變頻器在動態電子皮帶秤中的應用論文

時間：2024-08-11 14:45:18 電子信息工程畢業論文我要投稿

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變頻器在動態電子皮帶秤中的應用論文

　　1 概述

變頻器在動態電子皮帶秤中的應用論文

　　動態電子皮帶秤可對散狀固體物料在輸送過程中進行稱重，實現對瞬時流量和累計流量的測量，并進行流量控制。在進行流量控制過程中，系統將瞬時流量與設定流量做比較，進行PID運算，運算結果信號輸送給變頻器以調整其輸出頻率，進而改變輸送帶電機轉速實現對物料流量的控制。本文以以西門子S7-300 PLC和丹佛斯VLT2800型變頻器為例，介紹變頻器在動態電子皮帶秤流量控制中的應用。

　　2 應用電子案例

　　2.1 工作原理

　　某企業所使用的動態電子皮帶秤結構及控制、監控系統，如圖1所示。

　　當物料通過秤架時，秤重裝置(7)中的重量傳感器(2)形成mV級的物料重量信號，經過放大器(1)處理后輸出0-10V電壓信號P，PLC中的模擬量輸入模塊從放大器接收到該信號，對其進行A/D轉換，形成數字重量信號Mp。通過PLC中的計數模塊，可從安裝于輸送帶電機(5)尾部的旋轉編碼器(6)獲取輸送帶運行速度的脈沖電壓信號，經過處理、計算可得出輸送帶運行速度Mv。對電子皮帶秤進行實物標定時，可對流量系數Km進行校準。

　　根據Mp、Mv、Km的實際值，可得出實際流量

　　Qn=Mp×Mv×Km。

　　在該套系統中，系統對實際流量Qn進行三方面處理：

　　①直接顯示Qn;

　　②對Qn做積分運算，得出物料通過電子皮帶秤的累積重量，并顯示該數據;

　　③與設定流量Qp作比對，進行PID運算，并將輸出信號通過模擬量輸出模塊的D/A轉換后傳遞給輸送帶電機變頻器，以改變輸送帶電機轉速進而實現對物料流量的控制。

　　通過上文的描述得出，因為Mp取決于實際物料重量，Km為常數，所以物料流量的控制在于調整Mv，故PLC對輸送帶電機變頻器的控制是穩定流量的關鍵。

　　2.2 控制系統

　　2.2.1 PLC組態

　　打開STEP7軟件，新建項目-插入SIMATIC 300站點，組態形式見表1。

　　2.2.2 電路圖

　　數字量輸入輸出模塊及變頻器接線，如圖2、圖3所示。

　　電子皮帶秤在自動運行模式下，數字量輸出點12為繼電器KA2線圈(13，14)提供電流，繼電器KA2的常開觸點(5，9)閉合以保持變頻器啟動信號有效。當物料通過電子皮帶秤時，系統為控制物料流量而進行PID運算，模擬量輸出模塊將運算結果轉換為0～10 V的電壓信號傳輸給變頻器的53端子以進行頻率調整，進而控制輸送帶電機的轉速。

　　電子皮帶秤在應急手動運行模式下，繼電器KA1線圈(13，14)得電，繼電器KA1常開觸點(5，9)(8，12)閉合，常閉觸點(1，9)(4，12)斷開，致使變頻器運行頻率不再由PID運算結果信號進行控制，而是由旋鈕式電位器RP1通過調整端子50的輸出電壓進行頻率調節。

　　在禁控模式下，數字量輸出點13為繼電器KA3線圈(13，14)提供電流，繼電器KA3的常閉觸點(1，9)斷開，變頻器啟動信號無法保持，致使輸送帶電機不運行。

　　2.3 變頻器參數設置

　　2.3.1 電機相關參數設置

　　按下[QUICK MENU]鍵，參照電機銘牌，對以下參數進行設置：

　　①參數102：電機額定功率;

　　②參數103：電機額定電壓;

　　③參數104：電機額定頻率;

　　④參數105：電機額定電流;

　　⑤參數106：電機額定轉速。

　　2.3.2 控制參數設置

　　同時按下[QUICK MENU]+[+]鍵，對以下參數進行設置：