水泥廠助磨劑流量計，根據(jù)要求，由于選用的水泥助磨劑是液體助磨劑，所以要測量所配水泥助磨劑的流量，需選用測液體流量計，由于液體流量計分為體積流量計和質(zhì)量流量計，而質(zhì)量流量計雖然可直接顯示出被測介質(zhì)的流量且測量精度也較高，但其單價通常很高，所以我們在此選用單價較低的體積式流量計，考慮到水泥助磨劑是醇胺類、糖醚類等的水溶液，具有導電性；另外考慮到安裝的簡單方便，我們選用了電磁流量計，根據(jù)計算，為留有余量，并考慮現(xiàn)場的管道尺寸及PLC所接受的信號，為滿足前面工藝方面提出的技術要求，我們選用的電磁流量計為蘇州華陸儀器儀表有限公司生產(chǎn)的型號為HLLDG系列電磁流量計產(chǎn)品，其量程范圍為240L/h，*大工作壓力為0.6MPa，4-20mA信號輸出，計量精度等級為0.5%。

水泥助磨劑定量控制系統(tǒng)的設計、安裝與調(diào)試

由于使用水泥助磨劑有助于 1.顯著改善和穩(wěn)定粉磨工藝；2.改善水泥性能、實施細磨和超細磨、滿足新標準的要求；3.改善物料的易磨性、提高粉磨效率、增加磨機臺產(chǎn)、提高水泥實際產(chǎn)量、節(jié)省電耗從而降低水泥生產(chǎn)成本；4.提高熟料利用率從而提高混合材摻量等而被大量用于現(xiàn)代水泥生產(chǎn)的過程中。水泥助磨劑分粉體助磨劑和液體助磨劑，液體助磨劑由于其配比少（一般在0.01%～0.2%范圍內(nèi)）、對單位水泥生產(chǎn)成本影響小、效果持續(xù)穩(wěn)定、其摻量易于控制等特點而得到越來越廣泛的應用。

1 對水泥助磨劑定量控制系統(tǒng)的技術要求

為用好水泥助磨劑，水泥助磨劑摻入物料的工藝過程必須采用定量控制系統(tǒng)。在安裝使用水泥助磨劑定量控制系統(tǒng)之前，公司工藝方面提出以下要求：① 我公司有兩條水泥生產(chǎn)線，每條水泥生產(chǎn)線的42.5水泥品種的設計臺時產(chǎn)量為110t/h，實際臺時產(chǎn)量已可達到150t/h，為保證生產(chǎn)32.5水泥品種臺時產(chǎn)量在160t/h時仍然能滿足要求，考慮到所選用水泥助磨劑的配比在0.17%以內(nèi)，故所選計量器具的量程范圍必須至少達到272kg/h；② 由于水泥生產(chǎn)線的配料系統(tǒng)的每臺定量給料機的動態(tài)計量精度為1.5%，故要求水泥助磨劑定量控制系統(tǒng)用計量器具的動態(tài)計量精度也必須優(yōu)于1.5%；③ 要求水泥助磨劑的配比可以在中控室的DCS操作界面上隨意修改；④ 當水泥配料系統(tǒng)穩(wěn)定配料時水泥助磨劑的實際摻入量也應該確保穩(wěn)定；⑤ 當水泥配料系統(tǒng)的總流量給定值由于實際需要而修改時，水泥助磨劑的摻量也應自動的隨之改變；⑥ 水泥助磨劑的流量實際值必須在中控室的DCS操作界面上準確顯示，顯示值**到小數(shù)點后一位；⑦ 水泥助磨劑的每班的累計值必須在中控室的DCS操作界面上顯示出來；⑧ 水泥助磨劑的摻入設備的啟停可以在中控室的DCS操作界面上進行操作，并與有關設備聯(lián)鎖，確保由于故障等原因有關設備停機時水泥助磨劑的摻入設備也必須聯(lián)鎖停機；⑨ 盛放水泥助磨劑的容器內(nèi)助磨劑的液位須在中控室的DCS操作界面上顯示出來。

2液泵、液體流量計及液位計的選型及安裝

2.1液泵的選型、原理及安裝：

根據(jù)上面的要求，系統(tǒng)的液泵可選用齒輪泵或隔膜泵。由于液泵一般按體積流量選型，根據(jù)上面的要求，每臺磨的臺時產(chǎn)量按160t/h算，水泥助磨劑的相應的配比為0.17%，則相應的水泥助磨劑的流量為272kg/h。根據(jù)供應商提供的數(shù)據(jù)，水泥助磨劑比重γ助=1.2±0.015kg/L，平均值為1.2kg/L。當臺時產(chǎn)量為160t/h時水泥助磨劑的體積流量為226.67L/h。

2.2液體流量計的選型、原理及安裝：

流量計的選型。流量計種類繁多，根據(jù)流量的定義劃分，流量計可分為體積流量計與質(zhì)量流量計；體積流量計又包括容積式流量計、差壓式流量計、速度式流量計；質(zhì)量流量計又包括直接式質(zhì)量流量計與推導式質(zhì)量流量計等等。根據(jù)流量計的測量原理劃分可分為基于力學原理的流量計、基于電磁學原理的流量計、基于熱力學原理的流量計、基于光學原理的流量計、基于原子物理原理的流量計等等；另外還有其他劃分方法。可見流量計的種類非常之多，可供選擇的范圍很大。面對如此龐大的流量計家族，要想選擇一款經(jīng)濟實用的流量計，的確不是一件很容易的事，在具體選擇時要考慮的因素很多。首先要考慮流量計本身的情況，如測量原理、性能、**度、可用性、測量流量的量程范圍、價格等；其次要考慮被測介質(zhì)的情況，如流體的物理特性：流體的粘度、比重、壓力、透明度、導電性、介電常數(shù)、溫度、是否有沉淀等；化學特性：流體的腐蝕性、有無毒性、長期的化學穩(wěn)定性等；除了上面要考慮的因素外當然還要考慮其它一些因素。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，大致可從以下幾方面考慮：(1)流量計的性能；(2)流量計的價格；(3)流體的理化特性；(4)現(xiàn)場環(huán)境（如設備的振動）及安裝條件（如是否有安裝空間）等。

根據(jù)上面提出的要求，由于選用的水泥助磨劑是液體助磨劑，所以要測量所配水泥助磨劑的流量，需選用測液體流量計。由于液體流量計分為體積流量計和質(zhì)量流量計，而質(zhì)量流量計雖然可直接顯示出被測介質(zhì)的流量且測量精度也較高，但其單價通常很高，所以我們在此選用單價較低的體積式流量計。考慮到水泥助磨劑是醇胺類、糖醚類等的水溶液，具有導電性；另外考慮到安裝的簡單方便，我們選用了電磁流量計。根據(jù)上面的計算，為留有余量，并考慮現(xiàn)場的管道尺寸及PLC所接受的信號，為滿足前面工藝方面提出的技術要求，我們選用的電磁流量計為蘇州華陸儀器儀表有限公司生產(chǎn)的型號為HLLDG系列電磁流量計產(chǎn)品，其量程范圍為240L/h，*大工作壓力為0.6MPa，4-20mA信號輸出，計量精度等級為0.5%。電磁流量計由流量傳感器和轉換器兩大部分組成，流量計的內(nèi)壁構成測量管，測量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產(chǎn)生磁場穿過測量管，一對電極裝在測量管內(nèi)壁并與液體相接觸，引出感應電勢，送到轉換器，激磁電流則由轉換器提供；電磁流量計的基本原理是法拉第電磁感應定律，即導體在磁場中做切割磁力線運動時在其兩端會產(chǎn)生感應電動勢，導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動，與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應電勢，電動勢的方向由“弗來明右手規(guī)則”決定。

2.3液位計的選型：

由于在技術要求中提出盛放水泥助磨劑的容器內(nèi)的助磨劑液位必須能進行遠程顯示，故所選液位計必須有電信號輸出。這樣可供選擇的液位計有投入式液位變送器、浮球式液位變送器、磁翻柱液位計等等可供選擇。由于投入式液位變送器安裝簡單方便（只要投入水泥助磨劑的容器內(nèi)即可）、單價較低，我們選擇了投入式液位變送器。投入式液位變送器的原理非常簡單，其測量原理是基于任何液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，液體的壓強隨深度的增加而增大這樣一個物理事實。

2.4定量控制系統(tǒng)軟件的編制及DCS操作界面的組態(tài)

水泥助磨劑定量控制系統(tǒng)軟件的編制包括以下幾個方面：PLC流量輸入信號處理程序；PLC液位輸入信號處理程序；水泥助磨劑用量累計程序；軟件調(diào)節(jié)器程序；PLC流量給定輸出信號處理程序；液泵電機-變頻器的啟停及聯(lián)鎖程序。

PLC流量輸入信號處理程序：流量計輸入到PLC的模擬量輸入模塊上的4-20mA信號是模擬量信號，模擬量輸入模塊將這種信號進行A/D轉化，轉化為可以被PLC的CPU進行處理的數(shù)字量信號。由于正常情況下模擬量輸入模塊將各種模擬量輸入信號均不加區(qū)分的統(tǒng)一轉化為0～27648之間沒有任何物理意義的純粹的數(shù)字量，而實際的生產(chǎn)工藝過程所涉及到的數(shù)據(jù)都有具體的物理意義，故這種值不能作為實際值直接使用。要賦予經(jīng)A/D轉換所獲得的數(shù)字量以實際的物理意義，必須考慮相應的數(shù)字量所對應的儀表測得的物理量的計量單位及儀表的量程范圍。假定對于流量計的一個流量信號Q經(jīng)PLC的模擬量輸入模塊進行A/D轉換后變換為數(shù)字量N，則根據(jù)簡單的比例關系可得Q=N/27648×240（kg/h），即經(jīng)過此運算就可以把純粹的數(shù)字量N轉化為以數(shù)字量形式表達的流量信號供CPU處理，在此處理程序中數(shù)N的信號類型應為輸入信號。具體PLC程序框圖如圖3所示。

PLC液位輸入信號處理程序：假定對于液位計的一個壓力信號P經(jīng)PLC的模擬量輸入模塊進行A/D轉換后變換為數(shù)字量N，則根據(jù)簡單的比例關系可得P=N/27648×72（kPa），即經(jīng)過此運算就可以把純粹的數(shù)字量N轉化為以數(shù)字量形式表達的液位信號供CPU處理。

4 系統(tǒng)運行效果

系統(tǒng)自2006年4月19日安裝調(diào)試完成投入使用后的一個多月的時間里化驗室每天都對助磨劑的流量進行一次標定，標定結果與電磁流量計的計量顯示之間的誤差均在±1.5%以內(nèi)。另外通過對助磨劑流量趨勢圖的長期觀察發(fā)現(xiàn)在正常情況下（過濾器沒有被雜物堵塞時）水泥助磨劑定量控制系統(tǒng)的控制精度均在±1.5%以內(nèi)，證明水泥助磨劑定量控制系統(tǒng)完滿足工藝方面提出的所有技術要求，經(jīng)過近兩年半的運行證明系統(tǒng)的設計是合理、實用的。