0前言
某水泥股份有限公司第二條生產流水線為在我國第一條日產4000t的國內示範性化混凝土生產流水線，其水泥配料秤釆用的是曆經更新改造的原民主德國的二手設備。操縱基本原理如圖所示1所顯示。

圖1原係統控製原理圖

該年久失修，操縱落伍，係統軟件釆用的是單控製回路操縱，其特性是：
(1)該自動控製係統無總K8凯发登录入口控製器，係統軟件的總K8凯发登录入口給出值和意見反饋值都給到交流電變速模塊上；
(2)測速發電機立即做為荷重傳感器的供電係統開關電源,荷重傳感器的輸出數據信號即是具體總K8凯发登录入口數據信號。
圖1原控製係統電路原理圖
更是這種特性造成 了本係統軟件的缺陷：
(1)線性度低，抗幹擾性差；
(2)交流電變速單電子器件老化，常見故障不斷，但無配件和可取代的配件；
(3)當場煙塵對交流電電機換向器危害很大；
(4)因為測速發電機和直流無刷電機同軸輸出，傳動帶跑偏時，中控台仍顯示信息上料一切正常，常導致調料不過關；
(5)因為荷重傳感器的橋壓由測速發電機出示，故傳動帶上無料時必導致電動機飛車，因而，零點的校準不但繁雜,並且難以確保精密度。
以上難題的存在,立即危害了二線水泥磨的一切正常生產製造，因而，於2000年底到二零零一年初對這三台水泥配料秤開展了更新改造。
1改造方案的明確
因為本係統軟件最後要操縱的加工工藝主要參數為原材料總K8凯发登录入口,而總K8凯发登录入口的操縱是根據調節傳動帶速率來完成的，因而大家選用串級控製係統軟件來完成對原材料總K8凯发登录入口的操縱，以提升 係統軟件的操縱品質，挑選總K8凯发登录入口為主導控量，而傳動帶速率為副控量。現階段變頻器原理已十分完善，為了更好地融入現場煙塵大的自然環境特性，挑選直流變頻變速係統軟件來操縱傳動帶速率，為了更好地擺脫原係統軟件中存有的別的缺陷，大家將限速設備安裝於傳動帶上，而荷重傳感器釆用穩恒直流穩壓電源供電係統,其輸出數據信號為原材料淨重數據信號。係統軟件構成如圖2所顯示。

圖2新控製係統電路原理圖
在其中總K8凯发登录入口控製器釆用日本大和的新一代高精密運算控製器CFC-100,軟啟動器采用日本富士的G11S係列產品，限速感應器釆用TH—26。
高精密運算控製器CFC—100釆用了8位CPU處理芯片，PI調整作用徹底由手機軟件完成,並加強了自我診斷功能，對秤的運作情況開展監控，具備故障檢測、常見故障警報、常見故障維持作用。電腦編程根據主要參數設置的方式完成，方便使用，實用性強，對不一樣工作能力的秤都能用數字設置的方式調整零點和測量範圍，全自動測算調節值，一次調節就能記憶力，不必人工控製。此外,CFC—100的抗幹擾性極強，可融入惡劣的環境，與強幹擾信號軟啟動器同裝於一個木櫃中，仍能靠譜工作中,確保計量檢定線性度。
限速感應器釆用的是磁電式脈衝計數器，其外觀設計像一個小轎車，如圖所示3所顯示。
限速車重約20kg,以0點為支撐點，將限速車安裝於皮帶輸送機的往返傳動帶上，規定限速車水準，並可以以0點為軸在垂直平行麵旋轉。當傳動帶旋轉時，可推動限速車車軲轆無拖動地旋轉,進而測得傳動帶速率。當傳動帶與轉動軸跑偏時，仍能測出傳動帶真正速率。

圖3限速感應器安裝平麵圖
2操縱基本原理剖析
當原材料根據計量檢定傳動帶的合理稱重段時，原材料的淨重根據稱重架構功效在荷重傳感器上，荷重傳感器造成與原材料淨重正相關的工作電壓數據信號，另外限速感應器將傳動帶速度轉換為差分信號，高精密運算控製器CFC-100對荷重傳感器收集到的原材料淨重數據信號與限速感應器收集到的傳動帶速率數據信號開展綜合性，得到具體總K8凯发登录入口，再與總K8凯发登录入口給出值開展較為，輸出實際操作值給軟啟動器，軟啟動器為此做為傳動帶速率預設值來操縱電動機速率。那樣就做到了操縱總K8凯发登录入口的目地。顯而易見，重量數據信號的起伏及其傳動帶跑偏就變成主控芯片控製回路的電磁幹擾,總K8凯发登录入口控製器會對於這種影響，開展PI調整，以擺脫影響的危害，進行定量分析給料。
3調節與校準
依據加工工藝規定設置好控製器CFC-100與軟啟動器G11S的全部主要參數，並且用頻率計對CFC—100的全部仿真模擬安全通道開展零點和測量範圍的校準——確保與上台DCS係統軟件的靠譜通信，隨後對皮帶秤開展標準砝碼校準。下邊以熟料秤為例子詳細介紹標準砝碼校準的全過程和一些關鍵技術。
3.1當場調節
a.調節稱重架構的平整度。使稱重段上的3個緩衝托輥在同一個水準表麵，其平整度不超過士毫米時，就可確保0.5%的計量檢定精密度；
2調節稱重架構的平衡塊，使荷重傳感器輸出略大0MV。啟秤,慢慢旋轉傳動帶，在傳動帶轉過一周的全過程中，使荷重傳感器每一刻的輸都超過0MV,那樣就能確保原材料切切實實地壓在荷重傳感器上，防止秤虛。水泥熟料秤荷重傳感器輸出在0.63.8米V中間起伏；
c.精確測量傳動帶直徑。水泥熟料秤傳動帶直徑為8.53m。
3.2置單脈衝
將CFC—100打手動式，給一操用值。在P運作情況下啟秤。將傳動帶掉轉5圈時限速感應器造成的脈衝數嵌入CFC—100的功能數據信息06號詳細地址中。該脈衝數意味著了傳動帶長短，在零點和測量範圍校準全過程中，當起動校準程序流程後，係統軟件將全自動積累單脈衝，當傳動帶掉轉5圈時，係統軟件將全自動終止校準程序流程。使校準簡易精確。
3.3標零點
將CFC—$據打Z運作情況。起動零點校準程序流程，係統軟件剛開始積累總K8凯发登录入口，當傳動帶掉轉5
圈時,係統軟件自動終止積累。將積累量的換算值嵌入CFC-100的00號詳細地址中，就可以去皮重。反複起動零點校準程序流程，紀錄積累值，不改動00號詳細地址中的內容。
3.4標量程
測算基準值,基準值&標準砝碼換算值(kg/m)*傳動帶直徑(m)*傳動帶匝數(N)水泥熟料秤稱重架構長0.5m,一切正常運行時料厚約為245kg/m。此次校準掛125kg標準砝碼，因而，水泥熟料秤基準值=240*8.53*5=10236(kg)
將此基準值嵌入CFC—100的04號詳細地址中。隨後將CFC—100打T運作情況。現場加標準砝碼125kg,起動測量範圍校準程序流程，係統軟件剛開始積累總K8凯发登录入口，當傳動帶轉過5圈時，係統軟件全自動終止積累，將積累值與基準值開展較為，全自動測算出積累量的換算值，將該換算值嵌入CFC—100的02號詳細地址中，測量範圍校準結束。反複起動測量範圍校準程序流程，紀錄積累值，不改動02號詳細地址中的內容。
標準砝碼校準結束後,將係統軟件投全自動，開展PID整定值。將CFC—100打遙控器運作情況，主控室給一總K8凯发登录入口預設值，啟秤，因為稱重架構上麵有標準砝碼，故係統軟件有總K8凯发登录入口意見反饋值。當意見反饋值相當於給出值時，忽然除掉一個標準砝碼一給係統軟件一個階躍振蕩，觀查係統軟件的調整姿勢，調節PI主要參數，直到考慮加工工藝規定已經。水泥熟料秤PI主要參數最終整時間常數為p=120,I=5。在那樣的PI主要參數調整下，階躍振蕩約2s就可以清除一考慮加工工藝。
4更新改造實際效果
此次更新改造徹底消除了原係統軟件中存在的不足，並獲得了下列好多個層麵的實際效果：
4.1完成串級調整，使係統軟件抗幹擾性提高，改進了操縱品質，並考慮與DCS係統軟件的通信以及它機器設備的互鎖；
4.2提升手動式變速方式和機旁操縱方式，便於設備維護管理；
4.3解決了配件、傳動帶跑偏等難題；

4.4校準全過程簡易、精確。線性度低於±1%,計量檢定精密度低於士0.5%。因為原係統軟件中荷重傳感器的橋壓是由測速發電機出示的，因而荷重傳感器的輸出數據信號即是具體總K8凯发登录入口數據信號。當荷重傳感器上無工作壓力時,具體數據信號為零，變速模塊持續調整，導致飛車。因而，零點校準也務必再加上標準砝碼，根據間接性的方式開展校準，該方式十分繁雜，需不斷調節。而且因為再加上標準砝碼標零點，就不可以確保傳動帶滿載時，荷重傳感器上麵有預工作壓力，換句話說，傳動帶上一定存有一些部位使傳動帶懸在空中，當傳動帶上的重物做到一定水平時，才對荷重傳感器造成工作壓力。因而,那樣標明的零點一定不是精確的。而新係統從零點的校準全過程中就可看得出，徹底擺脫了這一點，使零點的校準簡易、精確。
此外，因為原係統軟件中的交流電變速模塊由分立元件搭成，主要參數調節極不方便，電子器件脆化、元器件主要參數飄移等難題的存在，立即危害了皮帶秤平穩地運行。而且傳動帶跑偏不可以及時處理常導致混凝土調料不過關。而新係統徹底擺脫了以上缺陷。
不在更改零點和測量範圍校準主要參數時，反複做零點和測量範圍校準實驗，積累量的相對偏差都會士0.5%以內，這充分證明新係統運作是平穩的。在之後的具體生產製造中也證實了這一點,混凝土配製長期性平穩。
總而言之,根據此次更新改造，使維護保養量顯著降低，設備故障率大幅度降低，操縱品質明顯增強，確保了水泥磨的一切正常運行和混凝土品質，造就了優良的經濟收益。

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