密码:0550
PLC转子称控制系统
使
用
说
明
书
滁州安瑞汇龙电子有限公司地址：安徽省滁州市明光路200号
电话：0550-*******
传真：0550-*******
网址：https://www.doczj.com/doc/006022549.html,
一、概述
本公司生产的FLC系列转子秤是吸收了国外环状天平技术研制而成的新一代粉状物料计量产品。系统采用菲斯特流量阀锁料，转子给料机喂料、转子秤计量的工作方式，配以进口变频调速器、高精度的称重传感器和测速传感器，可实现准确计量、适时调节（调速范围5～50Hz）的作用。
控制部份采用德国西门子公司的S7200 PLC为核心，配以触摸屏显示，全中文人机界面，操作简单易学，可靠性高。
二、工作原理
粉状物料经过锁料流量阀、稳流转子喂料机进入转子称内。转子称内的转子带着物料转动，物料的重力作用于荷重传感器上，荷重传感器将所受力的大小转为电信号输出至PLC的模拟量模块，同时转子旋转的速度也通过测速传感器输出至PLC的高速脉冲测量模块，PLC通过模数转换和高速脉冲测量将重量和速度的转化为数字量，经过运算处理得出当时的瞬时流量，并根据用户设定的给定量，计算二者差值，再经PID算法，输出控制值经数模转换成标准电流信号去控制转子喂料机和转子称的变频器，改变二者的转速，从而最终达到给定流量与瞬时流量跟踪的最佳控制效果。
三、主要技术参数
●环境温度： -10℃～＋50℃；
●静态计量误差： 0.5％
●动态累计误差： 1％
●控制准确度： 1％
●称重传感器信号： 2mv/v
●传感器激励电压： 24v
四、系统特点
本系统的最大特点是两个称量和三个调节。
1．两个称量：就是转子秤称量和转子喂料机称量。
通过称量转子秤内物料的重量，乘以转速来计算出瞬时流量。从而调节转子秤速度达到定量给料的目的。
通过称出转子喂料机内物料的重量，与设定重量比较，进行PID调节去控制流量阀达到稳流喂料的作用。
2．三个调节：就是转子秤、转子喂料机、流量阀三部分调节。
转子秤的调节是根据流量调节，通过对转子秤的调节达到定量给料的目的。
转子喂料机是与转子秤按比例的调节，通过对转子喂料机的调节达到定量给料与稳流的作用。
流量阀是根据转子喂料机内物料的重量来调节的。流量阀的主要作用是锁料，调节是辅助作用，所以它的调节范围不能太宽。通过设置“阀位最大值”和“阀位最小值”参数来设定调节范围。
五、人机界面描述
系统通电，稍等待后PLC会自动进入系统主屏幕。
1.主屏幕
在主屏幕中，显示了系统工作中的相关数据和控制按钮，如图1所示。
（1）．转子秤部分
给定：显示当前的流量设定值，在“本地控制”方式下，可以通过触摸屏点击进行修改；当在“远程控制”方式下，显示中控的流量给定值，此时通过触摸屏修改无效。
流量：显示当前转子称运行时的瞬时流量值。
重量：显示转子称内的物料重量。
速度：显示转子称的电机转速。
累计量：设备运行时所下物料的累计重量，可以通过“累计清零”按钮清零。
图1：主屏幕
（2）．喂料机部分
设定重量：设定转子喂料机内的物料目标重量。
反馈重量：显示转子喂料机内的物料适时重量。
“反馈重量”与“设定重量”进行比较后，进行PID计算，输出一个调节量
去控制流量阀的开度。
（3）．流量阀部分
反馈阀位：显示阀门开度的适时值。
（4）.其它
启动/停止：在“本地控制”方式下，触摸该按钮，系统启动，再触摸一下则系统停止。在当在“远程控制”方式下，触摸此按钮无效。
累计清零：触摸此按钮，清零累计量。
参数：（此功能受密码保护）触摸此按钮，进入系统参数管理屏幕（图2）。
图2：系统参数
标秤：（此功能受密码保护）触摸此按钮，进入系统标定管理屏幕（图3）。
图3：系统标定
信号：触摸此按钮，进入输入/输出监控屏幕（图4）。
图4：输入/输出监控
2．参数设置（如图2）
本功能用来设置或修改与系统相关的各项参数，参数分别定义如下：
流量系数：用于修正转子称的实际流量与系统的显示流量的偏差，通过挂码标定或实物标定计算得出，该值直接关系到称的计量准确性，不能随意修改。
流量满程：设定转子称的额定量程，是与中控联系时的流量的基准值。
重量系数：用于修正实际重量值与系统显示的重量值的偏差，以达到显示值与实际值相一致的目的，修改的方法和原理同上。例：在挂码标定时所挂砝码重量为50Kg，显示为40Kg，原系数＝1.0，修改重量系数值，新速度系数＝（50÷40）×1.0=1.25，将原系数由1.0改为1.25，系数修改后，系统显示的重量值将会变为50Kg。
重量零点：指转子称内无物料空载时，对荷重传感器的预压力的值，在重量校零时系统会自动得出重量零点值，该值是传感器的信号经过模数转换后的数字。
校零时间：设定转子称校零的时间，一般为转子秤运行的整圈时间。
重量满程：转子秤上的荷重传感器的额定量程。
脉冲单位、脉冲时间：指系统输出至中控的累计脉冲的单位及脉宽时间。
速度系数：用于修正实际电机转速值与系统显示的转速值的偏差，以达到显示值与实际值相一致的目的，修改公式为：新速度系数＝（实际的转速值÷系统显示的转速值）×原速度系数。例：电机全速运转时转速为1400rpm，显示为1000rpm，原速度系数＝1.0，此时可修改速度系数值，新速度系数＝（1400÷1000）×1.0=1.4，将原系数由1.0改为1.4，系数修改后，系统显示的速度值将会变为1400rpm。
量程零点：当系统处于远程控制时，中控给定的流量设定值0t/h～满量程对应的电流信号一般是4～20mA，量程零点就是给定0t/h（4mA）时系统通过模数转换采样到的数字值，一般在6400左右。
KP、KI、KD：这三个值用于系统控制转子秤和转子喂料机时PID运算，在调试时根据实际控制效果调整，一经确定后，不能随意修改。
启动输出：控制系统在刚启动时给转子喂料机的预置输出值，范围：0.0～1.0(对应变频器频率0～50Hz)。系统在重新启动时转子喂料机往往都是重载启动，如果启动时从0Hz开始慢慢上升，有可能在低频率时由于负载过重导致电流升高，
预置输出值就是在系统启动时给螺旋喂料机一个较高的转速先让喂料机转起来，以避免上述情况的发生。该值只是在启动时起作用，启动后系统会根据瞬时流量与给定流量的偏差自动调节速度。
下限输出：系统在工作过程中调节喂料机和转子称的速度下限值，范围：0.0～1.0(对应变频器的0～50Hz)。同样也是防止喂料机在重负荷的情况下低频运转时电流升高导致变频器会产生保护而跳停。
启动延时：为了确保系统正常启动运行不堵死，在系统启动时先启动转子秤，延时一段时间后再启动转子喂料机。
停止延时：为了确保系统正常启停运行，在系统停止时先停转子喂料机，延时一段时间后再停止转子秤。
输出比例：转子秤与转子喂料机的控制输出的比例。
减速比：转子秤减速机的减速比。
滤波次数：重量采样的滤波次数，次数越大重量和流量越稳定，但灵敏度稍微变低。
控制方式：系统的控制方式有仪表手动和中控两种方式，通过此可以切换控制方式。
下面是转子喂料机相关参数：
2#重量系数：用于修正转子喂料机实际重量值与系统显示的重量值的偏差，以达到显示值与实际值相一致的目的，修改的方法和原理同上。
2#重量零点：指转子喂料机内无物料空载时，对荷重传感器的预压力的值，在重量校零时系统会自动得出重量零点值。
2#校零时间：设定转子喂料机校零的时间，一般为转子喂料机运行的整圈时间。
2#重量满程：转子喂料机上的荷重额定量程，与KM01放大板的值对应。
2#滤波次数：转子喂料机内重量采样的滤波次数，次数越大重量越稳定，但灵敏度稍微变低。
阀位满程：阀位的满值，一般为100%。
阀位最大值：阀位调节范围的最大值（0.0~1.0之间可调）。
阀位最小值：阀位调节范围的最小值（0.0~1.0之间可调）。
阀位KP KI KD：这三个值用于系统控制流量阀时PID运算，在调试时根据实际控制效果调整，一经确定后，不能随意修改。
阀调节幅度：阀位调节的幅度值（0.0~1.0之间可调）。
3．系统标定（如图3）
本功能用来标定转子秤的重量零点、流量系数，转子喂料机的重量零点等相关的参数。（系统标定是在控制方式为仪表手动下进行。）
（1）校零：
转子称在空载时对荷重传感器有一个预压力，这个压力作为零点（皮重）在正常工作中从总重量中扣除，本功能就是系统自动计算出零点值。
在校零开始前，切记要使转子称处于空载状态，输入校零时间，触摸“校零”按钮，系统开始自动校零，时间进度显示从输入的校零时间开始倒计时，当时间进度回到0时，校零结束，新的重量零点值显示在屏幕上。
转子喂料机的校零同上。
（2）挂码标定
挂码标定是用标准砝码对转子称进行标定的一种方法。挂码标定必须在重量校零结束后进行，在转子称上挂上已知重量的砝码，此时在屏幕上会显示重量值，如重量显示值与实际砝码的重量值不符，修改重量系数使二者吻合。
启动转子称运转，（将给定调大使转子秤运行在50Hz）转子称运行后屏幕上显示当前的重量、速度、瞬时流量等实时数据。触摸“标定”按钮开始标定，累计量和时间进行累加，累计到一定重量时再触摸“标定”按钮停止标定。
用所挂砝码的重量、转子称的速度，计算理论流量值（Kg/s）：
理论流量＝2×(G×2.4242×W÷60÷i)，其中G：砝码重量；W：转子称的电机转速；i：转子称的减速机的减速比。
理论累计量＝理论流量值×标定时间。
误差＝（理论累计值－显示累计值）÷理论累计值×100%，
若误差的绝对值在控制指标范围内就结束，若大于控制指标，则计算新的流量系数。
新的流量系数＝理论累计值÷显示累计值×原流量系数。
（3）实物标定
实物标定是称量经过转子称计量的物料的实际重量与本系统所显示的累计重量进行比较，来验证系统的计量准确性的标定方法，并根据偏差修正流量系数。
在实物标定开始前，现场必须准备好接物料的工具、称量物料的称等，现场打扫干净，准备工作结束之后就可以触摸屏幕上的“开始”按钮启动转子称和喂料螺旋开始下料，在现场同时接料，下料过程中屏幕显示当前的瞬时流量、重量、速度、累计量等实时数据和已进行的时间，等累计到一定重量时触摸“停止”按钮停止下料，现场开始称量所接的物料的重量得出实际重量值，计算计量误差：误差＝（实际重量值－显示的累计值）÷实际重量值×100%，若误差的绝对值在控制指标范围内就结束，若大于控制指标，将实际重量值输入到屏幕中的“实际累计值”内，触摸“计算”按钮，系统自动计算出新的流量系数并替代原系数（公式：新系数＝（实际重量值÷显示的累计值）×原系数），重新再做一遍实物标定，直到误差达到要求。
实物标定时，系统有自动和人工两种控制方式可以选择，选择自动控制方式时，在启动下料前必须输入设定流量值，系统根据设定值自动控制螺旋喂料机和转子称的转速；选择手动控制方式时，启动下料前必须输入手动输出值，人工控制螺旋喂料机和转子称的速度，手动输出值的范围：0～32000(对应变频器的频率：0～50Hz)。
进行实物标定时要注意：开始下料后现场接料时必须将所下的物料全部接好，不能漏，也不能将没有经过转子称计量洒落在地面上的物料算在内，不能多也不能少，称量时要细心，保证数据的准确性，最大限度的减少人为误差；下料时尽可能多下些料，让系统稳定运行时间比较长一点，这样可减少启动停止时的波动。
六、系统与设备维护
1.系统正常运行时，经常观察变频器上显示的输出电流，一旦出现大于电机
额定电流，则有卡料的可能，若确认卡料，应立即通知有关人员把喂料机上的闸板关闭，并停止喂料机运行。
2. 卡料的处理：手盘喂料机电机或打开喂料机上的清物口清除异物。
3. 转子称是系统称量设备，圆盘上严禁踩踏，不准放置杂物，且每班清扫一
次。
4. 传感器上的压杆螺丝不可随意调整，否则将严重影响系统精度。
5. 若设备长期停用，请尽量清空仓中的物料，以防物料在仓中结块。