河南众恒控制工程有限公司是河南省成立最早的炉业及自动化公司,国内首屈一指的石灰窑整体设计和建造专家。直接参与国家85、95计划,拥有JHZS系列环保节能型全自动化石灰炉 、ZNLK系列智能主令控制器、ZTP系列智能料位计、BLQ系列旋… 了解详情>>
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(国家专利号:ZL200820221129.5)
2011年整体全面升级,投资更省、更高效、更环保、更节能!领先同行业,精益求精,追求卓越!
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主令说明书
一、设备性能
ZNLK系列智能主令控制器,是我公司经过数年努力而研制的一种新型智能主令控制器,它具有运行可靠、响应速度快、分辨率高、调整方便迅速、可在运行中调整、全数字显示、远程通讯、多种保护功能等优点。
1、运行可靠:该装置由先进、可靠的可编程序控制器(PLC)与绝对型旋转编码器组成,通过旋转编码器产生的位置码实现对现场物体位移的检测,然后经PLC译码、运算、分析,以产生不同的控制信号和各种保护输出。老式主令控制器由凸轮和触点组成,其中触点部分故障较多,调整不便。而该主令设计思想是用弱电控制强电,用程序逻辑代替机械凸轮的动作,以无触点代替有触点这样就避免了许多机械故障,从而提高了主令控制器运行的可靠性。
2、响应速度快:该智能主令由于采用可编程序控制器进行控制,因此其响应速度非常快,响应速度可达微秒级。
3、分辨率高:该智能主令的分辨率可以达到毫米级,精确度非常高,能够适应需要精确定位和精确限位控制的场合。而老式主令采用凸轮闭合、断开触点,其精度很低,不能适应自动控制过程精确控制的需要。
4、调整方便迅速:该智能主令的调节无需任何工具,仅需对TD200操作面板操作,即可达到调整的目的,熟练的操作者只需几秒钟即可完成,与老式主令相比,可以节约时间,减少劳动强度,从而提高经济效益。
5、可在运行中调整:该主令控制器可在设备运行状态中进行调整,设备不必停车即可对控制信号的输出位置通过TD200操作面板进行微调。
6、全数字显示:在被控物体运行期间可以方便地从操作面板TD200上观察出其所处的位置。
7、远程通讯:该主令具有远程通讯功能,可以直接和其它控制系统(如:PLC系统、工业控制网络系统)相连接。
8、保护功能齐全:该主令设有过速保护和零速保护。当被控物失控,超过一定速度时,该主令即可发出停车信号,以避免溜车故障。当机械等传动部分故障造成电机启动而被控物零速(或主令零速)时,该主令也能进行保护。
二、设备用途
该智能主令适自从投放市场以来,就以其运行可靠、响应速度快、分辨率高、调整方便迅速、人机界面友好、适用范围广泛等优点而赢得了广大用户的青睐,尤其在高炉主卷扬、石灰竖炉卷扬、炼钢炉氧枪控制等自动化工业控制场合被广泛应用,国内已有几十家钢铁企业用其取代了老式凸轮主令控制器,取得了满意的使用效果和显著的经济效益。该主令在运行中几乎做到了零的故障率,与老式主令相比,若它能为您避免一次卷扬故障,那您已是物超所值了。
三、技术参数
电压/频率范围: 85-264VAC,47-63Hz
瞬时冲击电流: 264VAC时,峰值20A
电源隔离: 变换器,1500VAC,1分钟
输出类型: 继电器,干接点(PLC本身继电器)
最大负载电流: 2A/点(PLC本身继电器输出)
绝缘电阻: ≥100MΩ
开关延迟: 最大10ms
寿命: 10,000,000次
额定负载时100,000次
接点阻值: 不大于200mΩ
输出隔离: 线圈对接点: 1500VAC,1分钟
接点对接点: 1500VAC,1分钟
功耗: 9W
输出点数: 10(标准)
依据标准: UL508, CSA C22.2 142
FM类1, 区2 VDE 0160 CE
输入: 14点,提供备用输入6点(标准)
15-30VDC时:ON 状态最小4mA,OFF状态最大1mA,响应时间 0.2ms
输出: 10/18点(可选)
记忆功能: EEPROM(写入寿命10万次)
主控单元到现场单元距离:仅使用编码器自带电缆时,小于2.5米(如主控
单元到现场单元距离较远,可以另外敷设电缆)
四、设备构成、工作原理及操作方法
1、型号规定
2、系统构成
本套设备由主控单元、现场变送单元、连接电缆组成。
现场变送单元由机座、传动机构和8位绝对型旋转编码器组成。现场变送单元安装在现场,与受控设备传动轴柔性连接。通过旋转编码器和连接电缆将现场位置信号送至主控单元,主控单元由西门子操作面板TD200、西门子S7-200PLC(CPU 224)、输出继电器(根据需要)、控制电源等组成。主控单元安装在现场墙上或支架上(亦可安装在控制室或操作室内),通过电缆与现场变送单元相连接,共同组成智能主令控制器。整个主令的系统结构图详见附页图纸。
TD200 操作面板示意图:
3、系统的工作原理
在主令工作时,由受控设备通过现场变送单元的传动机构带动编码器一起旋转,编码器产生一系列位置码并送到可编程序控制器(PLC)的输入端,在PLC内部进行译码、累加等数学运算处理,同时与操作面板TD200中可调的设定参数相比较,在合适的位置发出相应的控制信号,从而达到控制机器动作的目的。
数字概念:(受控设备以单斗上料小车为例,如是双车可选其一为受控设备)
小车在斜桥上运行的同时,同步带动编码器旋转,反映到PLC的是一系列的编码,小车在斜桥上整个行程中任一位置都在PLC中有一个相对于“原点”的编码,这些编码按十进制整数连续排列(-32767——+32767之间),这些编码都反映了小车当前位置与原点之间的距离关系(点数),也就是用数字反应了小车在斜桥上的实际位置,通过精度(mm/点)可以计算出当前位置距原点位置的米数。
可以理解为一个斜方向的坐标轴,以“原点”为坐标原点,从小到大范围是-32767到+32767。
“原点”:(相当于一个坐标原点)是一个参考点,对应小车在斜桥上整个行程中一个具体的物理位置,在PLC中的编码为“0”,根据需要可以把小车在行程中任一位置的编码改为0,设定为原点 (一般可把斜桥底部给小车装料位置设为原点,),小车的“当前位”及其他设定的限位都以“原点”为参考点。当“原点”所对应的实际物理位置变化时,“当前位”及其它限位所反映的实际物理位置都会发生相应变化。
“当前位”:小车所在斜桥上实际位置对应的编码我们称之为小车的“当前位”,它反映了小车当前所在斜桥上以参考点“原点”为坐标的位置(编码数)。
如小车在“原点”位置时对应的编码是“0”,我们称“当前位”是“0”,相对“原点”的距离是0点;小车运行到斜桥中间时,对应的编码是“450”,,也就是与原点“0”的距离是450个点。小车在运行当中对应的编码连续变化, “当前位” 也随之不断变化。
“当前位”具体反映了小车距参考点“原点”的实际位置。
精度计算:如小车在最底部时“当前位”是0,最上部是830,小车整个行程是:830个点。如小车实际物理行程从底部(“原点” 的对应位置)到最上部(到“当前位”为830点对应的位置)是30米,则每个点对应:30000mm/830≈36mm,也就是“当前位”每增加1个点,小车实际运行约36mm;每减少1个点小车反向运行约36mm。主令精度就是36mm/点。
限位区间: “当前位”编码在某一范围内时,主令控制器输出一个状态(接通或断开),参与系统控制或连锁,起到限位的作用,这一范围用两个数字表示。如:Q0.0 设为“10->1100”(10到1100为一区间)时,则“当前位”编码在10到1100的区间范围内时(如:“当前位”是20时)Q0.0接通,不在这一范围内时Q0.0断开。
区间是指从小到大的一个数字区间:设定为“1->100”,表示一个从“1”到“100”的一个数字区间。
下例中Q0.0、Q0.1、 Q0.2、Q0.3分别作为系统中的常闭下限位、常开上加速、常开下加速、常闭上限位使用。
当小车上升时“当前位”编码连续增加,当“当前位”编码上升大于30以后“上加速”限位Q0.1对应接点接通,控制系统控制小车以高速运行,上升到大于700以后“上加速”Q0.1断开,控制系统控制小车以低速运行,上升到达大于820时,上限位Q0.3断开,控制小车停止;
小车下降过程中,“当前位”小于800时,“下加速”限位Q0.2接通,小车被控制为高速运行,小车继续下降,“当前位”小于130时,Q0.2断开,小车被控制低速运行,下降到小于10时,“下限位”Q0.0断开,小车停止运行。
小车行程示意图
4、参数设定
1)、按②<显示信息选择>键,选择需要修改显示的信息;
2)、用⑥<信息行选择、加减数字按钮>上下箭头,在①<两行信息显示窗口> 中选择要修改的信息的行,使光标在要修改信息行前第一个字符上闪烁;
3)、按⑤<选行、修改的确认>ENTER键确认,使光标移动到当前信息行中要修改的数字区,光标在数字区第一个数字的最后一个字符上闪烁;或按④<退出本窗口>ESC键,退出当前选择行,光标消失,进行第6步;
4)、按⑥<信息行选择、加减数字按钮>键的上下箭头增 加、减小数字;
5)、按⑤<选行、修改的确认>ENTER键使修改结果有效,同 时光标移动到第二个数字的最后一个字符上闪烁,再重复第4步的操作,改好后按⑤<选行、修改的确认>ENTER键当前行消失;或按④<退出本窗口>ESC键使当前修改无效,光标消失;
6)、按②<显示信息选择>中F1键,使窗口显示正常信息。
如在①<两行信息显示窗口>中不显示预先定义好的、与本系统有关的信息之一时,可连续按④<退出本窗口>ESC键,使在①<两行信息显示窗口>中显示预先定义好的、与本系统有关的信息之一,再进行参数设定,或按F1键显示正常信息。
五、调试方法
智能主令控制器调试一般分为两部分:
(一)安装前的调试:
1、设备安装以前,首先对设备进行外观检查。
打开机箱查看外观是否异常,有无碰撞痕迹,螺丝、接线是否有松动现象,按照图纸检查线路。重点检查电源线路,是否有短路、松动等现象。
2、打开编码器箱,查看编码器连轴器顶丝是否上紧。
3、上电检查:
1)按照图纸把旋转编码器箱与控制箱连接起来,然后接通电源。查看PLC是否有电;上电几秒钟后首先检查TD200文本显示器显示的内容是否正常,应该是说明书中信息表中的F1键对应的内容;如不正确可查看PLC运行指示等是否亮,如STOP指示灯亮,请打开PLC 盖板拨动小开关到RUN位置。
2)在TD200显示信息正常情况下,设定原点,使当前位显示为0,然后缓慢转动编码器出轴,观察当前位数字是否依次增加直到255以上,在同一方向旋转时数字是否有不连续上下波动现象,如有,应检查编码器箱到控制箱10芯线是否正确。
3)观察旋转方向与数字变化方向是否一致。如:按参考小车(两个小车时用其中一个为参考小车)小车上升的方向手动旋转编码器箱输出轴时,“当前位”的数字应该增加。
(二)现场调试 (上电检查与安装前调试方法相同)
编码器箱和控制箱安装后:
1、 检查接线、电源等级是否正确;
2、 观察连接齿轮咬合是否完好;
3、 限位粗调:
把小车点动停止在下限位,设定原点,使“当前位”数字变为“0”。
在小范围内设定限位、超限位:
把小车手动停止到斜桥中间位置,比如“当前位”数字是600,则Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.7 Q1.0分别设为:
-80->70 -70->100 45->130 530->1000 600->1300
设定完后仔细检查无误后,手动上下运行小车,“当前位”数字在各限位设定的区间之内时,对应的PLC点是否输出,是否起到自动停止、变速等预定的作用,如“当前位”数字在600->1300之间时(如:610)Q1.0(假设是上限位)是否输出,小车不能继续上升。
试验过程中记录“当前位”在超过停车限位后实际停止位置的数字与对应的限位设定值的差,计算上升时和下降时惯性是多少。
严格注意小车运行方向,参考小车上升时“当前位”数码增加,下降时“当前位”数码减少。调试时现场一定要有紧急停车手段,建议现场安装紧急停车安全开关,以便出现错误时能随时停车。
4、 限位细调:
经过粗调后,保证每个限位都起到相应的作用,让小车上下来回运行,自动停车。准确无误后再把各限位逐步调整到合适的位置,初次调整后一定要逐步接近调整到上下限位的位置,以免掌握不好惯性而使小车掉道。
5、 带负荷试车
观察上升时是否能倒尽料,装料时下限位是否合适,再进行微调上下限。
6、 正常投入运行后要多观察小车的到位情况,随着钢丝绳的延伸变形,要在
初次使用的几天内细调几次。
六、注意事项
1、安装时注意事项
1)为保证通风与保养维修,周围要留有一定位置;不要安装在露天的地方,齿轮连接的地方要安装防护罩。
2)现场变送单元箱与被控设备出轴连接时,一定要注意同心或安全咬合,避免因机械问题造成事故。
2、接线注意事项
1)控制电缆应避开高压线和动力线,尽量单独走线,加防护钢管;
2)主控单元电源线应选用标称截面为1.5~2.5mm2的导线;
3) 控制电缆导线应选用标称截面为0.5~1.5mm2的导线,若敷设距离较远,必须选用屏蔽电缆。
3、操作注意事项
每次主令控制器失电后,须确保卷筒不转动;如果卷筒在控制器失电后有转动,再次上电后,应使料车回到原点位置,看当前位显示值是否为零,若不为零,则需重新进行原点设定。
附页(功能信息表及设定举例)
本系统所设定信息表:
本系统TD200中所有可设定、修改、显示的信息如下:
①、F1键中信息为正常显示信息,“当前位”的值不能修改。
②、在“****”处输入的数值应小于在“????”处输入的值,如上表中序号7信息对应区间设为Q0.4:“50-->780”,当前位数值在50与780之间时PLC输出点继电器接点Q0.4与公共端L2接通. 如果在“****”处输入的数值应大于在“????”处输入的值,则此区间对应的限位点将不能接通,如:Q0.4对应区间设为 “780-->50”,Q0.4将永不能接通。
上表中序号为1 – 12 信息中的数字值(****、????)是原点位置的参考值,原点位可以是任意位置,当原点对应的物理位置发生变化后,上表中1 – 12 信息中数字所对应的物理位置将自动变化。
原点设定:
按F1键选中第2条信息,如把数字”1”改为”0”并按⑤<选行、修改的确认>ENTER键确认后,小车的当前位置则被设成原点(“0”点),按F1键后①<两行信息显示窗口>中”当前位”将显示为”0”。
设定参数:( 以Q0.2为例 ):
(1)、当显示窗口显示上表中所列信息之一(否则连续按
(2)、按⑥<信息行选择、加减数字按钮>中上箭头时,光标在第一行”Q”字母上闪烁:
(3)、按⑤<选行、修改的确认>ENTER键,使光标移动到修改数字(-60)的最后一位上闪烁:
(4)、按⑥<信息行选择、加减数字按钮>中上/下箭头修改数字到(-80), 改好后按⑤<选行、修改的确认>ENTER键光标移动到下一个数字(200)的最后一位上闪烁:
(5)、按⑥<信息行选择、加减数字按钮>中上/下箭头修改数字到280,按⑤<选行、修改的确认>ENTER键,修改结束,本行信息消失。
Q0.3: -40—>450
(6)、按F1键窗口显示正常信息:
当前位:***
设原点: 1
换钢丝绳或修卷扬机,需重新设定参数的两种方法:
1)原点设定法:
在换钢丝绳以前,把小车停止在”0”位即原点位,在轨道上作记号。
换完钢丝绳以后,把小车停在所作记号上,进行原点设定,对上下限位进行微调。
2)参考下限位设定方法:
换钢丝绳以后,把小车手动停止在下限位置(注:要与换钢丝绳以前下限位相同),假设Q0.0是下限位,把当前位置数值和换钢丝绳以前下限位数值进行差值比较,其他所有参数进行响应调整:
如:换钢丝绳以前:
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.7 Q1.0
-80->70 -70->100 45->130 730->1000 800->1300
换钢丝绳以后,下限位数值为100,变化差值:100-(-80)=180,则相应
Q0.1(-70+180=110->100+180=280)=Q0.1(110->280)
Q0.2(-45+180=135->130+180=310)=Q0.2(135->310)
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.7 Q1.0
100->250 110->280 135->310 910->1180 980->1480
如换钢丝绳以后,下限位值过大,可重新设定原点,使其为”0”,相应其他参数:
Q0.1(110-100=10->280-100=180)=Q0.1(10->180)
Q0.2(135-100=35->310+100=210)=Q0.2(35->210)
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.7 Q1.0
0->150 10->180 35->210 810->1080 180->1380
注意:由于钢丝绳的老化、拉伸,上述限位数值对应的实际物理位置将发生微小变化,请注意观察限位位置的变化并适当微调限位数值的大小。
主要应用单位
上海宝山钢铁公司 |
山西临汾钢铁公司 |
天津铁厂 |
苏州无机化工厂 |
山西翼城通远冶炼公司 |
邯郸钢铁公司 |
江阴华西钢铁有限公司 |
山西垣曲县宝鑫钢铁有限公司 |
河北崇利制钢有限公司 |
常州市碳酸钙厂 |
山西燎原钢铁有限公司 |
河北普阳钢铁有限公司 |
南京钢铁集团公司 |
河南安阳钢铁公司 |
邢台钢铁股份有限公司 |
无锡新三州钢业有限公司 |
河南太行钢铁公司 |
河北津西钢铁股份有限公司 |
杭州钢铁厂 |
河南安阳永兴钢铁集团 |
石家庄钢铁股份有限公司 |
福建三明钢铁公司 |
林州凤宝钢铁公司 |
邢台德龙钢铁实业有限公司 |
合肥钢铁集团有限公司 |
安阳华冠钢铁集团 |
唐山建龙实业有限公司 |
马鞍山长江钢铁公司 |
河南济源钢铁集团 |
唐山新丰石灰厂 |
广东韶关钢铁厂 |
中州铝业公司 |
河北武安玉州焦化厂 |
广西柳州钢铁公司 |
中国长城铝业集团公司 |
河北承德钢铁公司 |
南昌钢铁有限责任公司 |
山东莱芜钢铁公司 |
廊坊鑫达铁合金公司 |
江西新余钢铁责任有限公司 |
济南钢铁公司 |
河北敬业钢铁集团公司 |
冷水江博大钢铁有限责任公司 |
山东泰山钢铁有限公司 |
唐山津丰钢铁有限公司 |
湖南涟源钢铁厂 |
山东铝业集团公司 |
河北沙城万隆钢铁公司 |
湖北大冶特钢集团 |
山东石横特钢厂 |
唐山群利钢铁有限公司 |
昆明钢铁公司 |
肥城石横泰顺轧钢有限公司 |
宣化华盛钢铁有限责任公司 |
云南宜良越兴钢铁厂 |
山东富伦钢铁有限公司 |
唐山丰达焦化有限公司 |
贵州水城钢铁集团公司 |
山东传洋集团有限公司 |
唐山港陆钢铁有限公司 |
山 四川通汇钢铁有限公司 |
山东莱钢永锋钢铁有限公司 |
河北宣化钢铁公司 |
四川达州钢铁公司 |
莱芜市九羊福利铁厂 |
河北唐山国丰钢铁公司 |
攀枝花钢铁集团 |
齐齐哈尔第一机械厂 |
河南亚新钢铁实业有限公司 |
西昌新钢业有限责任公司 |
阿城钢铁有限公司 |
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新疆八一钢厂 |
吉林市建龙钢铁有限公司 |
|
甘肃酒泉钢铁公司 |
通化市三联活性碳有限责任公司 |
|
陕西龙门钢铁集团 |
鞍钢集团鞍山矿业公司 |
|
太原钢铁厂 |
本溪钢铁公司 |
|
山西大同煤矿集团钢铁有限公司 |
本溪北营钢铁有限公司 |
|
山西文水海威钢厂 |
包头钢铁集团公司 |