第一部分机械部分一.概述:FRW系列转子秤是我公司研制的动态计量设备,该设备是一种可广泛应用于建材、冶金、化工、电力等行业,对各种无粘性粉料进行动态计量的理想设备。
以水泥生产工艺为例,可用于:1.散装水泥的定量计量。
2.机立窖预加水成球工艺过程的煤粉、生料粉的计量及配料。
3.回转窖工艺中的配料计量。
4.回转窖工艺中的入窖煤粉的配料计量。
二.产品型号规格及基本参数该计量设备核心由转子计量秤秤体、称重控制器两大部分组成(电气部分安装于集成控制柜上)。
产品基本参数见表型号规格如下:*喂料速率与物料密度有关三.使用环境条件1.电源电压:三相五线制(L1、L2、L3、N、接地线)2.环境温度:称重显示控制器:0~+40℃;秤体:-10~+50℃3.环境相对湿度:相对湿度不大于90%4.物料:粉状无粘性,粒径小于2㎜四.工作原理及主要特点1.工作原理该产品采用测力和测速相结合的原理设计。
秤体由圆盘、转子、传动机构、支点、称重传感器、测速传感器、秤架、进出料口等组成。
一对支点设置在偏移圆盘中心线一定位移的平行线上,称重传感器设置在两支点联线的垂直线上,测速传感器安装在拖动电机轴的尾端,支点为调心轴承支撑,未下料时,调节平衡装置,使圆盘相对于支点处于平衡状态,转子由一系列叶片组成,叶片与圆盘壁围成一格一格的旋转空间,当下料时,物料从进料口进入这些空间,并随着转子的转动到达出料口排出。
此时,相对于支点,圆盘里大部分有物料,小部分没有物料,使圆盘的物料相对于支点失去平衡,称重传感器受力,这个力与圆盘内物料的重量成正比。
根据物料分布,圆盘内的料重为P(㎏)=P1+P2+…….+Pn(Pn为每个转子格的料重),称重传感器受力为F(㎏)=F1+F2+….+Fn(Fn为与Pn对应的传感器受力),则F=C1P (1)(式中C1为比例常数,它的大小只与Pn和Fn关于支点的力臂有关)又设此时测速传感器所检测到的转子的转速信号为N(周/分),则物料的流量Q(t/h)为:Q=K1FN (2)(K1为比例常数)由(2)式得知,通过转子秤物料的流量,取决于称重传感器受力F和测速传感器转速n的乘积,由此,可求得T(小时)通过转子秤的物料累计量W(吨)。
W=∫K1FNdt=K1∫FNdt (3)(式中dt为时间微元,T为积算时间)在电气上,实现上述运算的原理:由称重传感器把受力F变换成电信号,经放大后,由A/D转换成数字信号,送入PLC,同时由测速传感器检测到的转速信号送入PLC,PLC根据这两个数值完成瞬时流量与累计量的计算,并进行实时显示。
1.主要特点(1)本秤秤体体积小,额定流量大,流量范围可派生出从几十千克/小时到几百吨/小时系列化产品,因此本秤安装容易,适应范围广。
(2)物料由转子均匀地分格推动,料流速度与转子速度同步,因此便于料流控制。
(3)物料从支点轴线两侧进入圆盘秤体,其冲击力将同时产生对称力距,相互抵消,不影响秤体平衡;另外,即使某种原因冲击力有偏移,由于该力在支点附近,所产生的力距也很小。
(4)若气体伴随物料从进料口(正压)进入秤内(或出料系统正压有风从出料口顶入秤内),气体都将沿支点轴线两侧同时对称地到达出料口(或进料口)由于气体产生的附加力对称,相互抵消,所以也不影响秤体平衡,即使不能抵消,因在支点附近,所产生的力距很小,影响也很小。
同理,进、出料口如遇负压情况与上述相同。
(5)若秤体上均匀积灰,由于支点的对称性,也不会影响秤体的平衡。
(6)若转子叶片上积附物料,当转子转动一整圈后,其附加力距也因对称作用而互相抵消,使秤体动态零点不发生变化,有动态零点“自动补偿”的作用。
(7)秤体完全密封,工作时无粉尘外逸。
三.主要技术指标1.静态技术指标A.线性度不大于0.5%B.重复性不大于0.5%C.零值稳定性Ⅰ.零值短期稳定性为0.005%CmaxⅡ.三小时零值稳定性为0.007%Cmax注: Cmax为最大小时累计量,即在最大流量下持续一小时的累计量,(以下条文中也同一意思)D.静态分辨限为0.2%2. 动态技术指标A.动态累计正负误差不大于1.0%B.动态零值稳定性不大于0.014%CmaxC.空秤动态最大累计量不大于0.4%CmaxD.动态分辨限为0.4%六.安装1.秤体的安装合理设计秤体的安装形式,对该秤的正常使用和维护都有重要的意义,它直接关系到整个计量系统运行可靠性和计量精度的稳定性。
A.在转子计量秤的进料口上方,需增加转子喂料机等喂料设备(下文简称给料机)。
B.搬运和安装计量秤秤体时,要整机搬运,所有锁紧装置不能拆卸。
支承架必须可靠牢固,具有足够的刚度,吊装时要利用秤架。
C.计量秤秤体用水平仪校准,保证秤架和计量圆盘的水平,秤架地脚螺栓必须固定牢固,秤架安装完毕后还必须给减速机加油(指装有油泵的减速机,装有润滑油脂的减速机不必加油),然后松开锁紧机构,安装称重传感器和测速传感器。
称重传感器要求安装水平,且与传感器压板间隙仅保持0.5mm(似触未触状态),测速传感器安装时必须注意其转轴与电机转轴同心度,及弹性联轴器松紧适度.D.转子计量秤秤体的进、出料口软连接必须松紧适度,不影响圆盘的灵活转动。
E.该秤用于连续生产线中的配料计量时,在计量秤的出料口除工作外,应再安装一个取样口,以便进行实料标定。
2.电气安装A.称重显示控制器安装在控制室内,秤体现场和控制室之间一般不超过50m。
B.整机接线,电源线采用五线制(L1、L2、L3、N、接地)。
特别要注意各插座标牌所示内容及各插头座相配才能相接,保证接线正确牢靠。
C.称重显示控制器不能与其它设备共用同一地线(即仪器要单独接地线),地线的接地电阻应小于4Ω。
七.调整确认所有电气接线,电网电压准确无误后,方可通电调整。
1.校正转子的方向:用手动开关启动电机,转子转向应如秤体上箭头指示,否则应改变相序使之正转。
2.试排料:保持转子秤电机继续正转,然后开启给料机进行试排料(对于散装水泥要事先放下散装头)。
待排料正常后,关闭给料机,待秤内物料排空后停机。
3.“静态挂码”测试—检查线性度与重复性。
八.注意事项及维护1.操作规程A.开机前先检查接线是否正确可靠,设备是否正常。
B.开机顺序:先开出料端输送设备,后开转子计量秤,最后开进料口端输送设备(自动下料方式除外)。
C.运行中,发现异常情况,要断料停机。
2.注意事项A.任何时候都不能敲打秤体或在秤体上堆放杂物,更不允许在秤体上站人,冲水,在下料过程中,不允许有任何物体触及圆盘及转子电机等。
B.电机报警后,关机五分钟方能重新开机。
如果仍然无法启动,则应检修。
C.应严格按开机顺序操作。
在开启电源总开关后才能打开称重显示控制器电源开关,关机顺序与开机相反。
3..维修保养A.经常对传感器、秤体及十字簧片等清除灰尘;称重显示控制器也应经常清灰检查。
B.定期检查减速机、电机等润湿情况,及时加油换油(第一次运转100小时后应更换,并将内部油污冲净,以后每3~6月更换一次),润滑油采用工业齿轮油90#或40#机械油,如果采用润滑脂润滑,则采用00#减速机脂(或减速机厂建议的其它类型润滑脂,例如二硫化钼锂基酯润滑等),每12~18个月更换一次(减速机旁装有油泵的应该加机油;没有油泵的已装了润滑脂)。
C.更换称重传感器后,要重新实料标定,修改参数值。
D.定期进行实料标定,修改参数值,以确保计量精度。
第二部分电气部分一、概述本系统采用S7-200PLC作为主控制器,高精度重量变送器采集称重信号,彩色触摸屏作为人机界面,操作简单,画面直观,能控制各种形式的转子秤。
配有与中控对接的流量设定、流量反馈、中控启停、备妥信号、秤状态信号、累计脉冲信号,可与中控DCS系统实现点对点的数据交换。
同时可选配EM277模块实现与西门子PORFIBUS-DP网络通讯;选配CP243以太网模块可实现与西门子以太网通讯。
二、操作说明开机进入主画面,如图所示,画面中间显示的是瞬时流量,设定流量、批量设定量、批量剩余、累计、荷重、日期时间显示在其下方。
数值的修改是通过单击需要修改的数值进行输入的。
按键定义如下:启动:转子秤开始工作于自动调节状态。
停止:停止转子秤。
容积方式:转子秤工作在容积方式(变频器输出的频率不自动调节,输出频率是按照参数26设定的mA值输出)。
批量方式:当需要批量方式配料时,按此键,批量方式指示灯变绿,开始批量方式配料。
配料量按照批量设定值输入的数值给料,当累积到达时转子秤停止,给料速度按照设定流量给定。
取消批量:当不需要批量方式时,按此键,批量方式指示灯变红,取消批量方式。
趋势曲线:显示流量的实时趋势曲线。
报警:显示报警信息。
荷重上限报警—荷重超过参数3设定的上限值。
荷重下限报警—荷重超过参数4设定的下限值。
流量上限报警—流量值超过参数5设定的上限值。
流量下限报警—流量值低于参数6设定的下限值。
流量偏差报警—流量偏差超出参数31设定的值,并且时间超过参数32设定的时间。
称重传感器故障—称重传感器故障或其相关线路故障或称重模块故障。
测速传感器故障—测速传感器断线报警说明:指示灯红色为报警,绿色为不报警。
在主画面上有总报警显示。
标定:标定操作必须在容积方式运行时进行,保证定量给料机以额定速度运行。
进入标定画面需要管理员密码。
按下标定开关,首先进入除皮画面。
除皮:在秤运行在额定速度下,并且秤上不能有物料。
按除皮开始按钮,皮带运行参数17设定的时间后,计算出新皮重值。
如果想存储新皮重值,按存储按钮,存入新皮重值,此时,荷重显示应接近0。
如果不想存储皮重值,按取消按钮,取消本次操作。
砝码标定:将砝码放好,输入砝码重量;按标定开始按钮,秤运行参数17设定的时间,系统自动计算出新系数。
如果想存储新系数,按存储按钮;如果想放弃,按取消按钮。
实物标定:按标定开始按钮,系统开始计算当前累计,当时间到达参数16设定的时间后(或是按完成按钮)结束计量,点击真实值的数据输入实际通过秤体称量段的物料总重,系统会计算出新的实物标定系数。
如果想存储该系数,按存储按钮;如果想放弃本次操作,按取消按钮。
参数:参数分三个画面显示,在参数画面中有恢复默认参数菜单,可以使参数恢复出厂设置。
进入参数菜单需要管理员密码。
累计:可以修改三班的时间,清除三班的累计和总累计。
清除总累计需要管理员密码。
修改时间:把要修改的时间(年月日时分秒必须都输入)输入到修改为栏内,按修改时间按钮,系统时间就修改为新设定的时间了。
三、参数说明1.额定流量(t/h):转子秤的额定流量。
2.设定流量(t/h):转子秤设定的目标流量。
3.荷重上限(kg/m):当荷重高于此值,时间超过参数36(流量偏差报警时间)设定的时间后报警。
4.荷重下限(kg/m):当荷重低于此值,时间超过参数36(流量偏差报警时间)设定的时间后报警。