一、概   述

TDG系列定量給料機(jī)是我公司在采用*****公司定量給料機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合西門子專用于計量的先進(jìn)的控制系統(tǒng)，即西門子自動控制模塊，采用先進(jìn)加工工藝制造的，具有先進(jìn)水平的連續(xù)稱量給料設(shè)備，適用粉狀、散粒狀和塊狀物料的喂料計量和定量控制。在國內(nèi)外大中型水泥企業(yè)中被普遍采用。

TDG系列定量給料機(jī)是機(jī)電儀一體化產(chǎn)品,它通過目前世界廣泛流通的自控設(shè)備西門子可編程控制器PLC、變頻器及標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)PC機(jī)組成高性能的標(biāo)準(zhǔn)性的自控系統(tǒng)。本系統(tǒng)中用儀表控制和計量。

二、工作原理

1、稱重原理：TDG系列定量給料機(jī)在穩(wěn)定地輸送物料的過程中，測速傳感器和稱重傳感器將精確提供皮帶的運(yùn)行速度和物料的瞬時載荷兩種信號供可編程控制器PLC或系統(tǒng)微機(jī)接收并處理。根據(jù)測定值和設(shè)定值的比較，輸出相應(yīng)的調(diào)節(jié)信號，通過變頻器調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速改變物料的輸送量，從而準(zhǔn)確完成物料的稱重計量和物料定量給料控制。在整個工作過程中都能自動按照預(yù)定的程序，依據(jù)設(shè)定的給料量自動調(diào)節(jié)流量使之等于設(shè)定值。以恒定的給料速率連續(xù)不斷的輸送散狀物料，并能定量給料、自動計量和累計。

2、 控制原理流程圖：

流程圖Ⅰ：

流程Ⅱ：

物料通過秤體的稱量段時，其重力傳遞到稱量框架上，稱量框架經(jīng)過杠桿系統(tǒng)把作用力加在稱重傳感器上，稱量框架負(fù)荷分配情況如下圖：

稱量框架負(fù)荷分配情況見圖空白三角表示，重力的一半加在中間的稱重托輥上。

Q  ------稱量框架的負(fù)荷   Kg

q  ------皮帶單位負(fù)荷     Kg/m

L/2------稱為有效稱量段長 LNGEFF

控制原理：

給料量P是由皮帶負(fù)荷和皮帶速度決定的，皮帶負(fù)荷與皮帶速度的函數(shù)比例要相當(dāng)與設(shè)定值：

       P = q × v = W   設(shè)定值

變化的 ┘   └被控制的

q低時，通過自動控制模塊輸出至變頻器控制信號就大，電機(jī)速度就高，由于主要是控制稱量段，所以誤差比較小。

誤差補(bǔ)償：

自動控制模塊具有對壓力傳感器量程自識別功能，可避免因傳感器量程配置差異而造成的誤差；秤體皮重及秤體機(jī)械震動產(chǎn)生的誤差可通過其校零功能得以補(bǔ)償；自動控制模塊具有高精度（優(yōu)于0.25%）、較高的抗干擾和特殊環(huán)境的能力，避免了較復(fù)雜工況環(huán)境中的強(qiáng)電磁帶來誤差。

三、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及各部位的功能

1、系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)由機(jī)械及電氣兩大部分構(gòu)成。機(jī)械部分包括秤體、調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)及料斗或予給料機(jī)。

電氣部分包括上位機(jī)和控制柜及測量傳感器。控制柜中安裝有自動控制模塊及變頻器，測量用的測速傳感器和壓力傳感器安裝與給料現(xiàn)場。所有電氣、上位機(jī)及DCS系統(tǒng)之間的通訊和控制均采用點(diǎn)對點(diǎn)通訊、標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號控制（0~10v、4~20mA）。

2、基本結(jié)構(gòu)及功能：

稱量框架：稱量框架采用單托輥杠桿結(jié)構(gòu)，用兩只傳感器托起計量輥。

滾筒及張緊裝置：從動滾筒在進(jìn)料端調(diào)整張緊螺栓可使從動滾筒前后移動，調(diào)整皮帶的張緊和垂度，避免皮帶跑偏，同時皮帶更換容易。

傳動裝置：傳動部分包括電動機(jī)、高速比直聯(lián)式**專用減速電機(jī)。

導(dǎo)向托輥：導(dǎo)向托輥可實(shí)現(xiàn)皮帶自動張緊和皮帶導(dǎo)向功能，自動張緊功能使皮帶受到不變壓力，皮帶張力基本保持恒定。

測速傳感器：連續(xù)測量電機(jī)轉(zhuǎn)速，并及時將速度脈沖信號反饋到自動控制模塊。

壓力傳感器：連續(xù)測量瞬時物料重量，并及時將壓力信號（電壓）反饋回自動控制模塊。

變頻調(diào)速器：根據(jù)需要調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速，可以人工手動操作，也可以由自動控制模塊自動控制。變頻器安置在配電柜里。

自動控制模塊：實(shí)現(xiàn)秤體的標(biāo)定，除皮操作，顯示累計開機(jī)時間、累計產(chǎn)量、瞬時流量、電機(jī)轉(zhuǎn)速等常用生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以獨(dú)立完成單臺秤的生產(chǎn)控制，也可以通過其標(biāo)準(zhǔn)的通訊口和模擬量信號與上位機(jī)或中央控制系統(tǒng)如DCS進(jìn)行組網(wǎng)控制。

上位微機(jī)：是較先進(jìn)的工業(yè)PC機(jī)，系統(tǒng)有較高的開放性和交互性；通過編程實(shí)現(xiàn)中央控制、生產(chǎn)現(xiàn)場動態(tài)畫面模擬、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ堋λ新?lián)機(jī)秤體的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、匯總、處理、任務(wù)下達(dá)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一，完成計量或配料工作，連接打印機(jī)后可以打印出生產(chǎn)報表。

3、加工工藝：

秤體制造按照****加工，激光數(shù)控機(jī)床一次成型，結(jié)構(gòu)精度高、系統(tǒng)誤差小、運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

滾筒軸承端口采用密封端蓋，防止灰塵進(jìn)入。

4、控制技術(shù)：

控制系統(tǒng)為濰坊浩碩的HS3680的自動控制模塊，標(biāo)準(zhǔn)化配置，系統(tǒng)使用壽命長，出現(xiàn)故障只需簡單更換標(biāo)準(zhǔn)器件。具有良好的擴(kuò)展性能。

采用HS3680專用于計量的PID自動模式控制，具有標(biāo)準(zhǔn)的模擬量輸出信號（0－10V、4-20mA），點(diǎn)對點(diǎn)通訊控制方式，可實(shí)現(xiàn)機(jī)旁控制和DCS遠(yuǎn)程控制。 

液晶顯示屏，采用 LED 小型陣列顯示屏，使得稱量系統(tǒng)信息一目了然；其內(nèi)容包含：PID設(shè)定、零值、間隔值、荷重、瞬時流量、累積量、速度、等各種參數(shù)供使用者參考。并可實(shí)現(xiàn)秤體的標(biāo)定，除皮操作。

四、性能特點(diǎn)及主要技術(shù)指標(biāo)

1、性能特點(diǎn)：

a、稱體結(jié)構(gòu)緊湊，整體組裝性強(qiáng)。采用大剛度箱型結(jié)構(gòu)秤架，擋料板和稱量架整體穩(wěn)固，確保搬運(yùn)。使用穩(wěn)定不變形且外形美觀。

b、采用密布式高精度托輥，其軸線與支點(diǎn)處于同一平面，皮帶不產(chǎn)生蛇形運(yùn)動，有利于避免水平力和俯加力矩對測量精度的影響。

c、采用鼓形滾筒，確保皮帶不打滑；采用重力式張緊和自動調(diào)偏機(jī)構(gòu)，自動調(diào)節(jié)張力、應(yīng)力的大小，提高測速和計量精度及皮帶使用壽命，優(yōu)于**秤等國外同類產(chǎn)品。

d、設(shè)有犁形清料機(jī)構(gòu)，自動及時清除皮帶非工作面上的雜物，設(shè)有墊塊和便利拆裝皮帶結(jié)構(gòu)，無須卸下托輥、滾筒和支座等結(jié)構(gòu)即可簡捷更換皮帶。設(shè)有擋料板，避免了撒落物料現(xiàn)象。

e、采用高效率、大速比、軸裝直聯(lián)減速電機(jī)，因而噪聲低、振動小、抗粉塵、故障少。

f、變頻調(diào)速，工作特性硬。調(diào)速范圍寬，計量精度高，適應(yīng)高粉塵工作環(huán)境，系統(tǒng)可靠性強(qiáng)。

g、設(shè)有手動與自動操作，瞬時與累計量等狀態(tài)參數(shù)數(shù)字顯示，自動調(diào)零去皮重，掉電自動保護(hù)。

2、主要技術(shù)指標(biāo)：

a、計量精度（當(dāng)量）：優(yōu)于±0.5%

b、給料能力:3～30t/h

c、給料調(diào)節(jié)范圍:1:10

d、使用環(huán)境:儀表－50～60℃,秤體－30～60℃，相對濕度≤90％

e、電源：～220V，－15～10％，50Hz（微機(jī)部分）

五、安裝及調(diào)試

1、TDG型變頻調(diào)速定量給料皮帶秤的機(jī)械安裝：

TDG型秤體可直接安裝在料庫下，為了便于標(biāo)定、控制皮帶面料層的厚度和更換皮帶，秤體緩沖部分安裝在庫下時，從皮帶表面至料庫法蘭之間應(yīng)裝有給料口和螺旋閘門，其中給料口用于調(diào)節(jié)帶面料層厚度，使之符合秤的運(yùn)行需要。（詳見給料口尺寸圖）升降給料口前部的擋料板，可以調(diào)節(jié)料層厚度。

螺旋閘門用于在檢修、更換皮帶和安裝秤體時截止物料向下流動。

如果螺旋閘門的法蘭尺寸與本公司配套的給料口法蘭口不一致，在兩者之間還應(yīng)安裝一個過渡管道，其兩端的法蘭分別與給料口法蘭和螺旋閘門的法蘭適配。

機(jī)體采用的是前滾筒傳動方式，物料通過主動滾筒后即從皮帶面自由落下，傳送到其它輸送設(shè)備上去（一般是皮帶輸送機(jī)）。該型號機(jī)體向皮帶輸送機(jī)輸送物料有兩種常見的安裝方式，一種是秤架與皮帶輸送機(jī)呈平行放置，一種是秤架與皮帶輸送機(jī)呈垂直放置。但無論哪種安裝方式，機(jī)體的安裝基礎(chǔ)不能與皮帶輸送機(jī)機(jī)架連接。

秤體的安裝基礎(chǔ)可以是混凝土結(jié)構(gòu)，也可以是鋼架結(jié)構(gòu)。安裝時應(yīng)注意以下幾個問題：

a.機(jī)架較重，安裝時應(yīng)十分注意人身安全。

b.安裝基礎(chǔ)應(yīng)有足夠的承載力，除稱重機(jī)架重量、物料重量等，應(yīng)能承受數(shù)個人在安裝時增加的人體重量載荷。

c.運(yùn)輸和吊裝秤體時應(yīng)防止與其它重物碰撞，吊裝盡可能水平防止機(jī)架機(jī)械變形，防止皮帶、電機(jī)、稱重有關(guān)部分可能受到的損傷。

d.安裝基礎(chǔ)的安裝面應(yīng)盡量水平，應(yīng)有足夠的剛度，抗振性。

e.使給料口中心位于皮帶帶動物料運(yùn)行的中心線上。

f.秤體就位后即緊固地腳螺栓，要防止秤架滑動危及人身。

2、TDG型變頻調(diào)速定量給料皮帶秤的機(jī)械試運(yùn)轉(zhuǎn)

機(jī)體安裝就位后，檢查所有緊固件均已擰緊即可對機(jī)體進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。試運(yùn)轉(zhuǎn)按以下步驟進(jìn)行：

a.給減速機(jī)注入適量機(jī)油（30#）。

b.接通電機(jī)電源。

c.關(guān)閉螺旋閘門，保證皮帶空運(yùn)轉(zhuǎn)。

d.閉合電源開關(guān)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并帶動主動滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)，這時皮帶的運(yùn)行方向與物料運(yùn)行的方向一致，如果皮帶反轉(zhuǎn)，應(yīng)斷開電源調(diào)整電機(jī)接線，使運(yùn)轉(zhuǎn)方向正確。

e.運(yùn)轉(zhuǎn)時觀察電機(jī)有無發(fā)熱或焦味，觀察機(jī)械震動情況，觀察運(yùn)行噪聲情況。若有不正常的情況應(yīng)停電進(jìn)行機(jī)械檢查。

f.運(yùn)轉(zhuǎn)較長時間，觀察皮帶跑偏情況，若發(fā)生跑偏，應(yīng)旋動從動滾筒兩端的張緊螺栓使皮帶兩端的張緊度相同。

g.旋松螺旋閘門，料庫內(nèi)的物料即可到達(dá)給料機(jī)的帶面，通過秤體輸送過去。

3、TDG型定量給料機(jī)的電氣安裝：

定量給料機(jī)的儀表及變頻器安裝在控制柜中，控制柜要求安裝在通風(fēng)、干燥、利于散熱、無震動及強(qiáng)電磁干擾源的微機(jī)室內(nèi)。

供電電源不能與其他大型設(shè)備或頻繁啟停的設(shè)備公用同一路電源。

所有電氣外殼和秤體都應(yīng)良好接地（接地電阻<4Ω）。

所有電纜應(yīng)穿管架空或通過地溝，電纜不能超過規(guī)定長度（Max）：稱重及測速傳感器電纜長200m、控制信號電纜長100m；上位機(jī)與PLC之間的距離為2000m；強(qiáng)電電纜如與信號電纜平行架設(shè)，兩者之間距離應(yīng)大于500mm。

六、標(biāo)定與校秤

1、 標(biāo)定前準(zhǔn)備：

a. 確保安裝調(diào)試、試運(yùn)轉(zhuǎn)后無任何故障；

b. 清掃秤體上的所有雜物；

c. 放下壓力傳感器保護(hù)桿；調(diào)整空秤荷重微調(diào)螺栓使空秤荷重顯示在10%以下；

d. 準(zhǔn)備10-20Kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼；

2、 標(biāo)定操作方法；

a、測皮重、自動校零  （kg）

b、測帶速 （L/T：米/秒）啟動

c、利用掛碼標(biāo)定

計算理論瞬時流量值Q理論

    Q理論=2GL/T

式中：L為皮帶周長

      G為加載砝碼重量（包括標(biāo)定桿重量）

      T為皮帶運(yùn)行一周的時間

d、計算誤差

              Q給定-Q理論

       Δ=                    ×100%

                      Q理論

e、上式所得誤差Δ應(yīng)小于1%，若Δ>1%可按下式修正儀表系數(shù).

            K新=K舊（1-Δ）

      其中K新為修正值的儀表系數(shù)，K舊為原來的儀表系數(shù)

f、重復(fù)3、4、5、三個步驟，直到Δ小于1%，記錄下正確的零點(diǎn)和修正后的儀表系數(shù)，以備儀表數(shù)據(jù)丟失時置入。

七、維護(hù)與保養(yǎng)

1、每天清掃輸送皮帶內(nèi)外的粉塵、物料和雜物常規(guī)檢查內(nèi)容有：一般檢查、月檢修檢查、季檢修檢查、加油等。

2、經(jīng)常檢查荷重傳感器與螺栓是否接觸良好，長期不用或維修時應(yīng)使用抬起架抬起稱重架，以防損壞傳感器。

3、長期停機(jī)應(yīng)將料斗閘門關(guān)閉，并將皮帶上的物料全部送走，避免傳送帶因長期受力變形。

4、電控柜的門要密閉，防止粉塵的滲入和產(chǎn)生不安全事故。

5、本儀表出廠時經(jīng)過嚴(yán)格檢測和調(diào)試，一般情況非常穩(wěn)定，若有問題請與本公司聯(lián)系，用戶嚴(yán)禁打開主機(jī)。

八、一般（特殊）情況的處理辦法

1、無法開機(jī)：原因大多為主機(jī)無電源輸入，或主機(jī)保險燒壞引起。

2、開機(jī)數(shù)據(jù)偶然丟失：一般為非法關(guān)機(jī)。下次關(guān)機(jī)，注意先停機(jī)，然后關(guān)機(jī)。

3、重量上限，指示燈亮：將丟失的數(shù)據(jù)重新置入，荷重超過上限（大于90%）時，上限指示報警。

4、重量下限指示燈亮：荷重低于下限（小于10%）時，下限指示報警。

5、流量為零：ａ.定量給料機(jī)沒有物料信號，計量段上沒有物料、ｂ.料口堵塞或者料庫存料用完、ｃ.秤體沒有速度信號或速度信號線中斷、ｄ. 定量給料機(jī)出料口卡料使給料機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)等。