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一、概   述

TDG系列定量給料機是我公司在采用*****公司定量給料機技術的基礎上，結合西門子專用于計量的先進的控制系統(tǒng)，即西門子自動控制模塊，采用先進加工工藝制造的，具有先進水平的連續(xù)稱量給料設備，適用粉狀、散粒狀和塊狀物料的喂料計量和定量控制。在國內(nèi)外大中型水泥企業(yè)中被普遍采用。

TDG系列定量給料機是機電儀一體化產(chǎn)品,它通過目前世界廣泛流通的自控設備西門子可編程控制器PLC、變頻器及標準工業(yè)PC機組成高性能的標準性的自控系統(tǒng)。本系統(tǒng)中用儀表控制和計量。

二、工作原理

1、稱重原理：TDG系列定量給料機在穩(wěn)定地輸送物料的過程中，測速傳感器和稱重傳感器將精確提供皮帶的運行速度和物料的瞬時載荷兩種信號供可編程控制器PLC或系統(tǒng)微機接收并處理。根據(jù)測定值和設定值的比較，輸出相應的調節(jié)信號，通過變頻器調整皮帶轉速改變物料的輸送量，從而準確完成物料的稱重計量和物料定量給料控制。在整個工作過程中都能自動按照預定的程序，依據(jù)設定的給料量自動調節(jié)流量使之等于設定值。以恒定的給料速率連續(xù)不斷的輸送散狀物料，并能定量給料、自動計量和累計。

2、 控制原理流程圖：

流程圖Ⅰ：

流程Ⅱ：

物料通過秤體的稱量段時，其重力傳遞到稱量框架上，稱量框架經(jīng)過杠桿系統(tǒng)把作用力加在稱重傳感器上，稱量框架負荷分配情況如下圖：

稱量框架負荷分配情況見圖空白三角表示，重力的一半加在中間的稱重托輥上。

Q  ------稱量框架的負荷   Kg

q  ------皮帶單位負荷     Kg/m

L/2------稱為有效稱量段長 LNGEFF

控制原理：

給料量P是由皮帶負荷和皮帶速度決定的，皮帶負荷與皮帶速度的函數(shù)比例要相當與設定值：

       P = q × v = W   設定值

變化的 ┘   └被控制的

q低時，通過自動控制模塊輸出至變頻器控制信號就大，電機速度就高，由于主要是控制稱量段，所以誤差比較小。

誤差補償：

自動控制模塊具有對壓力傳感器量程自識別功能，可避免因傳感器量程配置差異而造成的誤差；秤體皮重及秤體機械震動產(chǎn)生的誤差可通過其校零功能得以補償；自動控制模塊具有高精度（優(yōu)于0.25%）、較高的抗干擾和特殊環(huán)境的能力，避免了較復雜工況環(huán)境中的強電磁帶來誤差。

三、 系統(tǒng)結構及各部位的功能

1、系統(tǒng)構成

系統(tǒng)由機械及電氣兩大部分構成。機械部分包括秤體、調速電機、減速機及料斗或予給料機。

電氣部分包括上位機和控制柜及測量傳感器。控制柜中安裝有自動控制模塊及變頻器，測量用的測速傳感器和壓力傳感器安裝與給料現(xiàn)場。所有電氣、上位機及DCS系統(tǒng)之間的通訊和控制均采用點對點通訊、標準模擬量信號控制（0~10v、4~20mA）。

2、基本結構及功能：

稱量框架：稱量框架采用單托輥杠桿結構，用兩只傳感器托起計量輥。

滾筒及張緊裝置：從動滾筒在進料端調整張緊螺栓可使從動滾筒前后移動，調整皮帶的張緊和垂度，避免皮帶跑偏，同時皮帶更換容易。

傳動裝置：傳動部分包括電動機、高速比直聯(lián)式**專用減速電機。

導向托輥：導向托輥可實現(xiàn)皮帶自動張緊和皮帶導向功能，自動張緊功能使皮帶受到不變壓力，皮帶張力基本保持恒定。

測速傳感器：連續(xù)測量電機轉速，并及時將速度脈沖信號反饋到自動控制模塊。

壓力傳感器：連續(xù)測量瞬時物料重量，并及時將壓力信號（電壓）反饋回自動控制模塊。

變頻調速器：根據(jù)需要調整皮帶轉速，可以人工手動操作，也可以由自動控制模塊自動控制。變頻器安置在配電柜里。

自動控制模塊：實現(xiàn)秤體的標定，除皮操作，顯示累計開機時間、累計產(chǎn)量、瞬時流量、電機轉速等常用生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以獨立完成單臺秤的生產(chǎn)控制，也可以通過其標準的通訊口和模擬量信號與上位機或中央控制系統(tǒng)如DCS進行組網(wǎng)控制。

上位微機：是較先進的工業(yè)PC機，系統(tǒng)有較高的開放性和交互性；通過編程實現(xiàn)中央控制、生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)畫面模擬、數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)裙δ堋λ新?lián)機秤體的運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、匯總、處理、任務下達、協(xié)調統(tǒng)一，完成計量或配料工作，連接打印機后可以打印出生產(chǎn)報表。

3、加工工藝：

秤體制造按照****加工，激光數(shù)控機床一次成型，結構精度高、系統(tǒng)誤差小、運行穩(wěn)定可靠。

滾筒軸承端口采用密封端蓋，防止灰塵進入。

4、控制技術：

控制系統(tǒng)為濰坊浩碩的HS3680的自動控制模塊，標準化配置，系統(tǒng)使用壽命長，出現(xiàn)故障只需簡單更換標準器件。具有良好的擴展性能。

采用HS3680專用于計量的PID自動模式控制，具有標準的模擬量輸出信號（0－10V、4-20mA），點對點通訊控制方式，可實現(xiàn)機旁控制和DCS遠程控制。 

液晶顯示屏，采用 LED 小型陣列顯示屏，使得稱量系統(tǒng)信息一目了然；其內(nèi)容包含：PID設定、零值、間隔值、荷重、瞬時流量、累積量、速度、等各種參數(shù)供使用者參考。并可實現(xiàn)秤體的標定，除皮操作。

四、性能特點及主要技術指標

1、性能特點：

a、稱體結構緊湊，整體組裝性強。采用大剛度箱型結構秤架，擋料板和稱量架整體穩(wěn)固，確保搬運。使用穩(wěn)定不變形且外形美觀。

b、采用密布式高精度托輥，其軸線與支點處于同一平面，皮帶不產(chǎn)生蛇形運動，有利于避免水平力和俯加力矩對測量精度的影響。

c、采用鼓形滾筒，確保皮帶不打滑；采用重力式張緊和自動調偏機構，自動調節(jié)張力、應力的大小，提高測速和計量精度及皮帶使用壽命，優(yōu)于**秤等國外同類產(chǎn)品。

d、設有犁形清料機構，自動及時清除皮帶非工作面上的雜物，設有墊塊和便利拆裝皮帶結構，無須卸下托輥、滾筒和支座等結構即可簡捷更換皮帶。設有擋料板，避免了撒落物料現(xiàn)象。

e、采用高效率、大速比、軸裝直聯(lián)減速電機，因而噪聲低、振動小、抗粉塵、故障少。

f、變頻調速，工作特性硬。調速范圍寬，計量精度高，適應高粉塵工作環(huán)境，系統(tǒng)可靠性強。

g、設有手動與自動操作，瞬時與累計量等狀態(tài)參數(shù)數(shù)字顯示，自動調零去皮重，掉電自動保護。

2、主要技術指標：

a、計量精度（當量）：優(yōu)于±0.5%

b、給料能力:3～30t/h

c、給料調節(jié)范圍:1:10

d、使用環(huán)境:儀表－50～60℃,秤體－30～60℃，相對濕度≤90％

e、電源：～220V，－15～10％，50Hz（微機部分）

五、安裝及調試

1、TDG型變頻調速定量給料皮帶秤的機械安裝：

TDG型秤體可直接安裝在料庫下，為了便于標定、控制皮帶面料層的厚度和更換皮帶，秤體緩沖部分安裝在庫下時，從皮帶表面至料庫法蘭之間應裝有給料口和螺旋閘門，其中給料口用于調節(jié)帶面料層厚度，使之符合秤的運行需要。（詳見給料口尺寸圖）升降給料口前部的擋料板，可以調節(jié)料層厚度。

螺旋閘門用于在檢修、更換皮帶和安裝秤體時截止物料向下流動。

如果螺旋閘門的法蘭尺寸與本公司配套的給料口法蘭口不一致，在兩者之間還應安裝一個過渡管道，其兩端的法蘭分別與給料口法蘭和螺旋閘門的法蘭適配。

機體采用的是前滾筒傳動方式，物料通過主動滾筒后即從皮帶面自由落下，傳送到其它輸送設備上去（一般是皮帶輸送機）。該型號機體向皮帶輸送機輸送物料有兩種常見的安裝方式，一種是秤架與皮帶輸送機呈平行放置，一種是秤架與皮帶輸送機呈垂直放置。但無論哪種安裝方式，機體的安裝基礎不能與皮帶輸送機機架連接。

秤體的安裝基礎可以是混凝土結構，也可以是鋼架結構。安裝時應注意以下幾個問題：

a.機架較重，安裝時應十分注意人身安全。

b.安裝基礎應有足夠的承載力，除稱重機架重量、物料重量等，應能承受數(shù)個人在安裝時增加的人體重量載荷。

c.運輸和吊裝秤體時應防止與其它重物碰撞，吊裝盡可能水平防止機架機械變形，防止皮帶、電機、稱重有關部分可能受到的損傷。

d.安裝基礎的安裝面應盡量水平，應有足夠的剛度，抗振性。

e.使給料口中心位于皮帶帶動物料運行的中心線上。

f.秤體就位后即緊固地腳螺栓，要防止秤架滑動危及人身。

2、TDG型變頻調速定量給料皮帶秤的機械試運轉

機體安裝就位后，檢查所有緊固件均已擰緊即可對機體進行試運轉。試運轉按以下步驟進行：

a.給減速機注入適量機油（30#）。

b.接通電機電源。

c.關閉螺旋閘門，保證皮帶空運轉。

d.閉合電源開關，電機運轉并帶動主動滾筒運轉，這時皮帶的運行方向與物料運行的方向一致，如果皮帶反轉，應斷開電源調整電機接線，使運轉方向正確。

e.運轉時觀察電機有無發(fā)熱或焦味，觀察機械震動情況，觀察運行噪聲情況。若有不正常的情況應停電進行機械檢查。

f.運轉較長時間，觀察皮帶跑偏情況，若發(fā)生跑偏，應旋動從動滾筒兩端的張緊螺栓使皮帶兩端的張緊度相同。

g.旋松螺旋閘門，料庫內(nèi)的物料即可到達給料機的帶面，通過秤體輸送過去。

3、TDG型定量給料機的電氣安裝：

定量給料機的儀表及變頻器安裝在控制柜中，控制柜要求安裝在通風、干燥、利于散熱、無震動及強電磁干擾源的微機室內(nèi)。

供電電源不能與其他大型設備或頻繁啟停的設備公用同一路電源。

所有電氣外殼和秤體都應良好接地（接地電阻<4Ω）。

所有電纜應穿管架空或通過地溝，電纜不能超過規(guī)定長度（Max）：稱重及測速傳感器電纜長200m、控制信號電纜長100m；上位機與PLC之間的距離為2000m；強電電纜如與信號電纜平行架設，兩者之間距離應大于500mm。

六、標定與校秤

1、 標定前準備：

a. 確保安裝調試、試運轉后無任何故障；

b. 清掃秤體上的所有雜物；

c. 放下壓力傳感器保護桿；調整空秤荷重微調螺栓使空秤荷重顯示在10%以下；

d. 準備10-20Kg標準砝碼；

2、 標定操作方法；

a、測皮重、自動校零  （kg）

b、測帶速 （L/T：米/秒）啟動

c、利用掛碼標定

計算理論瞬時流量值Q理論

    Q理論=2GL/T

式中：L為皮帶周長

      G為加載砝碼重量（包括標定桿重量）

      T為皮帶運行一周的時間

d、計算誤差

              Q給定-Q理論

       Δ=                    ×100%

                      Q理論

e、上式所得誤差Δ應小于1%，若Δ>1%可按下式修正儀表系數(shù).

            K新=K舊（1-Δ）

      其中K新為修正值的儀表系數(shù)，K舊為原來的儀表系數(shù)

f、重復3、4、5、三個步驟，直到Δ小于1%，記錄下正確的零點和修正后的儀表系數(shù)，以備儀表數(shù)據(jù)丟失時置入。

七、維護與保養(yǎng)

1、每天清掃輸送皮帶內(nèi)外的粉塵、物料和雜物常規(guī)檢查內(nèi)容有：一般檢查、月檢修檢查、季檢修檢查、加油等。

2、經(jīng)常檢查荷重傳感器與螺栓是否接觸良好，長期不用或維修時應使用抬起架抬起稱重架，以防損壞傳感器。

3、長期停機應將料斗閘門關閉，并將皮帶上的物料全部送走，避免傳送帶因長期受力變形。

4、電控柜的門要密閉，防止粉塵的滲入和產(chǎn)生不安全事故。

5、本儀表出廠時經(jīng)過嚴格檢測和調試，一般情況非常穩(wěn)定，若有問題請與本公司聯(lián)系，用戶嚴禁打開主機。

八、一般（特殊）情況的處理辦法

1、無法開機：原因大多為主機無電源輸入，或主機保險燒壞引起。

2、開機數(shù)據(jù)偶然丟失：一般為非法關機。下次關機，注意先停機，然后關機。

3、重量上限，指示燈亮：將丟失的數(shù)據(jù)重新置入，荷重超過上限（大于90%）時，上限指示報警。

4、重量下限指示燈亮：荷重低于下限（小于10%）時，下限指示報警。

5、流量為零：ａ.定量給料機沒有物料信號，計量段上沒有物料、ｂ.料口堵塞或者料庫存料用完、ｃ.秤體沒有速度信號或速度信號線中斷、ｄ. 定量給料機出料口卡料使給料機不能運轉等。