1. 概述
ICS-5F(A)型礦用本安型分站是用于皮帶稱重的一款高性能工業(yè)儀表,它既可以用于通用的皮帶秤重系統(tǒng),也可以用于煤礦環(huán)境下的皮帶稱重系統(tǒng),其防爆型式為Exib I,它裝在專用的防爆外殼內(nèi),可用于含有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下,由本公司生產(chǎn)的KDW127/5礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源供電,若在普通環(huán)境中也可用其他通用的5V電源供電。該儀表以ARM Cortex-M3微控制器為核心構(gòu)建,操作簡(jiǎn)單,功能齊全,是用于廠礦企業(yè)皮帶稱重系統(tǒng)的理想設(shè)備。
其主要功能和性能特點(diǎn)有:
1. 以ARM Cortex-M3微控制器為核心構(gòu)建,提高儀表運(yùn)行速度、穩(wěn)定性,降低了故障率;
2. 采用可靠的隔離技術(shù),使得該儀表能可靠應(yīng)用于各種干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合;
3. 一路4~20mA輸出;
4. 全中文操作界面;
5. 紅外遙控按鍵操作;
6. 數(shù)據(jù)掉電保護(hù);
7. 自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤;
8. 定長(zhǎng)調(diào)零方式;
9. 定量脈沖輸出;
10. 低功耗;
11. RS485通訊接口(Modbus協(xié)議);
12. 以太網(wǎng)通訊接口(Modbus協(xié)議);
13. 可顯示重量和速度內(nèi)碼。
2. 技術(shù)特性及原理
2.1. 技術(shù)特性
1. 型號(hào):ICS-5F(A)
2. 準(zhǔn)確度等級(jí):0.5級(jí)
3. 防爆型式:礦用本質(zhì)安全型
4. 防爆標(biāo)志:Exib I
5. 額定工作電壓:5VDC,工作電壓范圍(4.75~5.25)VDC。
6. 工作電流:≤500mA
7. 重量信號(hào)輸入:
a) 數(shù)量:4路
b) 范圍:差模0.1~10mV;共模2.5V
c) 溫度系數(shù):<15ppm/℃
d) 線性度:<0.02%FS
e) 采樣方法:∑-△型
f) 分辨率:16位
g) 靈敏度:優(yōu)于0.2μV
8. 速度信號(hào)輸入:
a) 數(shù)量:2路
b) 信號(hào)性質(zhì):峰峰值介于5~30V的周期波
c) 頻率范圍:10Hz~2000Hz
9. 傳感器連接方式:并聯(lián)
10. 時(shí)鐘:實(shí)時(shí)時(shí)間、日期
11. 顯示:192×64點(diǎn)陣式液晶顯示,中文界面,LED背光
12. 鍵盤:紅外遙控器
13. 通訊接口:RS485,工業(yè)以太網(wǎng)接口
14. 模擬量輸出:4~20mA輸出,負(fù)載能力最大為500Ω,對(duì)應(yīng)當(dāng)前的流量值。
15. 開關(guān)量輸出:兩路繼電器輸出,兩路脈沖輸出
16. 開關(guān)量輸入:4路無(wú)源觸點(diǎn)開關(guān)量信號(hào)輸入
17. RS485通訊接口:
a) 傳輸方式:主從,異步
b) 波特率:可選4800,9600,19200,38400,57600,115200
c) 最大傳輸距離:10km
18. 工業(yè)以太網(wǎng)通訊接口:
a) 傳輸速率:10/100M
b) 與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的最大傳輸距離:100m
c) 通訊信號(hào)電壓峰峰值:≤5.8V
19. 紅外遙控接口:
a) 接收信號(hào)距離:>2m
b) 接收信號(hào)角度:>60°
20. 使用環(huán)境:溫度0~40℃,濕度≤95%RH,86kPa~106kPa,含有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下,無(wú)劇烈振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)所
21. 最惡劣的貯存條件:-40℃~+60℃
22. 外型尺寸:310×220×77mm
23. 自重:約3.5kg
24. 煤安標(biāo)志號(hào):MFC100122
2.2. 原理簡(jiǎn)述
ICS-5F(A)礦用本安型分站是一款用于皮帶稱重計(jì)量的高性能工業(yè)儀表。該儀表可安裝含有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下,它具有4路稱重傳感信號(hào)輸入通道、2個(gè)速度傳感器信號(hào)輸入通道、4路開關(guān)量輸入通道、2路繼電器開關(guān)量輸出通道、2路脈沖輸出通道、RS485通訊接口以及工業(yè)以太網(wǎng)通訊接口。處理單元將開關(guān)量信號(hào)、速度信號(hào)與重量信號(hào)綜合處理后在顯示屏上進(jìn)行顯示,并通過(guò)RS485或以太網(wǎng)通訊接口傳輸至上一級(jí)控制單元。該儀表的原理框圖如下:
圖2-1 ICS-5F(A)型礦用本安型分站原理框圖
3. 調(diào)零
調(diào)零方法有鍵控調(diào)零(手動(dòng)調(diào)零)和零點(diǎn)跟蹤(自動(dòng)調(diào)零)兩種。
3.1. 鍵控調(diào)零(手動(dòng)調(diào)零)
3.1.1.鍵控調(diào)零前的準(zhǔn)備工作
鍵控調(diào)零時(shí)應(yīng)保證以下條件:
◎皮帶運(yùn)行穩(wěn)定;
◎皮帶上無(wú)物料;
◎#5參數(shù)值已設(shè)為皮帶周長(zhǎng)值(毫米)的整數(shù)倍;
◎#41參數(shù)值已設(shè)為測(cè)速輪的周長(zhǎng)值(毫米);
◎#42參數(shù)值已設(shè)為測(cè)速輪每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的脈沖數(shù);
◎#17參數(shù)值已設(shè)為大于當(dāng)前的3#參數(shù)的值;
◎#43參數(shù)值設(shè)置為一個(gè)合理的數(shù)值(實(shí)際應(yīng)視現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)碼波動(dòng)情況而定)。
3.1.2.鍵控調(diào)零的操作步驟
確認(rèn)8.1.1所述的條件具備后,將儀表切換到稱量顯示狀態(tài),按下列操作步驟進(jìn)行鍵控調(diào)零。
1. 按【手動(dòng)調(diào)零】鍵,儀表顯示手動(dòng)調(diào)零詢問(wèn)對(duì)話框;
2. 選擇[YES],按【確定】鍵,開始調(diào)零;
3. 調(diào)零完成后,儀表自動(dòng)保存新零點(diǎn)值并返回稱量狀態(tài);
4. 在鍵控調(diào)零過(guò)程中,按【退出】鍵將中止本次調(diào)零操作。
3.1.3.關(guān)于鍵控調(diào)零
調(diào)零時(shí),液晶屏上顯示前一次的零點(diǎn)值(即整圈的重量?jī)?nèi)碼平均值)和以毫米為單位的皮帶剩余長(zhǎng)度(剩余長(zhǎng)度以5號(hào)參數(shù)所設(shè)定的值為參照)。
3.2. 零點(diǎn)跟蹤(自動(dòng)調(diào)零)
當(dāng)#10參數(shù)值設(shè)定在1~255之間時(shí),儀表會(huì)對(duì)皮帶配料秤的零點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。運(yùn)行機(jī)制是:皮帶每運(yùn)行一周(以5號(hào)參數(shù)所設(shè)定的皮帶長(zhǎng)度為準(zhǔn)),儀表就將本周檢測(cè)的重量?jī)?nèi)碼平均值與當(dāng)前零點(diǎn)內(nèi)碼進(jìn)行比較,如果二者的差的絕對(duì)值小于#10參數(shù)所設(shè)定的值,則用本圈平均重量?jī)?nèi)碼值作為新的零點(diǎn)。反之,保持原來(lái)的零點(diǎn)不變。
該過(guò)程在#10參數(shù)設(shè)為非零時(shí),皮帶每運(yùn)轉(zhuǎn)一周執(zhí)行一次。
4. 標(biāo)定與校驗(yàn)
可通過(guò)掛碼或?qū)嵨锏姆椒▽?duì)皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)以及標(biāo)定。掛碼校驗(yàn)是指在皮帶秤秤架上放置標(biāo)準(zhǔn)砝碼以模擬物料對(duì)皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)的方法。實(shí)物校驗(yàn)是指實(shí)地使用已知數(shù)量的物料對(duì)皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)的方法。
4.1. 掛碼校驗(yàn)和掛碼標(biāo)定
4.1.1.準(zhǔn)備工作
掛碼校驗(yàn)和掛碼標(biāo)定前應(yīng)保證以下條件:
◎皮帶運(yùn)行穩(wěn)定;
◎皮帶上無(wú)物料;
◎#5參數(shù)值已設(shè)為皮帶周長(zhǎng)值(毫米)的整數(shù)倍;
◎#15參數(shù)值已設(shè)為秤架的有效稱量段長(zhǎng)度(毫米);
◎#41參數(shù)值已設(shè)為測(cè)速輪的周長(zhǎng)值(毫米);
◎#42參數(shù)值已設(shè)為測(cè)速輪每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的脈沖數(shù);
◎#23參數(shù)值已設(shè)為所掛砝碼的重量值(公斤);
◎已完成鍵控調(diào)零;
◎砝碼已掛在秤架稱量段上。
4.1.2.執(zhí)行掛碼校驗(yàn)和掛碼標(biāo)定
確認(rèn)9.1.1所述的條件具備后,將儀表切換到稱量顯示狀態(tài),按下列操作步驟進(jìn)行掛碼校驗(yàn)和掛碼標(biāo)定。
1. 按【掛碼校驗(yàn)】鍵,彈出掛碼校驗(yàn)詢問(wèn)對(duì)話框;
2. 選擇[YES],按【確定】鍵,開始進(jìn)行掛碼校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí),顯示屏顯示流量值和掛碼校驗(yàn)累計(jì)值;
3. 皮帶運(yùn)行完一周后(以5號(hào)參數(shù)所設(shè)定的皮帶長(zhǎng)度為準(zhǔn)),掛碼校驗(yàn)完成,儀表自動(dòng)停止掛碼校驗(yàn)。此時(shí),顯示屏顯示本次掛碼校驗(yàn)的最終累計(jì)值;
4. 掛碼校驗(yàn)完成后,如需按照本次校驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定,按【標(biāo)定】鍵執(zhí)行掛碼標(biāo)定,儀表將對(duì)稱量系數(shù)自動(dòng)進(jìn)行修正,并返回稱量狀態(tài);
5. 如不進(jìn)行標(biāo)定,按【退出】鍵直接返回稱量狀態(tài);
6. 在校驗(yàn)過(guò)程中,按【退出】鍵將中止本次校驗(yàn)。
4.2. 實(shí)物校驗(yàn)和實(shí)物標(biāo)定
4.2.1.準(zhǔn)備工作
實(shí)物校驗(yàn)和實(shí)物標(biāo)定前應(yīng)保證以下條件:
◎皮帶運(yùn)行穩(wěn)定;
◎皮帶上無(wú)物料;
◎#5參數(shù)值已設(shè)為皮帶周長(zhǎng)值(毫米)的整數(shù)倍;
◎#41參數(shù)值已設(shè)為測(cè)速輪的周長(zhǎng)值(毫米);
◎#42參數(shù)值已設(shè)為測(cè)速輪每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的脈沖數(shù);
◎#22參數(shù)值已設(shè)為準(zhǔn)備好的實(shí)物的重量值(公斤);
◎已完成鍵控調(diào)零;
◎?qū)嵨镆丫途w。
4.2.2.執(zhí)行實(shí)物校驗(yàn)和實(shí)物標(biāo)定
確認(rèn)9.2.1所述的條件具備后,將儀表切換到稱量顯示狀態(tài),按下列操作步驟進(jìn)行實(shí)物校驗(yàn)和實(shí)物標(biāo)定。
1. 按【實(shí)物校驗(yàn)】鍵,彈出實(shí)驗(yàn)校驗(yàn)詢問(wèn)對(duì)話框;
2. 選擇[YES],按【確定】鍵,開始進(jìn)行實(shí)物校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí),顯示屏顯示流量值和實(shí)物校驗(yàn)累計(jì)值。
3. 將準(zhǔn)備好的物料加載到皮帶上使其通過(guò)皮帶秤;
4. 當(dāng)物料完全通過(guò)稱量段后,按【確定】鍵通知儀表物料已過(guò)完,皮帶在轉(zhuǎn)完整數(shù)圈后(以5號(hào)參數(shù)所設(shè)定的皮帶長(zhǎng)度為準(zhǔn)),實(shí)物校驗(yàn)完成,儀表自動(dòng)停止實(shí)物校驗(yàn)。此時(shí),顯示屏顯示本次實(shí)物校驗(yàn)的最終累計(jì)值。
5. 實(shí)物校驗(yàn)完成后,如需按照本次校驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定,按【標(biāo)定】鍵執(zhí)行實(shí)物標(biāo)定,儀表將對(duì)稱量系數(shù)自動(dòng)進(jìn)行修正,并返回稱量狀態(tài);
6. 如不進(jìn)行標(biāo)定,按【退出】鍵直接返回稱量狀態(tài);
7. 在校驗(yàn)過(guò)程中,按【退出】鍵將中止本次校驗(yàn)。
4.2.3.關(guān)于實(shí)物校驗(yàn)
◎?yàn)楸WC皮帶秤計(jì)量的準(zhǔn)確性,推薦使用實(shí)物校驗(yàn)的方法對(duì)皮帶秤進(jìn)行校驗(yàn)和標(biāo)定。
◎?qū)嵨镄r?yàn)時(shí),使用的物料量應(yīng)不小于“在最大流量下皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)一圈獲得的載荷”或“在最大流量下1小時(shí)累計(jì)載荷的2%”。
◎?qū)嵨镄r?yàn)時(shí),物料通過(guò)的流量應(yīng)大于該皮帶秤量程的20%。