特種水泥原料成分快速和自動(dòng)配料

特種水泥原料成分快速分析和自動(dòng)配料摘要：用國(guó)產(chǎn)儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)了特種水泥生料和熟料成分的快速分析和自動(dòng)配料，介紹了光譜儀、配料微機(jī)和失重秤三者之間如何實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，以及水泥配料專(zhuān)家系統(tǒng)軟件：實(shí)現(xiàn)了分析數(shù)據(jù)傳送．配料計(jì)算和下料的自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品級(jí)率。關(guān)鍵字：快速分析自動(dòng)配料水泥生產(chǎn)局域網(wǎng)1

前言我廠的特種水水泥生產(chǎn)工藝藝處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)領(lǐng)先水平，但但是由于自動(dòng)動(dòng)化技術(shù)和裝裝備較落后，生生料和熟料的的成分分析一一直沿用傳統(tǒng)統(tǒng)的化學(xué)分析析方法，定時(shí)時(shí)取樣，手工工分析，配料料僅根據(jù)CaCO3的滴定值，人人工計(jì)算，人人工下料。方方法原始，時(shí)時(shí)間滯后，不不能及時(shí)精確確地捐導(dǎo)生產(chǎn)產(chǎn)，致使配料料合格率較低低．產(chǎn)品品級(jí)級(jí)率不高，嚴(yán)嚴(yán)重制約了生生產(chǎn)的發(fā)展。特種水泥配料原原料主要由石石灰石、鋁礬礬土和部分返返回熟料(晶種)組成。我們們采用X熒光光譜分分析技術(shù)，實(shí)實(shí)現(xiàn)了各種物物料成分的快快速分析，建建立了各種分分析數(shù)據(jù)庫(kù)：：按照數(shù)學(xué)模模型，編制了了水泥配料專(zhuān)專(zhuān)家系統(tǒng)軟件件：建立了光光譜儀、配料料微機(jī)和失重重秤3者之間的聯(lián)聯(lián)網(wǎng)，完成了了分析數(shù)據(jù)的的傳送、配料料的自動(dòng)計(jì)算算和失重秤下下料量的自動(dòng)動(dòng)控制，滿(mǎn)足足了特種水泥泥生產(chǎn)的要求求，提高了特特種水泥生產(chǎn)產(chǎn)控制分析和和過(guò)程控制的的自動(dòng)化水平平。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原原則(1)系統(tǒng)安全全、可靠、易易于維護(hù)。(2)軟件界面面友好，操作作簡(jiǎn)單，適宜宜普通工作人人員使用。(3)充分利用用原有設(shè)備資資源，全部采采用國(guó)產(chǎn)儀器器，節(jié)省投資資。(4)開(kāi)放式系系統(tǒng)，易于擴(kuò)擴(kuò)充和修改。(5)成分離線線快速分析、配配料在線控制制。3

生料、熟熟料成分的快快速分析成分分析使用用國(guó)產(chǎn)FJ－2810G犁x熒光分析儀儀。儀器主要要由x射線發(fā)生器器、樣品室、si－Li探測(cè)器、多多道能譜儀、計(jì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處處理系統(tǒng)和壓壓片制樣裝置置等構(gòu)成。工作原原理為樣品被被x射線照射。待待測(cè)元素的原原子激發(fā)后產(chǎn)產(chǎn)生該元素的的特征x射線，這些些具有特征波波長(zhǎng)的射線被被探測(cè)器接收收，經(jīng)光電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，信號(hào)由由多道能譜儀處理理．計(jì)算機(jī)根根據(jù)能譜峰的的位置和強(qiáng)度度分析樣品所所含元素及含含量。該儀器經(jīng)過(guò)在水水泥化驗(yàn)室7個(gè)多月的運(yùn)運(yùn)行使用，承承擔(dān)了普通水水泥和特種水水泥的生料、熟熟料及其它原原料的成分分分析任務(wù)．取取代了原來(lái)的的化學(xué)分析方方法。儀器分分析SiO2、A1203和CaO的標(biāo)準(zhǔn)偏差差都在0．15~0．25之間：Fe203的在0.1左右：MgO的稍高，達(dá)達(dá)到0.3左右；經(jīng)過(guò)過(guò)與化學(xué)分析析對(duì)比，生料料和熟料分析析結(jié)果合格率率分別在90％和93％以上。分分析精度和準(zhǔn)準(zhǔn)確性可以滿(mǎn)滿(mǎn)足生產(chǎn)控制制分析需要．．同時(shí)提高了了分析速度，減減輕了工人勞勞動(dòng)強(qiáng)度，降降低了分析成本。4

水泥配料料專(zhuān)家系統(tǒng)軟軟件的開(kāi)發(fā)4．1

配料料數(shù)學(xué)模型特種水泥生產(chǎn)配配料的數(shù)學(xué)公公式之一為：：式中：caO，A1203，、SiO2、Ti02和MgO均為高鋁生生料或熟料中中相應(yīng)元素的的百分含量。微微機(jī)根據(jù)接收收到的x熒光分析儀儀的分析數(shù)據(jù)據(jù)．計(jì)算堿度度系數(shù)Am。參考水泥泥技術(shù)人員的的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)置置一整定值(AmOO)，通過(guò)比較較，計(jì)算出要要加物料的重重量，傳送到到失重秤，實(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制制下料量。高高鋁水泥生料料堿度系數(shù)Am控制范圍一一般為0.8700~0.9110．熟料Am控制范圍為0.9200~0.9660。4．2程序原理理框圖根據(jù)上述模型和和控制機(jī)理，編編制了采樣、對(duì)對(duì)比分析、調(diào)調(diào)整發(fā)送和控控制等程序，匯匯集成水泥配配料專(zhuān)家系統(tǒng)統(tǒng)軟件。程序序原理框圖圖圖l。4．3軟件功能能本軟件用VB66語(yǔ)言編寫(xiě)，可可直接運(yùn)行于于WIN95或WIN98環(huán)境中，界界面友好，操操作簡(jiǎn)單。為為了便于用戶(hù)戶(hù)操作．軟件件的全部功能能按鈕放于屏屏幕底部．用用戶(hù)用鼠標(biāo)單單擊左鍵．便便可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)應(yīng)的功能。分分別為：輸入入標(biāo)準(zhǔn)值、接接收數(shù)據(jù)、計(jì)計(jì)算配比、調(diào)調(diào)整配比、修修改配比、發(fā)發(fā)送配比和退退出。5配料系統(tǒng)的的建立和控制制模式5．1分析系統(tǒng)統(tǒng)與配料系統(tǒng)統(tǒng)的連接首先在x熒光光光譜儀上，建建立了普通水水泥、特種水水泥生料和熟熟料等品種的的分析數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)。由于x熒光光譜儀儀不僅用于自自動(dòng)配料，還還承擔(dān)其它分分析任務(wù)，為為使x熒光光譜儀和配料系統(tǒng)統(tǒng)在各自不中中斷運(yùn)行下，充充分發(fā)揮各自自的作用．選選用WIN95的對(duì)等網(wǎng)，在在雙方微機(jī)上上各安裝一塊塊網(wǎng)卡。配置置了網(wǎng)絡(luò)適配配器。這樣連連接充分利用用了WIN995的多任務(wù)功功能，并且成成本低，性能能可靠，配料料系統(tǒng)可以隨隨時(shí)到x熒光分析儀儀的數(shù)據(jù)庫(kù)中中讀取分析數(shù)數(shù)據(jù)，而不用用中斷x熒光的正常常分析工作。配料微機(jī)與失失重秤的連接接，因?yàn)橄嗑嗑噙_(dá)300m左右，信號(hào)號(hào)衰減較大．．需進(jìn)行遠(yuǎn)程程通訊。我們們采用遠(yuǎn)程通通訊卡和四芯芯屏蔽電纜通通過(guò)RS-2332串口將二者者相連。應(yīng)用用Vis－ualBBasic66的串行通信信控件MSCOMMM，通過(guò)對(duì)其其某些屬性的的設(shè)定和編程程．實(shí)現(xiàn)了配配料數(shù)據(jù)的自自動(dòng)傳送。5．2特種水泥泥分析配料系系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)結(jié)結(jié)構(gòu)特種水泥快速分分析與自動(dòng)配配料聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖．如圖2所示。系統(tǒng)硬件由x熒熒光光譜儀、網(wǎng)網(wǎng)卡、配料微微機(jī)、遠(yuǎn)程通通訊卡、球磨磨機(jī)和失重秤秤等組成。聯(lián)聯(lián)網(wǎng)方式具有有成本低．操操作維護(hù)方便便．效果好等等特點(diǎn)。系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，配配料微機(jī)自動(dòng)動(dòng)從x熒光分析讀讀取有關(guān)分析析數(shù)據(jù)，經(jīng)運(yùn)運(yùn)算處理后，計(jì)算出新的配比比，通過(guò)RS．232串口遠(yuǎn)程傳傳至失重秤．．失重秤按指指令下料。5.3系統(tǒng)控控制模式本系統(tǒng)控制模式式分為2種。模式1：自動(dòng)方方式；模式2：手動(dòng)方方式，配比由由工藝員根據(jù)據(jù)化驗(yàn)結(jié)果，手手工調(diào)整。兩種模式可以隨隨時(shí)切換。5.4系統(tǒng)功能能(1)x熒光光光譜成分分析析數(shù)據(jù)的自動(dòng)動(dòng)傳送。(2)自動(dòng)計(jì)算算，調(diào)整配比比。(3)給定下料料量，自動(dòng)發(fā)發(fā)出指令卸料料。(4)系統(tǒng)能自自動(dòng)累計(jì)顯示示每路的時(shí)產(chǎn)產(chǎn)量、班產(chǎn)量量、日產(chǎn)量、月月產(chǎn)量，年產(chǎn)產(chǎn)量，可以隨隨時(shí)查詢(xún)和打打印。(5)在線控制制與離線控制制隨意切換。(6)顯示堵塞塞情況，同時(shí)時(shí)報(bào)警。(7)具有雙通通訊功能，利利用2Fs、3FS兩個(gè)口，可可以跟總控微微機(jī)連接．也也可以同時(shí)跟跟x熒光分析儀儀等分析儀器器相連。(8)可以將時(shí)時(shí)產(chǎn)、總產(chǎn)量量等生產(chǎn)信息息遠(yuǎn)傳到管理理部門(mén)。6結(jié)束語(yǔ)采用VisuualBaasic編寫(xiě)的WINDOOWS下的串口通通訊程序和水水泥配料專(zhuān)家家系統(tǒng)軟件，界界面友好、操操作簡(jiǎn)單、功功能齊全：FJ－2810G型x熒光光譜儀儀和失重秤聯(lián)聯(lián)網(wǎng)后，實(shí)現(xiàn)了了分析數(shù)據(jù)的的自動(dòng)傳送．．配料的自動(dòng)動(dòng)計(jì)算和失重重秤下料量的的自動(dòng)控制，提提高了水泥生生產(chǎn)物料成分分分析和過(guò)程程控制的自動(dòng)動(dòng)化水平，特特種水泥合格格率由‘75％提高到86％，特種水水泥625#品級(jí)率提高高了10％．年經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益可觀。滿(mǎn)滿(mǎn)足了水泥生生產(chǎn)物料的控控制分析和生生產(chǎn)配料的需需要。據(jù)在國(guó)國(guó)內(nèi)水泥同行行調(diào)研，完全全用國(guó)產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)水水泥生產(chǎn)過(guò)程程物料快速分分析和在線自自動(dòng)配料．國(guó)國(guó)內(nèi)尚不多見(jiàn)見(jiàn)。該系統(tǒng)可可不受路數(shù)和和磨機(jī)臺(tái)數(shù)限限制．適合失失