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控制型称重仪表选型参考

发布时间:2020-10-20 11:26:34 |来源:网络转载

1概述
随着衡器行业市场竞争加剧,通用衡器的价格越来越低,利润越来越薄,许多衡器厂家寻求市场转型,产品升级换代,开始进入与称重相关的工业自动化行业。为配合衡器厂家的市场转型,衡器仪表的生产厂家加大了控制型称重指示器(简称“控制仪表”)的开发力度,推出多种型号的控制仪表。为了方便使用者选型,避免因选型错误走弯路达不到预期效果,造成经济损失,这里以耀华公司的系列控制仪表为例,汇总有关控制仪表的选型经验,以期对用户选择合适的仪表型号有所帮助。
2选型中的考虑因素
选型时首先考虑的当然是看仪表是否符合整机或系统的功能要求,比如是用于定量秤还是检重秤,输出和输入端口的数量等等。其次要考虑仪表的计量性能是否能满足系统准确度的要求。许多时候称重仪表在系统中仅仅用于采集重量数据,起到重量变送器的作用,这时就要考虑仪表与系统的接口方式,是模拟量还是工业总线等等。仪表安装在系统内,还要考虑安装方式,是台式、盘装式、导轨式还是壁挂式等等;供电电压要求,是市电还是24Vdc等等;使用现场对仪表的防护
等级的要求,对防爆等级的要求等等。下面按几个方面介绍选型时的注意事项。
3功能要求
用户选用控制仪表有用于独立的设备如定量包装秤、分检秤、非连续累计秤等等,也有用于自动化系统,如配料系统、化工生产系统、库存管理系统等等,下面介绍几种最常见控制表应用场合。
3.1定量秤
耀华公司的大多数控制仪表均有标配的加法、减法定量秤功能,可控制2种以下的物料定量加料。比如标准的XK3190-C602仪表(下面的控制仪表型号均省略“XK3190-”的字样,只保留后面的“C602”字段)最多可控制6种物料定量加料,在控制2种物料时有快慢两种加料速度,超过两种物料时只有1种加料速度。C602增强型仪表套件包括1台C602仪表、1个继电器盒、1个IO扩展盒,1块仪表外接数字键盘,共有16个输入信号16个输出信号,最多可控制10种物料的加料,控制6种以下物料有快慢两种加料速度,超过6种时只有1种加料速度。
在高速定量秤的应用场合应当选用采样率高运算速度快、具有多种加料速度的控制仪表,以
期实现较高的准确度。
3.2检重秤
耀华公司的许多控制仪表也都有标配的简单分检秤功能。耀华的控制仪表通常有2种分选模式:自控模式、外控模式和连续分选模式。自控模式是由秤台上的物体重量触发采集称重数据的过程,采集到设定的时间后计算物体的重量;外控模式是由外部控制信号触发采样过程;连续分选模式,也称为上下限模式,是根据重量的变化随时改变输出控制信号。C602仪表由于具有较多的输入信号端子,可以选择外部信号触发重量信号开始采集和结束采集的时间,且具有较高的采样率,更适合高速分选的场合。
3.3失重秤
失重秤用于生产过程中连续物料流的配料控制、累计计量等。耀华公司的C602L仪表为失重秤专用仪表,有1路模拟量输出信号,用于控制给料速度;可选配1路模拟量输入端口,可输入0V~5V、0V~10V,0mA~20mA、4mA~20mA模拟信号,作为流量控制信号。
3.4非连续累计秤
耀华公司的大多数控制仪表也能用于单斗的非连续累计秤。C603型仪表是双称重通道的控制仪表,可用于控制双斗型的非连续累计秤或双斗型的定量包装秤。
3.5可编程仪表
用户的工艺流程和控制要求是多种多样的,虽然市场上有多种不同的控制型称重仪表供用户选择,但许多情况下还是不能完全符合用户的要求。通常仪表厂家可以为用户的特殊要求改制仪表程序,生产定制仪表,但也带来附加的费用和维护的不便;有的用户采用PLC+称重仪表的方法来实现特殊的工艺流程,但也带来降低了响应速度和控制精度的不利影响,并增加了系统成本。可编程的控制性称重仪表解决了这一问题。耀华公司的C602B、C701和C702仪表均为可编程控制仪表,可实现PLC+称重仪表的系统功能,并可保持仪表原有的响应速度和控制精度。
C602B仪表兼容三菱公司的FX1N可编程控制器,可采用三菱系列的PLC编程调试工具开发用
户程序。C701、C702仪表采用YH-PLC编程语言,利用耀华自主开发的编程调试工具YH-Works编程环境,通过PC端梯形图实现用户编程。
4计量性能
在实际应用中,使用者往往对称重系统提出过高的精度要求,如果称重系统不能保证工艺过程对称重准确度的要求,就要改变工艺路线选择合适的设备。比如在多种物料配料的过程中,如果物料的比例相差过大,采用一个称重斗的方式重量比例小的物料相对精度就不容易保证,如果工艺有较高的精度要求就需要采用多斗的配料系统。同样,在减法秤的情况下,比如从10t的料罐中按50kg定量多次放料,则每次放料的相对精度就会下降。在这些工况下,衡器计量参数的设置往往会超出规程的要求,比如设置的分度值小于由仪表和传感器的计量特性确定的最小检定分度值,分度数大于按规程确定的最大检定分度数,但是由于每次称重仅用到衡器的局部测量范围,往往称量的结果还能够满足生产工艺的要求。如果称量结果不是直接用于商业交易,也不涉及安全、健康、产品质量等方面,则是应当允许的;否则应当选择更高指标的衡器产品或更改工艺过程,以保障消费者的利益。
5称重传感器形式
当前工业生产线上的称重设备基本上都是采用的电阻应变式称重传感器。大多数系统采用的是模拟输出的称重传感器,一些大型的自动衡器采用了数字式称重传感器。耀华的CS6仪表可配接数字式称重传感器,其它型号的控制仪表一般只能接模拟式称重传感器。
6开关量输入输出
控制表都带有开关量(即数字量)输入输出接口,输入接口用来接收输入指令信号、连锁信号等,输出接口用来控制操作机构、发出指示信号等。选型时一是要注意接口的数量和功能是否满足系统的需要,二是要注意接口的类型和电参数是否符合要求。
耀华公司的仪表的开关量输入一般都是DC信号输入,输入端子对输入公共端子短接为有效。注意有的公共端子接内部电源正,有的接内部电
源负,选择配接的晶体管输出的光电开关时需要注意。
开关量输出有晶体管输出、继电器输出和固态继电器输出等几种形式,要按负载的类型选用。晶体管输出的仪表一般都有配套的继电器盒,可将晶体管输出变换为继电器输出,需要时可以选用。有的仪表有两种不同的输出形式规格,如C602为晶体管输出,可选配继电器盒转换为继电器输出,每路继电器输出有单独的常开接点端子;C602R为内置继电器输出,8路继电器输出共用一个公共端子,选型时应注意区别。
仪表选用的继电器接点规格一般为250VAC5~7A,而产品说明书一般标注为220VAC0.5A,这是为了保证产品的使用寿命。C801和C802仪表采用了固态继电器,规格为AC/DC60V0.4A,仪表说明书中标称为AC/DC36V0.2A,同样是为了保证产品的可靠性。
为了保护继电器触点,仪表或继电器盒中都加有压敏电阻,防止断开电感型负载时的反峰电压烧蚀触点,影响寿命。为了更好的保护触点,延长继电器寿命,应在感性负载或继电器触点上并联适当的RC吸收电路(AC电路)或续流二极管(DC电路)。
7模拟量输出
现在的DCS系统有接近一半的测量值是用模拟量传输的,其中大部分是4mA~20mA电流环形式,还有部分是0V~5V,0V~10V等电压形式。耀华的控制表都具有模拟量输出功能,其中有的仪表是标配功能,有的仪表是选配功能,选用时要注意。
用模拟量传输称重测量值时,除了测量仪表及称重传感器等组成的衡器本身的误差,还含有仪表中模拟量输出部分的DAC电路,DCS系统模拟量输入部分的ADC电路产生的误差及传输线带来的干扰,因此会有较大的误差,更不能用于贸易结算等用途。因此越来越多的控制系统采用的工业总线的方式采集称重数据,既不损失衡器的测量准确度又提高了数据采集速度。
8通讯
控制仪表都带有RS232,RS485等串行通讯接
口,也有一些还带有并行打印机接口、以太网或各种工业总线接口。有的仪表只配备有生产商自定义一些通讯格式,有的仪表具有符合标准的工业总线协议,选择时应注意了解。耀华公司控制仪表可选用或选配下述的几种工业总线协议。
8.1Modbus总线
Modbus总线是一种较为廉价、简单的工业总线。大部分控制仪表的RS485或RS232通讯接口都可选择ModbusRTU协议。C606+仪表选配以太网接口时,可选择ModbusTCP协议。
8.2Profibus-DP总线
C606+、C802DP和Ex-C9G仪表可选配Profibus-DP总线接口。
8.3CC-LINK总线
C701和C702仪表可选配CC-LINK总线接口。
9安装方式
耀华公司大部分控制仪表都为盘装式仪表。选择盘装式仪表要注意开孔尺寸和仪表深度,避免干涉。C701和C801仪表、C602继电器盒和C606+继电器盒为Din35mm导轨安装方式。隔爆型仪表均为壁挂式安装方式。本安型仪表Ex-A8和防水型的C8s、C602s、C606+s等仪表均可作为台式和壁挂式仪表安装使用。
10供电
耀华公司采用市电供电的控制仪表均为开关电源,标称电压范围110V~230V。C8+、C602系列及C606+仪表均可选择24VAC/DC供电型。C701、C702、C801和C802仪表为24VDC供电。
因为控制仪表的电源输入端具有EMC滤波电路,如果不接保护地,外壳会有接近110VAC的感应电压,因此控制表必须保证良好的安全接地,否则会形成很大的干扰,影响称重精度,干扰通讯,还容易烧毁通讯接口芯片。
11防护等级
如果现场有防水等要求,可以选择C8+s、C602s和C606+s仪表,它们是将C8+、C602和C606+型仪表安装在s型防水外壳内,实现了防尘防喷水的IP65级防护能力。
12防爆仪表
本安型的仪表有Ex-A8型仪表,可以选配模拟量输出和开关量输出,仅有简单的控制功能。防爆等级为ExibIICT3/T4Gb。
隔爆型的仪表有C9G(防爆等级为Exd[iaIICGa]IICT6Gb),C8G和C602G(防爆等级为Exd[iaIICGa]IIBT6Gb)。这些仪表标配的称重传感器接口为本安型,其余接口为隔爆型,需要本安型时要选配相应的安全栅。
13结束语
以上简单介绍了控制型仪表选型时要考虑的主要因素。实际应用中需要考虑的因素可能更多,必要时由系统设计人员与衡器仪表生产商充分沟通,避免因选型错误延误工期,带来额外的损失。

 

 

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