上海自動(dòng)化儀表股份有限公司
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上海自動(dòng)化儀表股份有限公司
閱讀：631發(fā)布時(shí)間：2022-1-17
上海遠(yuǎn)東儀表廠研發(fā)的動(dòng)態(tài)循環(huán)鏈碼校驗(yàn)裝置安裝在電子皮帶秤的現(xiàn)場(chǎng)，位于電子皮帶秤的秤體處，在皮帶輸送機(jī)的上方，裝置能在皮帶輸送機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)的推桿將鏈碼白動(dòng)半穩(wěn)地放在電子皮帶秤秤體上方的皮帶上。動(dòng)態(tài)循環(huán)鏈碼校驗(yàn)裝置其白身沒(méi)有動(dòng)力設(shè)備，通過(guò)皮帶輸送機(jī)的皮帶拖動(dòng)鏈碼，實(shí)現(xiàn)周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)行，滿足了模擬輸送物料的狀態(tài)，以完成對(duì)電子皮帶秤精確度的動(dòng)態(tài)校驗(yàn)。
裝置的組成：
循環(huán)鏈碼裝置主要由機(jī)架，校驗(yàn)顯示儀表（觸摸屏），標(biāo)準(zhǔn)鏈碼，電控( PLC等)系統(tǒng)，升降系統(tǒng)（電動(dòng)推桿）等組成。
如圖1.1所示。
圖1-1循環(huán)鏈碼控制系統(tǒng)
圖上一共分為兩層結(jié)構(gòu)，下層就是輸送物料的電子皮帶秤秤架，而上層便是用來(lái)做虛擬載荷校驗(yàn)的循環(huán)鏈碼裝置。用的時(shí)候可以放下，實(shí)際輸送物料的時(shí)候可以提起，相當(dāng)?shù)姆奖恪?/span>
動(dòng)態(tài)循環(huán)鏈碼校驗(yàn)裝置足通過(guò)皮帶上所運(yùn)載的單位長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)砝碼重最q（單位：公斤／米）與鏈碼運(yùn)行的速度V（單位：米／秒）經(jīng)過(guò)計(jì)算米得到標(biāo)定周期內(nèi)的理論累計(jì)量的，并與被校驗(yàn)的皮帶秤的實(shí)際累積最進(jìn)行比較，從而計(jì)算出其相對(duì)誤差，以此決定是否對(duì)其進(jìn)行修正。
其中動(dòng)態(tài)循環(huán)鏈碼校驗(yàn)裝置自身不帶測(cè)速裝置，這是因?yàn)殒湸a是由皮帶傳輸機(jī)上的皮帶帶動(dòng)的，其傳輸速度應(yīng)該和皮帶輸送機(jī)的速度相一致，所以循環(huán)鏈碼運(yùn)行時(shí)的速度可以由電子皮帶秤的測(cè)速裝置來(lái)提供。
當(dāng)校驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，用戶通過(guò)觸摸屏向它所連接的PLC發(fā)出命令，控制皮帶秤上方的抓碼松開(kāi)以及鏈碼的降下，當(dāng)鏈碼下降到位后，可以直接通過(guò)觸摸屏進(jìn)入標(biāo)定面面，在得到理論累積最后如需要修正則PLC將通過(guò)MODBUS協(xié)議與電子皮帶秤的儀表進(jìn)行通訊，修改皮帶秤積算器內(nèi)部的數(shù)據(jù)。PLC的程序中應(yīng)用了STEP-7自帶的MODBUS通訊模塊。當(dāng)標(biāo)定結(jié)束，繼續(xù)通過(guò)觸摸屏控制鏈碼上升以及抓碼抓緊。
一、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
1、項(xiàng)目設(shè)計(jì)目標(biāo)
本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為自儀稱重公司的電子皮帶秤開(kāi)發(fā)一套自己的動(dòng)態(tài)鏈碼循環(huán)校驗(yàn)裝置，并使其可以用觸摸屏進(jìn)行遠(yuǎn)端控制，簡(jiǎn)化流程，方便實(shí)用。
對(duì)于循環(huán)校驗(yàn)裝置控制機(jī)構(gòu)，我們擬采用西門子的S7—200，作為西門子系列的小型PLC，它觸點(diǎn)個(gè)數(shù)適宜，功能較為*，程序模塊比較全面，對(duì)于本項(xiàng)目而言是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。
我們選擇了威綸公司的MT506觸摸屏作為用戶的操作環(huán)境用戶可以方便快捷的觀察PLC各觸點(diǎn)的狀態(tài)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，并控制循環(huán)鏈碼裝置進(jìn)行標(biāo)定動(dòng)作。
對(duì)皮帶秤進(jìn)行積算的二次儀表，我們采用自儀技術(shù)中心，自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的積算器ICS465C，并在此基礎(chǔ)上為積算器的軟件添加了與PLC通信的MODBUS協(xié)議部分的功能，使其可以通過(guò)我們自己制定的協(xié)議與PLC交換數(shù)據(jù)。MODBUS協(xié)議足廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的通訊協(xié)議，采用該協(xié)議有較好的泛用性，且可以使用西門子公司提供的PLC的MODBUS協(xié)議模塊，是通信程序的編寫更為簡(jiǎn)潔。
2、本項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的要點(diǎn)
(1)動(dòng)態(tài)循環(huán)鏈碼校驗(yàn)裝置自身不帶測(cè)速裝置以及傳動(dòng)裝置，節(jié)約成本，與ICS465C積算器通訊得到數(shù)據(jù)，在觸摸屏上顯示。（啟動(dòng)標(biāo)定和停止標(biāo)定信號(hào)可由觸摸屏控制）。
(2)鏈碼裝置的標(biāo)定周期由積算器控制。
( 3)ICS465C積算器輸出計(jì)數(shù)脈沖可通過(guò)PLC改變其脈沖寬度以便與DCS系統(tǒng)連接。
(4)在動(dòng)態(tài)循環(huán)鏈碼校驗(yàn)裝置上安裝抓碼裝置，所謂抓碼裝置就是當(dāng)標(biāo)定結(jié)束后，動(dòng)態(tài)循環(huán)鏈碼校驗(yàn)裝置通過(guò)電動(dòng)推桿將鏈碼提起，由于鏈碼的自身較重，電動(dòng)推桿將長(zhǎng)期處在高負(fù)荷狀態(tài)，安裝抓碼裝置輔助進(jìn)行第二次提升，可減輕電動(dòng)推桿運(yùn)行的負(fù)荷。
3、循環(huán)鏈碼控制系統(tǒng)的框圖簡(jiǎn)介。
上圖為循環(huán)鏈碼控制系統(tǒng)的大略，簡(jiǎn)述了整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其中抓碼提升裝置，鏈碼提升裝置等循環(huán)鏈碼的控制裝置足通過(guò)PLC進(jìn)行控制的，也就是所胃的鏈碼控制柜。
二、具體功能簡(jiǎn)介
循環(huán)鏈碼控制系統(tǒng)功能有：
1、通過(guò)觸摸屏控制PLC觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)將鏈碼收放到皮帶上的功能。
2、可以實(shí)時(shí)監(jiān)控皮帶秤的總計(jì)量，小計(jì)量，皮帶速度，瞬時(shí)流量，線密度等參數(shù)。
3、可以根據(jù)給定的圈脈沖，米脈沖和線密度，自動(dòng)計(jì)算出理論標(biāo)定值。
4、可以通過(guò)觸摸屏開(kāi)啟標(biāo)定功能，對(duì)皮帶秤進(jìn)行標(biāo)定，實(shí)時(shí)顯示標(biāo)定中的標(biāo)定值以及百分比，標(biāo)定值也會(huì)實(shí)時(shí)與理論值進(jìn)行比較，計(jì)算并顯示出實(shí)時(shí)誤差。
5、標(biāo)定結(jié)束后，如標(biāo)定值與琿論值相差甚遠(yuǎn)，可以將理論系數(shù)通過(guò)觸摸屏寫回皮帶秤二次儀表，達(dá)到標(biāo)定的目的。 打、觸摸屏控制收放碼流程介紹 在開(kāi)始進(jìn)行循環(huán)鏈碼校驗(yàn)前，必須把鏈碼通過(guò)電機(jī)控制使循環(huán)鏈碼到達(dá)標(biāo)定位置。同樣的，當(dāng)結(jié)束鏈碼標(biāo)定時(shí)，需要將鏈碼升起，恢復(fù)到最初狀態(tài)，才可進(jìn)行正常運(yùn)行。這個(gè)控制過(guò)程是通過(guò)觸摸屏控制PLC實(shí)現(xiàn)的。
1、放碼：
(1)抓碼降：將抓碼降下，作為次下降，在到達(dá)抓碼下限位的觸點(diǎn)時(shí)，抓碼電機(jī)停止。
(2)抓碼放：當(dāng)抓碼下降到位后，控制電機(jī)使抓碼旋轉(zhuǎn)，松開(kāi)鏈碼，以便使鏈碼進(jìn)行第二階段的下降，當(dāng)抓碼旋轉(zhuǎn)到9()度限位，則旋轉(zhuǎn)電機(jī)停止。
(3)抓碼升：在抓碼將鏈碼松開(kāi)后，控制電機(jī)使抓碼上升，直全抓碼上限位的觸點(diǎn)，抓碼提升電機(jī)停止
(4)鏈碼降：控制鏈碼提升裝置進(jìn)行第二次下降，與皮帶相接觸，并在皮帶的帶動(dòng)下周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鏈碼下降到鏈碼下限位時(shí)，鏈碼提升裝置停止，此時(shí)，即可進(jìn)行鏈碼標(biāo)定。
2、收碼：
收碼的流程為：鏈碼升——》抓碼降——》抓碼抓——》抓碼升具體操作與放碼基本類似，這里就不累贅的一一詳述。
六、界面介紹 標(biāo)定界面
總界面
鏈碼控制界面
監(jiān)控界面
參數(shù)設(shè)定界面
標(biāo)定界面
三、標(biāo)定具體流程
4.1鏈碼部分
當(dāng)需要把循環(huán)鏈碼放到輸送機(jī)皮帶上時(shí)，先操作提升機(jī)下降，到位后，抓碼頭旋轉(zhuǎn)90度放碼并再次提升到高限位。然后把循環(huán)鏈碼繼續(xù)降落全皮帶機(jī)上。
當(dāng)校驗(yàn)結(jié)束后，需要收起循環(huán)鏈碼。首先將抓碼下降到低限位，循環(huán)鏈碼升起，到位后，抓碼頭旋轉(zhuǎn)90度抓碼，再啟動(dòng)提升機(jī)上升，抓碼頭上行即實(shí)現(xiàn)第二次提升。
循環(huán)鏈碼升降系統(tǒng)操作說(shuō)明：
4.1.1放碼過(guò)程：
校驗(yàn)開(kāi)始前
1)操作[Descend]按鈕，提升機(jī)下降到位后自動(dòng)停止，[Descend]按鈕旁的紅燈亮起表示操作完成，實(shí)現(xiàn)次放碼。
如圖5.2.1所示
圖5.2.1
2)操作[Grasp Drop]按鈕，抓碼頭旋轉(zhuǎn)90度全空擋位置，為第二次放碼作準(zhǔn)備：按鈕旁的紅燈亮起表示操作完成
3)操作[ascend]按鈕，抓碼頭上升退回原位等待下一次調(diào)用：按鈕旁的紅燈亮起表示操作完成
4)操作[Chain Doxvn]按鈕，主提升機(jī)構(gòu)下降到位后自動(dòng)停止，鏈碼落到輸送皮帶上，完成第二次放碼過(guò)程：按鈕旁的紅燈亮起表示操作完成循環(huán)鏈碼放下后，檢查各部分位置合適后，可進(jìn)行校驗(yàn)；
4 .1.2收碼過(guò)程：
校驗(yàn)結(jié)束后
1)操作[Chain Up]按鈕，主提升機(jī)構(gòu)上升到位后自動(dòng)停止，實(shí)現(xiàn)次提升：按鈕旁的紅燈亮起表示操作完成 2)若抓碼機(jī)在鏈碼上方，應(yīng)先操作Descend]按鈕，使抓碼機(jī)從上方下降到鏈碼下方：按鈕旁的紅燈亮起表示操作完成
3)操作[Grasp on]按鈕，抓碼頭旋轉(zhuǎn)，循環(huán)鏈碼進(jìn)入抓碼機(jī)：按鈕旁的紅燈亮起表示操作完成，按鈕旁的紅燈亮起表示操作完成
4)操作[ascend]按鈕，抓碼機(jī)拉住鏈碼上升到位后自動(dòng)停止，完成第二次提升過(guò)程。循環(huán)鏈碼提升完畢，檢查各部分位置合適后，皮帶機(jī)可進(jìn)行正常上煤；
4.2標(biāo)定部分
4.2.1首先現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的提升機(jī)構(gòu)、抓放碼機(jī)構(gòu)、測(cè)速機(jī)構(gòu)等機(jī)械與電氣部分調(diào)試正常，循環(huán)鏈碼可以正常工作，同時(shí)電源已經(jīng)送全控制柜，電氣也調(diào)試正常。
4.2.2把控制柜的總電源開(kāi)關(guān)合閘，把各個(gè)控制主回路的斷路器合閘，把控制回路的斷路器合閘，這時(shí)儀表、觸摸屏、可編程控制器得電，進(jìn)入待操作狀態(tài)。
4.2.3觸摸屏這時(shí)顯示主面面，
如圖1所示
圖1
用手點(diǎn)擊ChainCTL鍵，則窗口切換到控制面面。在主面面上如果點(diǎn)擊RUN/CAL鍵，則窗口會(huì)切換到計(jì)量標(biāo)定面面。
4.2.4進(jìn)入控制畫面，主要是控制循環(huán)鏈碼的提升機(jī)構(gòu)及抓放碼機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)碼塊的升降。
如圖2所示：
4.2.5當(dāng)皮帶輸送機(jī)已經(jīng)運(yùn)行，皮帶秤的相關(guān)調(diào)試參數(shù)已經(jīng)正常，需進(jìn)行用循環(huán)鏈碼標(biāo)定，則操作觸摸屏進(jìn)入控制畫面，根據(jù)操作流程，逐步進(jìn)行操作，控制循環(huán)鏈碼下降至皮帶上。在按鈕旁的紅燈亮起后，方能進(jìn)行下一步操作，RSET鍵的功能為消除當(dāng)前按鍵按下的狀態(tài)，回復(fù)到初始狀態(tài)，在正常操作中請(qǐng)慎用。當(dāng)控制柜的急停按鈕被按下時(shí)，ERROR燈將常亮。
4.2.6這時(shí)按RUN/CAL切換鍵，進(jìn)入校驗(yàn)標(biāo)定的畫面，
如圖3所示：
圖3
上面則有儀表過(guò)米的數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊PAR SET鍵，切換到參數(shù)設(shè)置畫面。在這個(gè)畫面，_可以把循環(huán)鏈碼的規(guī)格輸入（每米公斤），長(zhǎng)度處顯示試驗(yàn)長(zhǎng)度（用米脈沖和圈脈沖表示），如果從儀表讀數(shù)據(jù)失敗，則從此處輸入試驗(yàn)長(zhǎng)度：輸入測(cè)速裝置的每米脈沖數(shù)，然后點(diǎn)擊CANCEL鍵，返回到標(biāo)定窗。
4.2.7點(diǎn)擊STACal鍵，則皮帶秤儀表進(jìn)入標(biāo)定累計(jì)界面，
如圖5所示：
圖5
在畫面下點(diǎn)擊START按鈕，開(kāi)始標(biāo)定，并隨后點(diǎn)擊monitor按鈕進(jìn)行監(jiān)控：
注意：必須先點(diǎn)擊Start后才能點(diǎn)擊monitor，且在標(biāo)定結(jié)束前，Start按鈕以及monitor按鈕必須全部處在激活狀態(tài)。
觸摸屏上也顯示鏈碼的標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)值， 當(dāng)皮帶運(yùn)行到試驗(yàn)長(zhǎng)度后，則皮帶秤儀表及鏈碼的同步累計(jì)都停止，儀表的累計(jì)顯示與鏈碼的累計(jì)的誤差也顯示在觸摸屏上，如果誤差在允許范圍內(nèi)，則點(diǎn)擊UPDATE NULL退出標(biāo)定，皮帶秤進(jìn)入正常計(jì)量狀態(tài)，內(nèi)部參數(shù)不改變。如果誤差超差則把鏈碼的標(biāo)準(zhǔn)值輸入，點(diǎn)擊UPDATE,把鏈碼的標(biāo)準(zhǔn)值送入稱重儀表，儀表相關(guān)參數(shù)改變，達(dá)到調(diào)校標(biāo)定皮帶秤儀表的目的。
4.2.8重復(fù)4.2.4-4.2.7，直至校驗(yàn)結(jié)束，點(diǎn)擊CANCEL鍵，退至主界面，并進(jìn)入控制畫面，控制循環(huán)鏈碼提升，脫離皮帶。
四、總結(jié)
我們?cè)诮?jīng)過(guò)多方的市場(chǎng)調(diào)研，縝密的理論論證并聽(tīng)取了諸多稱重領(lǐng)域的專家以及工程師們的意見(jiàn)以后，才確立了循環(huán)鏈碼控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方案。對(duì)于當(dāng)今碼頭，輸煤企業(yè)等對(duì)連續(xù)稱重設(shè)備標(biāo)定的便捷性與準(zhǔn)確性的要求，循環(huán)鏈碼越來(lái)越成為電子皮帶秤的標(biāo)配，本項(xiàng)目秉著考慮輸煤現(xiàn)場(chǎng)對(duì)循環(huán)鏈碼普遍需求的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行開(kāi)發(fā)，相信該項(xiàng)目將配合1CS465C的皮帶秤應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外連續(xù)稱重現(xiàn)場(chǎng)。
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