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1.引言
冀東二線自動化系統(tǒng)是瑞士某公司研制開發(fā)的，基于 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，融匯了可編程控制器｛簡稱PLC｝和 集散控制｛簡稱DCS］兩大先進(jìn)思想、集系統(tǒng)監(jiān)測、順序控制、 過程控制于一體的完整控制系統(tǒng)、其資源利用率為80%.因 此，二線自動化系統(tǒng)功能強(qiáng)大，并有足夠的可開發(fā)空間。然而 在其控制之下的原料配料秤選用的是原民主德國的二手設(shè) 亂該設(shè)備陳舊，控制落后,它采用的是單回路控制系統(tǒng)c并 未實(shí)現(xiàn)智能化。其控制原理如圖1所示

圖1
該系統(tǒng)無流量調(diào)節(jié)器，并且直值調(diào)速單元由分立元件搭 成,維護(hù)和標(biāo)定極不方便，與上位先進(jìn)的DCS系統(tǒng)極不相配. 并且調(diào)速單元無備件問題一直是正常生產(chǎn)的一大隱患，因此 對配料樣的改造勢在必行c
2.硬件設(shè)計(jì)
由于秤體上的電機(jī)和減速機(jī)已用國產(chǎn)設(shè)備改造過，因 此,為降低改造成本，我們?nèi)圆捎弥绷髡{(diào)速控制方式。調(diào)速單 元用四川某自動化控制設(shè)備廠的TSID96系列.而測速 裝置采用脈沖式測速傳感器，將其安裝于皮帶上。在DG系 統(tǒng)中增設(shè)兩個摸擬通道(一個為輸人.另一個為輸出)和一個 脈沖輸入通道。本控制系統(tǒng)的硬件組成如圖2所示。

2.3.在軸承選用上，屈可能選用質(zhì)量好的軸承，如軸承質(zhì)量 不好，減速機(jī)使用壽命將會大大縮短；
2.4.購買後速機(jī)齒輪和齒軸時,一定要從正規(guī)專業(yè)生產(chǎn)廠家 進(jìn)貨。齒輪軸材質(zhì)最好選用鍛35SiMnMo或俄38SiMnMo或鍛 40Cr;
2.5,在更換齒輪或齒軸時，最好將齒輪和齒軸同時更換；
2.6,減速機(jī)檢修完合蓋時，機(jī)體和上蓋結(jié)合面一定要處理干 凈，結(jié)合面不得用密封膠或漆片等來密封，機(jī)體和上蓋聯(lián)接 螺栓一定要擰緊。

DCS系統(tǒng)把釆集到的重量信號以及皮帶速度信號進(jìn)行綜 合,得出實(shí)際流量，再與流量給定值進(jìn)行比較，輸出操作值，紿 直值調(diào)速單元，調(diào)速單元以此作為皮帶速度的設(shè)定值去控制 直流電機(jī)的速度.達(dá)到控制值量的目的。
3,軟件設(shè)計(jì)
首先用某公司的專用語言AMPL開發(fā)一個值量積算 功能模塊。設(shè)系統(tǒng)的采樣周期為T0,系統(tǒng)將采集到的荷重信 號的數(shù)字量存放在g中，皮帶速度脈沖的累加值存放在P中, P'中存放上一次采集到的豚沖信號，實(shí)際值量的積算值存放 在f中.則有
f = k(g-gO)(p -pr)/TO
其中,g0為去皮重時要調(diào)整的參數(shù)，k為標(biāo)量程時所要 調(diào)整的參數(shù)系統(tǒng)對荷重信號和速度信號同時采樣，輸入到該 功能模塊中，得到g和P值，將計(jì)算得到的曲-go)(p-p'“ TO值送到f中輸岀，再把p值送到p'中，然后系統(tǒng)再去采樣、不斷重復(fù)上述動作。
用該癘量積算模塊和DCS系統(tǒng)中的PI調(diào)節(jié)器模塊組成 流量演算調(diào)節(jié)器，如圖3所示。

再開發(fā)一個流量標(biāo)定程序，程序中設(shè)置P、Z,T三種運(yùn)行 狀態(tài)，它們分別對應(yīng)置脈沖、零點(diǎn)標(biāo)定和量程標(biāo)定三個子程 序，這三個子程序的流程圖如圖4：
注:TO為采樣周期，『為實(shí)際流量,Sd為量程標(biāo)定的基準(zhǔn) 值,gO為皮重,k為標(biāo)量程時所要調(diào)整的參數(shù).P為皮帶脈沖 累加值,P1代表R圈皮帶長度.一
4.標(biāo)定與調(diào)試
（1｝標(biāo)定
首先進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整及測量工作
a.調(diào)整稱量框架的水平度；
b.調(diào)整稱量框架的配重，使荷重傳感器輸出略大于 OmV：
c.測量皮帶周長
然后P1調(diào)節(jié)器打手動｛開環(huán)）狀態(tài)，并給一操作值，啟 秤。
a.置昧沖
打P狀態(tài)，紿開始信號,當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)過N圈時，給停止置肆 沖信號。置脈沖完畢。
b.標(biāo)零點(diǎn)
打Z狀態(tài)，給開始信號。等待，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出停止信號時. 若給系統(tǒng)去皮重信號，系統(tǒng)將自動標(biāo)零點(diǎn)。
c.標(biāo)量程
計(jì)算基準(zhǔn)值，基準(zhǔn)值=酷碼折算值（kg/m） X皮帶周長 米x皮帶圈數(shù)IN）將此基準(zhǔn)值置人Sd中。打T狀態(tài)，現(xiàn)場 加驗(yàn)碼，給開始信號.等待，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出停止信號時,若給系 統(tǒng)調(diào)量程信號，系統(tǒng)將自動標(biāo)量程。
⑵投自動
現(xiàn)場加底碼，將P1調(diào)節(jié)器打自動（閉環(huán)）狀態(tài)，給一流量 設(shè)定值,啟秤。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，突摭去掉一個荘碼——給系統(tǒng) —個階躍擾動信號,觀察系統(tǒng)的調(diào)節(jié)動作，調(diào)整調(diào)節(jié)器的P、I 兩個參數(shù)，直至満足工藝要求為止:
5.改造效果
本次改造利用的是DCS系統(tǒng)的軟件資源，大大降低了改 造成本，并收到了以下幾個方面的效果：

（1）實(shí)現(xiàn)串級調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)抗干擾能力增強(qiáng)，改善了控制 質(zhì)量，系統(tǒng)維護(hù)量和故障率大大降低；

（2）解決了備件、皮帶打滑等問題；
（3）標(biāo)定過程簡單、準(zhǔn)確,，控制精度＜±1%，計(jì)量精度 ＜±0.5%：

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