旺季单日水泥销售发运量突破11000吨，满足了销售需求，赢得了客户满意，实现共赢。
1、完善新装计量称自动控制关键参数，根据需要通过参数调试适当将量程原流量250吨/小时，放大到了300吨/小时，同时完善修改装车后期精准控制吨数，由之前的2吨改为0.5吨。
2、在水泥库底出料口处增加自制水泥震动打散装置，将容易在汽车散装口新装计量称内水泥结块提前处理，防止了散装称卡堵，确保了下料流量（平均在280吨/小时）、速度和计量准确性（±1%）。
3、加强了放料操作员与车上司机的沟通配合，对装车车辆秩序进行合理引导，要求空车辆在进入散装装车道前，提前将散装罐车上部的进料口盖人工打开，进入装车位装完客户要求的吨位数物料后，散装头收起，载重车辆需尽快驶离装车位，让位给后面空车辆进入装车位，装完的重车对关闭进料口盖的人工操作要在司机车辆驶离装车位后进行，减少了装车位上的操作时间，大大提高了装车效率。
结论：通过实践深入分析，查找原因，技改升级装备、优化控制参数及完善操作流程，实现水泥汽车散装发运的控制精度与速度的兼顾，满足生产销售需求，赢得客户满意，实现企业和客户、经济与社会的共赢。
附图：现场照片如下：
1、水泥汽车散装系统装车现场
2、水泥汽车散装系统计量及给料设备现场
3、水泥汽车散装系统水泥库底自制震动打散设备现场
4、水泥汽车散装系统电气自动化控制设备现场
5、水泥汽车散装系统操作系统人机界面
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