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【摘要】本文主要针对FZBML300型硫磺全自动称重包装码垛生产线的称重控制部分进行介绍，包括其结构原理及常见故障分析，并根据实际应用提出改进建议。
【关键词】硫磺 称重控制系统 包装线
1 概述
中国石油兰州石化公司3万吨/年硫磺回收装置是通过对全厂产生的酸性气和酸性水进行加工回收来生成硫磺，采用了部分燃烧法和两级化克劳斯制硫工艺，处理后的尾气经尾气焚烧后排入80米高的烟囱，总回收率可达99.8%以上，经过回收处理后的排空烟气大大降低了对环境的污染度，其中SO2量为6.7kg/h，浓度为4767mg/m3，满足国家大气污染物综合排放标准的要求。该硫磺回收装置的包装线使用哈尔滨博实自动化设备有限公司生产的FZBML300/50型硫磺全自动称重包装码垛生产线，该生产线的控制系统根据其实现的功能可分为除尘控制系统、称重控制系统、包装控制系统和码垛输送控制系统，本文主要介绍其中的称重控制系统。
2 称重控制系统的结构和工作原理
2.1 称重单元结构
（1）储料仓：储料仓用于储存物料，储料仓上装有音叉式物位开关，可实现高、低料位报警停机。其下端带有手动插板阀，可实现物料通断。其上设有料管，用于人工卸料。
（2）插板阀：插板阀用于物料通断。
（3）软连接：软连接用于连接插板阀与电子定量秤，可将给料过程中产生的振动与电子定量秤隔开，确保称重精度。
（4）电子定量秤：电子定量秤对物料进行全自动称重，显示称重结果，为装袋机提供定量的物料。该电子定量秤为单秤结构，给料箱由双联气缸（博实公司专利）驱动落料闸门开合，实现精、粗给料。称重箱由两只称重传感器吊挂，实现称重，称重箱翻门由翻门气缸控制开合，电子定量秤的工作过程由系统控制完成。称重时，称重箱翻门关闭，给料箱落料闸门全开，进行粗给料，称重控制器开始采集称重信息，当称重达到一定值时，给料箱落料闸门关闭至细流口进行精给料，当称重达到额定值时，给料箱落料闸门关闭，称重箱翻门打开，物料落入包装袋中，完成一个称重循环。
（5）过渡料斗：过渡料斗为物料通道，用于连接电子定量秤及装袋机。2.2 工作原理及控制过程
称重控制系统采用的称重控制器是博实公司ME2000A型称重控制器，控制器的称重控制參数、重量判断参数及标定参数可根据实际应用进行设置。由称重控制器控制电子定量秤的称重过程，完成所包装物料的称重计量。定量秤称重部分采用2个托利多传感器，称重控制采用ME2000A称重控制器，称重控制器接收称重传感器输出的模拟量信号，进行A/D转换，并进行比较运算后，向各自输出回路的中间继电器输出粗流、精流、卸料信号，通过继电器辅助触点的闭合或断开，使相应控制回路上的电磁阀得电或失电，控制定量秤上主辅给料气缸及卸料气缸的动作，实现粗给料、精给料及卸料控制。触摸式人机界面的画面适时显示称重单元设备的运行状态并允许手动设置称重参数。
3 常见故障分析及处理
3.1 显示仪显示异常
此时应检查称重传感器是否损坏，若损坏则更换称重传感器。
3.2 称重单元不称重
原因分析：
（1）卸料门磁环无信号。此时先检查卸料门磁环开关位置是否移动或损坏，若异常则调整磁环开关位置或更换。再检查放料门气缸是否在收回位，若异常，则检查电磁阀是否有故障、气缸是否卡住，若异常，则处理电磁阀或气缸故障。
（2）零点偏移过大。此时先检查称重箱中是否有余料，若有余料应清除。然后检查称重传感器与秤体连接螺丝松动，应保证螺丝紧固。接着检查表头零点采集是否错误，有可能是称重装置重心偏移，此时需调整机械结构；亦可能是称重传感器故障。
（3）称重控制器参数不合适或损坏。若参数设置不合理，应按称重控制器说明书要求重新设置参数；若称重控制器损坏则应更换称重控制器。
3.3 料仓满料或料空
原因分析：
（1）物位开关否损坏导致不报警。应检查音叉式物位开关是否完好。
（2）插板阀卡住。应检查插板阀是否灵活无卡涩，若卡住则需手动清理插板阀物料，保证物料通畅。
3.4 放料门不打开
原因分析：
（1）抱夹半开位接近开关出现故障。先检查接近开关与感应板距离是否符合要求，将其调整至合理间距；再检查接近开关及相关接线是否损坏。
（2）开袋真空压力不足。有可能是真空检测开关设置值偏大，需适当调小设定值；或者是检测管路、元器件故障，需检查更换；亦可能是真空泵到储气罐、储气罐到各真空阀间有漏气现象，应逐一检查排除。
（3）夹袋压力不足。有可能是夹袋压力检测开关设置值偏大，需适当调小设定值；亦可能是正压检测管路、元器件故障，需检查更换。
（4）缩袋阀、吹袋阀、抱夹开阀、料门阀PLC的I/O口异常，此时应更换相应的输出单元。
（5）缩口气缸、抱夹气缸速度调整不合适。应检查调整相关调速阀，使正常。
4 存在的问题及改进建议
实际应用中由于物料潮湿，经常会粘附在储料仓下部的料斗内壁上结块，影响下料，工作人员只好使用硬物敲击料斗将其振动滑落，久而久之料斗及闸门被敲击变形，便出现了下料不畅和漏料现象，从而影响到称重的准确性。默认系统程序的细给料过程中，闸门在进行往复活动时虽伴有震动，但只是在进行精给料的同时通过电磁阀的得电、失电控制气缸排气、进气而产生的震动，这个震动只能影响到落料口处的物料，效果甚微，故本文提出如下改进建议：
（1）将储料仓仓壁的直斜口连接改为梯形缩口。当落料门关闭时，与直斜口连接处的台阶容易造成硫磺结晶堵塞；改为梯形缩口后不会形成台阶，物料没有支撑从而落下减少堵塞，当落料门再次打开时在落料门上结晶的硫磺也会因失去支撑而全部落下，以此改善粘料现象。
（2）在储料斗外壁两侧上加装震动汽锤，由仪表风吹动引起震动。在风线引入阀处安装电磁阀，并连接信号线，由PLC控制。原理如下：装料开始前，振动信号接通，气锤开始震动，直到装料开始，振动信号断开，汽锤则停止震动，如此往复。气锤采用橡胶材质，通过合理的风压控制，既不会对设备造成损坏，也可以防止物料结晶。
5 结束语
仪表控制技术的不断进步，先进技术与优良工艺及设备的结合，必将使控制系统日趋完善，确保装置的安全、平稳、长期运行。
参考文献
[1] 哈尔滨博实自动化设备有限公司.FZBM L300/50型硫磺全自动称重包装码垛生产线用户手册，2007
【关键词】硫磺 称重控制系统 包装线
1 概述
中国石油兰州石化公司3万吨/年硫磺回收装置是通过对全厂产生的酸性气和酸性水进行加工回收来生成硫磺，采用了部分燃烧法和两级化克劳斯制硫工艺，处理后的尾气经尾气焚烧后排入80米高的烟囱，总回收率可达99.8%以上，经过回收处理后的排空烟气大大降低了对环境的污染度，其中SO2量为6.7kg/h，浓度为4767mg/m3，满足国家大气污染物综合排放标准的要求。该硫磺回收装置的包装线使用哈尔滨博实自动化设备有限公司生产的FZBML300/50型硫磺全自动称重包装码垛生产线，该生产线的控制系统根据其实现的功能可分为除尘控制系统、称重控制系统、包装控制系统和码垛输送控制系统，本文主要介绍其中的称重控制系统。
2 称重控制系统的结构和工作原理
2.1 称重单元结构
（1）储料仓：储料仓用于储存物料，储料仓上装有音叉式物位开关，可实现高、低料位报警停机。其下端带有手动插板阀，可实现物料通断。其上设有料管，用于人工卸料。
（2）插板阀：插板阀用于物料通断。
（3）软连接：软连接用于连接插板阀与电子定量秤，可将给料过程中产生的振动与电子定量秤隔开，确保称重精度。
（4）电子定量秤：电子定量秤对物料进行全自动称重，显示称重结果，为装袋机提供定量的物料。该电子定量秤为单秤结构，给料箱由双联气缸（博实公司专利）驱动落料闸门开合，实现精、粗给料。称重箱由两只称重传感器吊挂，实现称重，称重箱翻门由翻门气缸控制开合，电子定量秤的工作过程由系统控制完成。称重时，称重箱翻门关闭，给料箱落料闸门全开，进行粗给料，称重控制器开始采集称重信息，当称重达到一定值时，给料箱落料闸门关闭至细流口进行精给料，当称重达到额定值时，给料箱落料闸门关闭，称重箱翻门打开，物料落入包装袋中，完成一个称重循环。
（5）过渡料斗：过渡料斗为物料通道，用于连接电子定量秤及装袋机。2.2 工作原理及控制过程
称重控制系统采用的称重控制器是博实公司ME2000A型称重控制器，控制器的称重控制參数、重量判断参数及标定参数可根据实际应用进行设置。由称重控制器控制电子定量秤的称重过程，完成所包装物料的称重计量。定量秤称重部分采用2个托利多传感器，称重控制采用ME2000A称重控制器，称重控制器接收称重传感器输出的模拟量信号，进行A/D转换，并进行比较运算后，向各自输出回路的中间继电器输出粗流、精流、卸料信号，通过继电器辅助触点的闭合或断开，使相应控制回路上的电磁阀得电或失电，控制定量秤上主辅给料气缸及卸料气缸的动作，实现粗给料、精给料及卸料控制。触摸式人机界面的画面适时显示称重单元设备的运行状态并允许手动设置称重参数。
3 常见故障分析及处理
3.1 显示仪显示异常
此时应检查称重传感器是否损坏，若损坏则更换称重传感器。
3.2 称重单元不称重
原因分析：
（1）卸料门磁环无信号。此时先检查卸料门磁环开关位置是否移动或损坏，若异常则调整磁环开关位置或更换。再检查放料门气缸是否在收回位，若异常，则检查电磁阀是否有故障、气缸是否卡住，若异常，则处理电磁阀或气缸故障。
（2）零点偏移过大。此时先检查称重箱中是否有余料，若有余料应清除。然后检查称重传感器与秤体连接螺丝松动，应保证螺丝紧固。接着检查表头零点采集是否错误，有可能是称重装置重心偏移，此时需调整机械结构；亦可能是称重传感器故障。
（3）称重控制器参数不合适或损坏。若参数设置不合理，应按称重控制器说明书要求重新设置参数；若称重控制器损坏则应更换称重控制器。
3.3 料仓满料或料空
原因分析：
（1）物位开关否损坏导致不报警。应检查音叉式物位开关是否完好。
（2）插板阀卡住。应检查插板阀是否灵活无卡涩，若卡住则需手动清理插板阀物料，保证物料通畅。
3.4 放料门不打开
原因分析：
（1）抱夹半开位接近开关出现故障。先检查接近开关与感应板距离是否符合要求，将其调整至合理间距；再检查接近开关及相关接线是否损坏。
（2）开袋真空压力不足。有可能是真空检测开关设置值偏大，需适当调小设定值；或者是检测管路、元器件故障，需检查更换；亦可能是真空泵到储气罐、储气罐到各真空阀间有漏气现象，应逐一检查排除。
（3）夹袋压力不足。有可能是夹袋压力检测开关设置值偏大，需适当调小设定值；亦可能是正压检测管路、元器件故障，需检查更换。
（4）缩袋阀、吹袋阀、抱夹开阀、料门阀PLC的I/O口异常，此时应更换相应的输出单元。
（5）缩口气缸、抱夹气缸速度调整不合适。应检查调整相关调速阀，使正常。
4 存在的问题及改进建议
实际应用中由于物料潮湿，经常会粘附在储料仓下部的料斗内壁上结块，影响下料，工作人员只好使用硬物敲击料斗将其振动滑落，久而久之料斗及闸门被敲击变形，便出现了下料不畅和漏料现象，从而影响到称重的准确性。默认系统程序的细给料过程中，闸门在进行往复活动时虽伴有震动，但只是在进行精给料的同时通过电磁阀的得电、失电控制气缸排气、进气而产生的震动，这个震动只能影响到落料口处的物料，效果甚微，故本文提出如下改进建议：
（1）将储料仓仓壁的直斜口连接改为梯形缩口。当落料门关闭时，与直斜口连接处的台阶容易造成硫磺结晶堵塞；改为梯形缩口后不会形成台阶，物料没有支撑从而落下减少堵塞，当落料门再次打开时在落料门上结晶的硫磺也会因失去支撑而全部落下，以此改善粘料现象。
（2）在储料斗外壁两侧上加装震动汽锤，由仪表风吹动引起震动。在风线引入阀处安装电磁阀，并连接信号线，由PLC控制。原理如下：装料开始前，振动信号接通，气锤开始震动，直到装料开始，振动信号断开，汽锤则停止震动，如此往复。气锤采用橡胶材质，通过合理的风压控制，既不会对设备造成损坏，也可以防止物料结晶。
5 结束语
仪表控制技术的不断进步，先进技术与优良工艺及设备的结合，必将使控制系统日趋完善，确保装置的安全、平稳、长期运行。
参考文献
[1] 哈尔滨博实自动化设备有限公司.FZBM L300/50型硫磺全自动称重包装码垛生产线用户手册，2007