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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-10-20 11:26:34 |來源:網(wǎng)絡轉載
1概述
隨著衡器行業(yè)市場競爭加劇,通用衡器的價格越來越低,利潤越來越薄,許多衡器廠家尋求市場轉型,產品升級換代,開始進入與稱重相關的工業(yè)自動化行業(yè)。為配合衡器廠家的市場轉型,衡器儀表的生產廠家加大了控制型稱重指示器(簡稱“控制儀表”)的開發(fā)力度,推出多種型號的控制儀表。為了方便使用者選型,避免因選型錯誤走彎路達不到預期效果,造成經(jīng)濟損失,這里以耀華公司的系列控制儀表為例,匯總有關控制儀表的選型經(jīng)驗,以期對用戶選擇合適的儀表型號有所幫助。
2選型中的考慮因素
選型時首先考慮的當然是看儀表是否符合整機或系統(tǒng)的功能要求,比如是用于定量秤還是檢重秤,輸出和輸入端口的數(shù)量等等。其次要考慮儀表的計量性能是否能滿足系統(tǒng)準確度的要求。許多時候稱重儀表在系統(tǒng)中僅僅用于采集重量數(shù)據(jù),起到重量變送器的作用,這時就要考慮儀表與系統(tǒng)的接口方式,是模擬量還是工業(yè)總線等等。儀表安裝在系統(tǒng)內,還要考慮安裝方式,是臺式、盤裝式、導軌式還是壁掛式等等;供電電壓要求,是市電還是24Vdc等等;使用現(xiàn)場對儀表的防護等級的要求,對防爆等級的要求等等。下面按幾個方面介紹選型時的注意事項。
3功能要求
用戶選用控制儀表有用于獨立的設備如定量包裝秤、分檢秤、非連續(xù)累計秤等等,也有用于自動化系統(tǒng),如配料系統(tǒng)、化工生產系統(tǒng)、庫存管理系統(tǒng)等等,下面介紹幾種最常見控制表應用場合。
3.1定量秤
耀華公司的大多數(shù)控制儀表均有標配的加法、減法定量秤功能,可控制2種以下的物料定量加料。比如標準的XK3190-C602儀表(下面的控制儀表型號均省略“XK3190-”的字樣,只保留后面的“C602”字段)最多可控制6種物料定量加料,在控制2種物料時有快慢兩種加料速度,超過兩種物料時只有1種加料速度。C602增強型儀表套件包括1臺C602儀表、1個繼電器盒、1個IO擴展盒,1塊儀表外接數(shù)字鍵盤,共有16個輸入信號16個輸出信號,最多可控制10種物料的加料,控制6種以下物料有快慢兩種加料速度,超過6種時只有1種加料速度。
在高速定量秤的應用場合應當選用采樣率高運算速度快、具有多種加料速度的控制儀表,以期實現(xiàn)較高的準確度。
3.2檢重秤
耀華公司的許多控制儀表也都有標配的簡單分檢秤功能。耀華的控制儀表通常有2種分選模式:自控模式、外控模式和連續(xù)分選模式。自控模式是由秤臺上的物體重量觸發(fā)采集稱重數(shù)據(jù)的過程,采集到設定的時間后計算物體的重量;外控模式是由外部控制信號觸發(fā)采樣過程;連續(xù)分選模式,也稱為上下限模式,是根據(jù)重量的變化隨時改變輸出控制信號。C602儀表由于具有較多的輸入信號端子,可以選擇外部信號觸發(fā)重量信號開始采集和結束采集的時間,且具有較高的采樣率,更適合高速分選的場合。
3.3失重秤
失重秤用于生產過程中連續(xù)物料流的配料控制、累計計量等。耀華公司的C602L儀表為失重秤專用儀表,有1路模擬量輸出信號,用于控制給料速度;可選配1路模擬量輸入端口,可輸入0V~5V、0V~10V,0mA~20mA、4mA~20mA模擬信號,作為流量控制信號。
3.4非連續(xù)累計秤
耀華公司的大多數(shù)控制儀表也能用于單斗的非連續(xù)累計秤。C603型儀表是雙稱重通道的控制儀表,可用于控制雙斗型的非連續(xù)累計秤或雙斗型的定量包裝秤。
3.5可編程儀表
用戶的工藝流程和控制要求是多種多樣的,雖然市場上有多種不同的控制型稱重儀表供用戶選擇,但許多情況下還是不能完全符合用戶的要求。通常儀表廠家可以為用戶的特殊要求改制儀表程序,生產定制儀表,但也帶來附加的費用和維護的不便;有的用戶采用PLC+稱重儀表的方法來實現(xiàn)特殊的工藝流程,但也帶來降低了響應速度和控制精度的不利影響,并增加了系統(tǒng)成本??删幊痰目刂菩苑Q重儀表解決了這一問題。耀華公司的C602B、C701和C702儀表均為可編程控制儀表,可實現(xiàn)PLC+稱重儀表的系統(tǒng)功能,并可保持儀表原有的響應速度和控制精度。
C602B儀表兼容三菱公司的FX1N可編程控制器,可采用三菱系列的PLC編程調試工具開發(fā)用戶程序。C701、C702儀表采用YH-PLC編程語言,利用耀華自主開發(fā)的編程調試工具YH-Works編程環(huán)境,通過PC端梯形圖實現(xiàn)用戶編程。
4計量性能
在實際應用中,使用者往往對稱重系統(tǒng)提出過高的精度要求,如果稱重系統(tǒng)不能保證工藝過程對稱重準確度的要求,就要改變工藝路線選擇合適的設備。比如在多種物料配料的過程中,如果物料的比例相差過大,采用一個稱重斗的方式重量比例小的物料相對精度就不容易保證,如果工藝有較高的精度要求就需要采用多斗的配料系統(tǒng)。同樣,在減法秤的情況下,比如從10t的料罐中按50kg定量多次放料,則每次放料的相對精度就會下降。在這些工況下,衡器計量參數(shù)的設置往往會超出規(guī)程的要求,比如設置的分度值小于由儀表和傳感器的計量特性確定的最小檢定分度值,分度數(shù)大于按規(guī)程確定的最大檢定分度數(shù),但是由于每次稱重僅用到衡器的局部測量范圍,往往稱量的結果還能夠滿足生產工藝的要求。如果稱量結果不是直接用于商業(yè)交易,也不涉及安全、健康、產品質量等方面,則是應當允許的;否則應當選擇更高指標的衡器產品或更改工藝過程,以保障消費者的利益。
5稱重傳感器形式
當前工業(yè)生產線上的稱重設備基本上都是采用的電阻應變式稱重傳感器。大多數(shù)系統(tǒng)采用的是模擬輸出的稱重傳感器,一些大型的自動衡器采用了數(shù)字式稱重傳感器。耀華的CS6儀表可配接數(shù)字式稱重傳感器,其它型號的控制儀表一般只能接模擬式稱重傳感器。
6開關量輸入輸出
控制表都帶有開關量(即數(shù)字量)輸入輸出接口,輸入接口用來接收輸入指令信號、連鎖信號等,輸出接口用來控制操作機構、發(fā)出指示信號等。選型時一是要注意接口的數(shù)量和功能是否滿足系統(tǒng)的需要,二是要注意接口的類型和電參數(shù)是否符合要求。
耀華公司的儀表的開關量輸入一般都是DC信號輸入,輸入端子對輸入公共端子短接為有效。注意有的公共端子接內部電源正,有的接內部電源負,選擇配接的晶體管輸出的光電開關時需要注意。
開關量輸出有晶體管輸出、繼電器輸出和固態(tài)繼電器輸出等幾種形式,要按負載的類型選用。晶體管輸出的儀表一般都有配套的繼電器盒,可將晶體管輸出變換為繼電器輸出,需要時可以選用。有的儀表有兩種不同的輸出形式規(guī)格,如C602為晶體管輸出,可選配繼電器盒轉換為繼電器輸出,每路繼電器輸出有單獨的常開接點端子;C602R為內置繼電器輸出,8路繼電器輸出共用一個公共端子,選型時應注意區(qū)別。
儀表選用的繼電器接點規(guī)格一般為250VAC5~7A,而產品說明書一般標注為220VAC0.5A,這是為了保證產品的使用壽命。C801和C802儀表采用了固態(tài)繼電器,規(guī)格為AC/DC60V0.4A,儀表說明書中標稱為AC/DC36V0.2A,同樣是為了保證產品的可靠性。
為了保護繼電器觸點,儀表或繼電器盒中都加有壓敏電阻,防止斷開電感型負載時的反峰電壓燒蝕觸點,影響壽命。為了更好的保護觸點,延長繼電器壽命,應在感性負載或繼電器觸點上并聯(lián)適當?shù)腞C吸收電路(AC電路)或續(xù)流二極管(DC電路)。
7模擬量輸出
現(xiàn)在的DCS系統(tǒng)有接近一半的測量值是用模擬量傳輸?shù)?,其中大部分?mA~20mA電流環(huán)形式,還有部分是0V~5V,0V~10V等電壓形式。耀華的控制表都具有模擬量輸出功能,其中有的儀表是標配功能,有的儀表是選配功能,選用時要注意。
用模擬量傳輸稱重測量值時,除了測量儀表及稱重傳感器等組成的衡器本身的誤差,還含有儀表中模擬量輸出部分的DAC電路,DCS系統(tǒng)模擬量輸入部分的ADC電路產生的誤差及傳輸線帶來的干擾,因此會有較大的誤差,更不能用于貿易結算等用途。因此越來越多的控制系統(tǒng)采用的工業(yè)總線的方式采集稱重數(shù)據(jù),既不損失衡器的測量準確度又提高了數(shù)據(jù)采集速度。
8通訊
控制儀表都帶有RS232,RS485等串行通訊接口,也有一些還帶有并行打印機接口、以太網(wǎng)或各種工業(yè)總線接口。有的儀表只配備有生產商自定義一些通訊格式,有的儀表具有符合標準的工業(yè)總線協(xié)議,選擇時應注意了解。耀華公司控制儀表可選用或選配下述的幾種工業(yè)總線協(xié)議。
8.1Modbus總線
Modbus總線是一種較為廉價、簡單的工業(yè)總線。大部分控制儀表的RS485或RS232通訊接口都可選擇ModbusRTU協(xié)議。C606+儀表選配以太網(wǎng)接口時,可選擇ModbusTCP協(xié)議。
8.2Profibus-DP總線
C606+、C802DP和Ex-C9G儀表可選配Profibus-DP總線接口。
8.3CC-LINK總線
C701和C702儀表可選配CC-LINK總線接口。
9安裝方式
耀華公司大部分控制儀表都為盤裝式儀表。選擇盤裝式儀表要注意開孔尺寸和儀表深度,避免干涉。C701和C801儀表、C602繼電器盒和C606+繼電器盒為Din35mm導軌安裝方式。隔爆型儀表均為壁掛式安裝方式。本安型儀表Ex-A8和防水型的C8s、C602s、C606+s等儀表均可作為臺式和壁掛式儀表安裝使用。
10供電
耀華公司采用市電供電的控制儀表均為開關電源,標稱電壓范圍110V~230V。C8+、C602系列及C606+儀表均可選擇24VAC/DC供電型。C701、C702、C801和C802儀表為24VDC供電。
因為控制儀表的電源輸入端具有EMC濾波電路,如果不接保護地,外殼會有接近110VAC的感應電壓,因此控制表必須保證良好的安全接地,否則會形成很大的干擾,影響稱重精度,干擾通訊,還容易燒毀通訊接口芯片。
11防護等級
如果現(xiàn)場有防水等要求,可以選擇C8+s、C602s和C606+s儀表,它們是將C8+、C602和C606+型儀表安裝在s型防水外殼內,實現(xiàn)了防塵防噴水的IP65級防護能力。
12防爆儀表
本安型的儀表有Ex-A8型儀表,可以選配模擬量輸出和開關量輸出,僅有簡單的控制功能。防爆等級為ExibIICT3/T4Gb。
隔爆型的儀表有C9G(防爆等級為Exd[iaIICGa]IICT6Gb),C8G和C602G(防爆等級為Exd[iaIICGa]IIBT6Gb)。這些儀表標配的稱重傳感器接口為本安型,其余接口為隔爆型,需要本安型時要選配相應的安全柵。
13結束語
以上簡單介紹了控制型儀表選型時要考慮的主要因素。實際應用中需要考慮的因素可能更多,必要時由系統(tǒng)設計人員與衡器儀表生產商充分溝通,避免因選型錯誤延誤工期,帶來額外的損失。
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