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KB310连续式配料控制器
时间:2014/6/28 17:35:48 来源: 点击量:1851

 

 

 

KB310连续式配料控制器
使用说明书

 

 

 

佛山市南海福润机械自动化有限公司
Http://www.jianjiwang.com

地址:佛山市南海夏西工业区大道3号 
 
电话:(0757)88554201 /2 /3

传真:(0757)88555627

 

1.概述

1.1简介
KB310 连续式配料控制器是本公司最新研制的新一代智能配料控制器。采用了业界最为先进的MSP处理器和高精度A/D转换器。控制器内部采用多级光电隔离和滤波环节,保证控制器的精度和稳定性。控制器采用双组发光数码管显示,分辨率为万分之一。控制器配置应变传感器接口,两组485标准通讯接口和2路开关量I/O接口。控制器可以通过连续式皮带料秤进行精确的物料计量控制。
本控制器体积小、功能强大,可广泛地用于各种连续式配料系统。

1.2有关术语
自重:称量装置本身的重量
激励电压:供给电阻应变式传感器的激励电压
容积计量方式:系统称重或测速故障时,控制器输出一固定频率继续运转,同时报警。该频率为正常运转时的经验频率。系统称重或测速故障排除后又自动进入正常调节控制方式。 
1. 3特点
•可按设定控制骨料出料量(t/h)
•皮带秤零点满度标定
•无皮带轮脉冲测速器时,可由变频器频率折合皮带速度
•系统故障时控制器自动进入容积计量方式
•数字滤波:可消除振动对测量精度的影响。
•数据输出能力: 用于计算机管理打印。
•上位机可控制自动配料启停
•一台上位机通过485接口可管理监控多台控制器
•所有设置的参数都具有断电保护功能
•可通过3种方式控制变频器
a.标准485通讯接口,波特率1200、2400、4800可调
   b.0~10V电压信号
   c.4~20mA电流信号
•双排发光数码管显示,可同时显示两个参数。
•2组继电器接点信号输出
•超载显示

 


1. 4应用示意图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2.技术规格

2.1一般规格
1. 电源    24V  DC
2. 消耗功率   6W
3. 工作温度   -10℃ ~ 60℃
4. 相对湿度   10% ~ 90%
5. 电源滤波器   内置
2.2数字部分
1. 计量显示   下排7位数码管可显示累计流量(最大9999.999吨)
上排5位数码管显示称重重量

2. 指示灯    N1  N2  N3  N4
3. 负数显示   在最左边数位显示“-“号
4. 超重显示   显示“U-OL“
5. 设定生产率范围   0.6――4000.0 t / h
6. 测速轮            最高频率500个脉冲/秒
7.输出容量     继电器触点输出1A/220V ac

2.3 模拟部分
1. 适用的传感器类型 适用于电阻应变式测力与称重传感器
2. 传感器激励电压  10V±2%,  Imax=150mA
3. 传感器灵敏度  2mV/V  
4. 输入阻抗   >5MΩ
5. 温度系数   100ppm/℃
6. 非线性误差   0.05%
7. 内部分辨率:  10000
8.采样速度:  1000次/秒
9.输出模拟信号(给变频器)
  0――10V  精度0.2%
    或 4――20mA精度0.2%


2.4 串行RS485通讯接口1
该接口用来与上位机通讯
2.4.1标准
   采用EIA-RS232/RS485  标准
2. 4. 2帧格式:
每帧由11个位组成
起始位  =1
数据位  =8
奇偶校验位 =1  奇校验
停止位  =1
   编码标准 =美国ASCII编码标准
   波特率  =9600
2. 4. 3 通讯格式:
上位机作为主机可以向本控制器发出在线查询指令、读参数指令和写参数指令,控制器收到指令后便做出相应的回应。其通讯格式如下:

 1. 查询 KB310 是否在线指令
方向  PC ? KB310

Q Q U U CRC CR LF


  UU为本控制器的地址码,范围为ASCII码“00“―――“80“

 2. KB310在线响应
方向KB310 ? PC
B B U U CRC CR LF


UU为本控制器的地址码,范围为ASCII码“00“―――“80“
3. 修改 KB310 参数指令
方向  PC ? KB310
帧格式定义说明

W
P 0 2 1 2 V 4 5 5 6 7 CRC CR LF

 

 
 

 

 

参数
代号 含义说明 单位 默认
小数点位置 取值范围
01R 输出频率 HZ 00xx.x 0~99.9
02R 称重值(净重) kg xxx.xx -50.00~120.00
07R 实际计量值 t/h xxxx.x 0~5000.0
13R 理论输出频率 Hz xxxx.x 0~50.0
48 累积流量(公斤数)
(写则48、49清零) kg  00xxx 0~00999
49 累积流量(吨数)
(写则48、49清零) T xxxxx  0~99999
50 配料计量设定值 t/h xxxx.x 0.6~500.0
55 流量超差界线  xx.xxx 0.0~0.10
56 频率上下轨界线  xx.xxx 0.0~0.3
58 称重台长度 mm xxxxx 500~1500
59 皮带移动距离/每Hz mm xxxx.x 1.0~5000.0
60 皮带移动距离/每脉冲 mm xxx.x 4.0~5000.0
61 计量修正系数  0x.xxx 0.700~1.300
68 PC控制运转信号  xxxxx 01111表示停止
05555表示运转
参数代码表
4.修改参数响应
方向 KB310 ? PC
帧格式定义说明


O K U U CRC CR LF


含义:修改参数指令已正确地执行.
  UU为本控制器的地址码,范围为ASCII码“00“―――“80“
 

E 1 U U CRC CR LF

  
含义:无此参数代码.
  UU为本控制器的地址码,范围为ASCII码“00“―――“80“


E 2 U U CRC CR LF


含义:参数超界.
UU为本控制器的地址码,范围为ASCII码“00“―――“80“

5.读参数指令
方向  PC ? KB310
帧格式定义说明 

 

R
P
0
2
1
2
CRC
CR LF

 

 

 

 


6.回传参数值响应
方向 KB310 ? PC
帧格式定义说明 

X
P 0 2 1 2 V 4 5 5 6 7 CRC CR LF

 

 

 

 

 


E 1 U U CRC CR LF


含义:无此参数代码.

7.保存参数指令
方向  PC ? KB310

S T U U CRC CR LF


含义:KB310 将所有参数写入EEPROM
UU为本控制器的地址码,范围为ASCII码“00“―――“80“


8.保存参数响应
方向KB310 ? PC

O K U U CRC CR LF


UU为本控制器的地址码,范围为ASCII码“00“―――“80“


9.CRC错误响应
方向KB310 ? PC

C E U U CRC CR LF


UU为本控制器的地址码,范围为ASCII码“00“―――“80“


2.5  串行RS485通讯接口2
  该接口用来与变频器通讯
2.5.1标准
  采用EIA-RS232/RS485  标准
2. 5 . 2帧格式:
每帧由11个位组成
   起始位  =1
数据位  =8
奇偶校验位 =1  奇校验
停止位  =1
   编码标准 =美国ASCII编码标准
   波特率  =4800,  2400,1200 可选
2.5.3通讯格式
 本条通讯指令用于向变频器发送频率参数,格式为:
 “C”  S  A   “0”  “0”  “X”  “1”  “F”  “F”  “F”  “F ”
 
 例:“41H  03H  01H  30H  30H  58H  31H  31H  32H  35H  36H ”
 用来将变频器的输出频率设为125.6 Hz
2.6接线引脚端子说明

  上排端子
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

 1-  SIG+     称重传感器输入信号+
2-  SIG-     称重传感器输入信号-
3-  SHIELD    称重传感器信号屏蔽
4-  EX+     称重传感器激励+
5-  EX-     称重传感器激励-
6-  POT+     手动给定电位器+
7-  POTIN    手动给定电位器输入
8-  POT-        手动给定电位器-
9-  P+     皮带轮测速器电源+(24V)
10-  SPEED    皮带轮测速器脉冲输入
11-  P-     皮带轮测速器电源-(24V)
12-  HAND/AUTO  手动自动切换输入(接P-为手动,悬空为自动)
13-  RUN     自动配料运转输入
14-  PC485_GND         485通讯口地(接上位机)

 

  下排端子
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

 1-  24V+     24V电源+
 2-  24V-     24V电源-
 3-  VFD485+    485通讯口+(接变频器)
 4-  VFD485-    485通讯口-(接变频器)
 5-  AO+     4-20mA +(0—10V+)输出(接变频器)
 6-  AO-     4-20mA –(0—10V-)输出(接变频器)
 7-  PC485+    485通讯口+(接上位机)
 8-  PC485 -       485通讯口-(接上位机)
 9-  J1-1     继电器输出1(自动调节失控报警,闭合报警)
 10- J1-2     继电器输出1(自动调节失控报警,闭合报警)
 11- J2 -1     继电器输出2(闭合则变频器运转)
 12- J2 -2     继电器输出2(闭合则变频器运转)

 
3.操作

3. 1一般说明
本产品应避免在强烈震动以及高湿度场合下安装使用。
输入信号线应尽量远离交流、直流电源线及输出信号线
电源电压24V±3V。

自动运行模式下,下排数码管显示累计流量,单位吨。上排数码管显示称重重量,单位为kg。
 手动运行模式下,下排数码管显示瞬时流量,单位为t / h;上排数码管显示称重重量,单位kg。

 


3.2传感器与本控制器连接方法

EXC+   激励电压输出+
EXC-   激励电压输出-
SIG+   信号输入+
SIG-   信号输入-
SHD   屏蔽

 

 

SIG+ SIG- EXC+ EXC- SHD

 

 

 

3. 3  开关输入控制信号与本控制器连接方法


RUN      自动配料运转信号(开关闭合有效)
AUTO / HAND 自动/手动  配料切换信号(开关闭合为手动,断开为自动)
SPEED   皮带轮转速信号
POT+   手动方式时外接变频器频率设定电位器+端
POTIN   手动方式时外接变频器频率设定电位器输入端
POT-   手动方式时外接变频器频率设定电位器-端
   注:电位器阻值 2――10k

 

 

 

RUN HAND/AUTO SPEED
P- P+ 24V+ 24V- POT+ POTIN POT-

 

 


3.4 变频器通讯信号与本控制器连接方法

 

 

VFD485+ VFD485- AO+ AO- J1 J1 J2 J2

 

 

 

 


3.5 上位机通讯信号与本控制器连接方法

 

 

 

 

 

3.5功能设置
 同时按 ENTER 和 MODE两键1秒后,下排数码管显示Func  2秒钟,进入功能设置菜单
 
在此菜单中,可设置与变频器通讯的波特率、模拟量输出类型等参数

1.当下排数码管显示dFLtr 时,可按动 TARE 键改变称重数字滤波时间1-512,按MODE 键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。设为8则阻尼时间为100mS,其余依次类推。

 2.当下排数码管显示bAUd 时,可按动 TARE 键改变与变频器通讯的波特率为1200  2400  或  4800,按MODE 键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

3.当下排数码管显示A-out 时,可按动 TARE 键改变本控制器输出的模拟信号类型(控制变频器用),显示为0-10U表示为0-10V电压输出,显示4-20A表示为4-20mA电流输出。注意!!当改变模拟信号输出类型时,必须在控制器电路板上跳线!!
按MODE 键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

4.当下排数码管显示Addr 时,可按动 TARE 键和ZERO键改变本控制器的485口通讯地址(00――79)(与上位机通讯用)
按MODE 键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

5.当下排数码管显示LOAdr时,可按动 TARE 键和ZERO键设置负荷修正是否打开(ON),默认值为关闭(OFF)
当本控制器与变频器采用标准485接口通讯时,可启用此项功能,用来读取变频器输出电流值(变频器必须有此功能),从而得到皮带张紧度信息,对称量重量按设定的系数作一修正,使之尽可能的接近实际值。
按MODE 键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。
6.当下排数码管显示PULSE时,可按动 TARE 键设置系统是否采用脉冲测速,是为ON,否为OFF。默认值为关闭(OFF)
按MODE 键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。
7.当下排数码管显示PC-ST时,可按动 TARE 键设置运转停止信号是否由上位机给定,是为ON,否为OFF。
当控制器运转停止信号由上位机给定后,在自动运转时,运转/停止开关无效。
按MODE 键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

3.6标定
 同时按  ENTER 和 TARE两键1秒种,下排数码管显示CAL  2秒钟,进入静态标定菜单

 在此菜单中,可对称重传感器进行静态标定零点和满度,以及微调模拟量输出。

1.零点标定
当下排数码管显示ZEro 时,可按动 ZERO 键来标定称重传感器零点,将当前重量值清为零点,按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

 2.满度标定
当下排数码管显示SPAN时,可按动 ZERO 键来标定称重传感器满度,将当前重量值设为满度重量值,单位kg(通过TARE和ZERO两个按键改变重量显示值),按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。(当前重量值为最大量程的1/3以上)

3.输出4mA修正(电流输出时才有此菜单)
当下排数码管显示4.00 A时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变4-20mA模拟量输出修正系数。此时,在模拟量输出端子间接一电流表监测输出,按动 ZERO 键或TARE键使输出精确地达到4.00mA即可。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

 4.输出20mA修正 (电流输出时才有此菜单)
当下排数码管显示20.0 A时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变4-20mA模拟量输出修正系数。此时,在模拟量输出端子间接一电流表监测输出,按动 ZERO 键或TARE键使输出精确地达到20.00mA即可。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

5.输出1.0V修正(电压输出时才有此菜单)
当下排数码管显示1.00 U时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变0-10V模拟量输出修正系数。此时,在模拟量输出端子间接一电压表监测输出,按动 ZERO 键或TARE键使输出精确地达到1.00V即可。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

 6.输出10.0V修正(电压输出时才有此菜单)
当下排数码管显示10.0 U时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变0-10V模拟量输出修正系数。此时,在模拟量输出端子间接一电压表监测输出,按动 ZERO 键或TARE键使输出精确地达到10.00V即可。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

7. 标定  mm/Hz (脉冲轮测速时才有此菜单)
当下排数码管显示SP-PH时,可按动 ZERO 键进入标定mm/Hz,此时置本控制器于运转状态,控制器便输出标定频率,每5秒计量一次脉冲数,上排显示器显示 实测脉冲数/100Hz,当显示值稳定后,按动  ZERO 键,控制器由mm/脉冲 算出mm/Hz,并在下排数码管显示ok  1秒钟。置本控制器于停止状态, 按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

3.7 设定参数
同时按  ENTER 和 ZERO两键1秒种,下排数码管显示SET  2秒钟,进入设定参数菜单
在此菜单中,可设置配料计量值、称重传感器长度、皮带轮直径、电机标准转速、传动比、转速编码器脉冲数、计量修正系数等参数。

1.设定配料计量值
当下排数码管显示FLU时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变配料计量设定值,单位t / h。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

2.设定称重台长度
当下排数码管显示Long时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变称重台长度值,单位mm。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

 3.设定mm/Hz
当下排数码管显示S-P-H时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变 皮带行程/每Hz,单位mm。

例如,电机额定转速为1450转/分钟,传动比为30,皮带轮直径为20cm,则变频器输出50Hz时,每秒种皮带移动距离(即行程)为1450 / 60 / 30 * 3.14*200=
505.9mm, 每Hz 行程10.2mm,此即mm/Hz值。

按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

 4.设定mm/PULSE(脉冲轮测速时才有此菜单)
当下排数码管显示S-P-P时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变 皮带行程/每个脉冲,单位mm。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

5.设定计量修正系数
当下排数码管显示K_A时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变计量测量修正系数(在1.0附近)。

例如,在进行动态标秤时,使本控制器自动运转1分钟后停止,称量实际出料量为1.852吨,控制器显示累加流量为1.674吨,则将K_A值设为1.852/1.674=1.106即可;如果K_A原值不为1.000,而是1.056,则需将将K_A值设为1.106*1.056=1.168,或近似地1.056+(1.106-1)=1.162。

按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

6.设定标定频率
当下排数码管显示 Hz 时,可按动ZERO键或TARE键来改变标定频率。
此频率有两个用途,一是在采用脉冲测速时标定mm/Hz 时送给变频器的频率值,另一个用途是控制器初次运行时,在给定目标流量时的参考运行频率值,控制器以此值为基准,进行输出频率值调整,直到输出频率值稳定下来时,控制器将此最佳运行频率保存到该标定频率中,以备下次开机运行时或系统异常时用。
按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

7.设定负荷修正系数(负荷修正打开时才有此菜单)
当下排数码管显示  LOAdk 时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变负荷修正系数,范围为0 -- 0.1。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

8.设定电机额定电流(负荷修正打开时才有此菜单)
当下排数码管显示  n-I-E 时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变电机额定电流,范围为0 – 200.0A。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

10.设定输出频率允差范围
当下排数码管显示  F-r-r 时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变输出频率偏离理论频率的范围(例如1±0.3),超出此范围则报警。范围值为0.2—0.5。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。
11. 设定实际流量调节范围
当下排数码管显示  L-r-r 时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变实际流量调节范围,即当设定流量与实际流量的比值在调节范围内(例如1±0.2),则控制器调节输出频率,使得实际流量达到设定值,当超出此范围后,控制器自动进入容积计量方式,即输出频率等于以前正常运转时的最佳输出频率,同时报警。范围值为0—0.5。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存,设为0则进入容积计量方式,输出频率为恒定值。

12.设定流量计量死区重量
当下排数码管显示  dEAdr 时,可按动 ZERO 键或TARE键来改变流量计量死区重量,单位为公斤。当称重重量小于死区重量时,流量值即为零。范围为0—10.0kg。按动MODE键进入下一个参数设置,按ENTER键退出功能设置并将参数保存。

 


4.运行

 本控制器初次使用时,必须首先进入功能菜单,设定所需功能,然后进入设定参数菜单,设定必要的参数;之后进入标定菜单,进行静态标定;最后进入运行模式,再进行一次动态标定,就可以正常使用了。
 
4. 1 静态标定
 进入标定菜单,空秤时标定零点重量,然后标定满度重量,秤台上所加满度重量最好大于传感器最大重量的1/3,具体方法参见3.6节所述,然后标定模拟量输出,如采用脉冲测速轮,则需标定每Hz皮带行程。
4. 2 运行

当HAND/AUTO端子输入的是手动运转信号时,控制器便进入手动运行模式,此时控制器送给变频器的频率信号由外接的手动设定电位器给定。范围为0――51Hz,控制器面板上排显示称量重量值,单位kg。下排显示实际流量,单位为t / h 。Run端子加信号方运行。

当HAND/AUTO端子输入的是自动运转信号时,控制器便可进入自动运行模式,此时若RUN端子悬空,便可通过面板按键或上位机来设定或修改参数。若RUN端子有信号,控制器便进入自动调节状态,自动调节皮带的输出物料流量,每2秒钟调整一次电机转速,使实际计量值接近或达到设定计量值。此时上位机可随时与控制器通讯,查询或修改控制器内部参数。在
自动运转模式下,控制器前面板上排显示称重重量值,单位为kg;下排显示实际流量累加值,单位为吨,最大可显示9999.999吨。

 

 设置目标流量,参考运行频率(即标定频率HZ)以及其他参数:

 初次进入自动运转模式下,先进行一次动态标定,即RUN端子加信号,使控制器在自动模式下启动变频器运转,自动调节皮带的输出物料流量。放料结束后,实际出料量与控制器前面板显示的累积流量的比值,即为动态标定修正系数,将其送入设置参数菜单,完成动态标定。控制器便可正常运转。

 

 

5.控制器外形图

 

 

 

 

 

 

 

前面板指示灯含义:
N1 自动运行时亮,手动运行时灭。
N2 上位机通讯指示灯。
N3 故障报警灯,灯亮时报警。
N4 变频器运转灯,灯亮运转,灯灭停止