河南众恒控制工程有限公司

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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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ZNLK智能主令控制器

上传时间:2013-3-31 11:22:27  来源:河南众恒控制工程有限公司  作者:河南众恒

   

 

 

 

 

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(否则连续按键)时,按键,使窗口显示:

(2)、按<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<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<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<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)、<信息行选择、加减数字按钮>中上/下箭头修改数字到280,按<选行、修改的确认>ENTER键,修改结束,本行信息消失。

 Q0.3: -40—>450

(6)、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

 

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

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