价格:10.00/件
品牌:Honeywell
起订:1件
供应:100件
发货:3天内
信息标签:Honeywell 51305390-200,提供服务,电子、电工,工控系统及装备

点击这里进行电话呼叫

点击这里QQ咨询

联系时一定要说在【贸易商务资源网】看到的将给您优惠！如果您也想和该公司一样在网站发信息有好排名，点击立即免费注册，发布产品推广。

Honeywell 51305390-200

为了实现高效的电机应用，人们需要全新和成本效益型的调控解决方案，于是新型的专用微控制器应运而生。此类微控制器典型地整合了8位计算引擎、模数转换器 (ADC)、比较器、计算器、计时器以及其他电路，便于变换电流方向并根据无刷直流电机负载的功率要求调整电机的速度。尽管这些整合性的电机控制器芯片使得许多应用产品的成本降低，特定方案所需的其他部件的数量依然变化很大，而这取决于电机控制应用产品设计中将考虑采用何种控制器。 
  
　　ZiLOG推出了带有闪存的8位微控制器--Z8 Encore! MC系列，专门针对无位置传感器三相无刷直流和三相交流感应电机控制产品。Z8 Encore! MC 提供 16KB 闪存 (Z8FMC16100)、8KB 闪存 (Z8FMC08100) 或 4KB 闪存 (Z8FMC04100) 等存储选择，还提供一系列广泛的片上功能，可减少对外围部件的需求，并为电机控制应用产品显著降低原料成本。Z8 Encore! MC 系列器件能够提供更加**地控制电机速度的方法，并且有效地将无刷直流电机控制设计进行简化，同时提供众多**和可定制的终端产品功能。      
　　用于控制速度的"时戳" 
　　闭合回路系统中的大多数控制器采用至少一个专门的比较仪，来探测反电动势信号的零交叉点，从而使输出的驱动脉冲得以调整，以便适当调节电机的速度。通过采用模数转换器取代比较仪与计时器的共用，基于 ZiLOG 的 Z8 Encore! MC 电机控制 MCU 系列的实现方法取消了对比较仪的需求。在这种情况下，模数转换器通过在后台运行计时器而对反电动势电压进行取样。 
　　一旦模数转换器对反电动势零交叉点进行取样，计时器就会读数。读出的数据记录在寄存器中，并反过来提示计时器输出 PWM 脉冲，以便有效地调整电机速度。这种"时戳"方法形成了用于闭合回路速度控制的更简单、更具成本效益的系统。 
　　故障反应 
　　在无刷直流电机驱动的设备中，不同原因都可导致电流过大的故障，除非安全设施设计十分完善，否则这些故障有时会带来破坏性影响。电机绕组短路、电机引线的短路、机械驱动和联接问题、转子卡壳、电力设备抛锚或熄火以及其它很多问题都可能发生。其中一些问题是**性的，另一些则只是临时性的。任何问题引起的电流过大状况都一定会导致电机中止。保护电路必须迅速反应，但并不是要在发现故障时全面触发整个系统的关闭，而应实行 PWM 输出的实时停止，直到不再发现故障情况才恢复正常运行。在这种情况下，如果持续存在电流过大的状况，才需要全面关闭系统。 
　　为检测电流过大的情况，电机控制微控制器整合了输入元件（如比较仪）。在大部分情况下，电流信号是发送到模数转换器中的。由于在输出阻止 PWM 信号之前，数据处理需要一些时间，这种方法有一个较大的缺点。反过来说，**终的数据处理反应时间可能会在下一轮转换周期之后延迟关闭系统，从而造成严重的损坏。 
　　为避免因模数转换器造成的处理延迟，PWM 模块直接与一个电流过大比较仪连接，从而保证系统关闭能真正以实时模式实现。这种方法不仅改善控制器的故障感应能力，同时规避了传统方法的一个弱点。即，如果控制器时钟即将停止工作，此时为应对电流过大故障而关闭系统不会带来危险，但如果牵涉到系统的模数转换器就会有危险。 
　　感应配置减小了对时间的依赖性 
　　设备控制器几乎总是依靠经由绕组感应电流，使用传感器和无位置传感器技术，而与模数转换器协力来监控电机的速度。一般情况下，模数转换器所取的样本与 MCU 所取样本同步。 
　　在此过程中，模数转换器对产生的信号取样并将结果传送给处理器。而处理器则将综合 PWM 的换流输出以控制电机速度。 


图注：ZiLOG 电机微控制器整合了设备中驱动多相电机和单相电机所需的所有逻辑和输入/输出功能 
　　感应、处理和调节电机速度的更好方法仍然存在，在提供异步操作的同时，使数据处理费用降至**。在这种配置中，通过在片上集成运算放大器和一个取样与控制模块，用来当作"保持"时间的周期间输入信号值，这样取样结果就可用于优化中央处理器的处理周期，而且不要求正好与输入信号同步。此外，ZiLOG Z8 Encore! MC 微控制器对运算放大器的片上整合降低了总体的系统成本。该目标的实现进一步证实了电机控制8位微控制器的高效和强大的特性，即拥有足够的成本运行应用产品的多种具体功能--例如控制显示、指挥和监控设备程序、探测并标明服务问题--与此同时也不断保持电机能耗的**值。

制丝线是保证卷烟质量稳定一致的生产线，而叶片加料工序又是制丝工艺中的关键、**难控制的工序之一，叶片加料的准确度对卷烟的感官质量具有相当重要的影响作用。叶片加料的自动控制方式为：设置料液施加比例，通过电子控制系统进行处理，使输出料液流量随叶片质量的多少而改变，实现叶片加料的自动控制。当前，在国内卷烟行业内叶片加料系统中所使用的电子控制系统，其关键器件为差压变送器、DR24回路控制器。 

    现有加料系统简介及问题分析 

    卷烟厂加料系统 

    卷烟厂加料系统是卷烟厂制丝生产线上的重要工序，它要求系统能根据生产线上皮带秤测量的烟丝（烟叶）实际流量和工艺要求的香料配比系数计算得出理论加香加料流量，据此控制实际的加香加料流量。系统示意图如图1。 

 

    原系统由电子皮带秤、差压变送器、计量罐组成测量系统；由气动柱塞泵、气动薄膜调节阀等组成执行机构；以回路控制器DR24作为控制器。 

    加料系统的工作过程为：系统开始工作，柱塞泵作往复运动，把料液压入管道，单向阀打开，料液从计量罐流向加料系统，差压变送器测得单位时间内计量罐底压强的变化，送入控制器DR24中，得出实际加香加料流量；同时电子皮带秤将测得的烟叶流量信号输入DR24，DR24根据加料比例及皮带秤信号计算出理论加香加料量。DR24控制器根据理论与实际流量的偏差e进行PID运算，并将运算产生的数字阀位以模拟电流信号输出，经电气转换器转换后，把电流信号变成气压信号，去控制气动薄膜阀的开度，使料液的喷加量随烟叶的流量的变化而变化，使实际流量尽量与理论流量相符，以满足该工序的工艺要求。 

    系统存在的问题 

    在该加料系统中，系统工作质量的好坏关键取决于差压变送器以及电子皮带秤的**程度。差压变送器根据一段时间内的流量变化计算出瞬时流量，这种流量的计量方式有一定的滞后性，使得系统的控制精度变差，造成加料量不准确。另一方面，由于系统料液浓度大，时间久后，会因结垢而使精度降低。料液流经差压变送器时，其中的颗粒状物质会使变送器的膜片挤压而影响精度，而且管道安装要求苛刻，如果过程管道内的残液或沉淀物流入导压管内，压力测量就会产生误差。另外， DR24控制器的人机界面简单粗糙，不能直观地显示生产过程中的各种工况，也无法显示各种参数、报警等信息；它用于网络通讯需要专用的硬件与软件，较为繁杂，难于维护，而且不适于大量数据的传输要求，无法适应目前较为**的现场总线技术。 

    新系统的设计 

    测量机构选择 

    考虑到卷烟厂各种香精、糖料的密度各不相同，经分析研究，测量装置决定采用质量流量计测量流量去取代原系统中用差压变送器加计量罐来测量流量的测量方法。用质量流量计的测量方法，不受密度、气泡、温度、杂质等的影响，本身精度达到0.1%,能很好地解决系统测量精度差的问题。
 
    控制器选择 

    本系统需控制二十多个开关量、四个模拟量，需完成多种算术运算、逻辑运算及控制运算，而且需要较强的通讯功能以便通过现场总线交换大量数据，另外考虑到工业现场温度较高，湿度较大，且粉尘较大，故选用PLC作为控制器，加上触摸屏作人机界面。可维护性较好，且编程语言较符合电气维修人员工作习惯。PLC选用符合IEC标准的产品。 

    执行器选择 

    原系统中使用柱塞泵作为液体流动的动力，液体的流动存在一定的脉动现象。这种现象将会干扰系统的测量与控制计算。所以改进后的系统使用压缩空气作为动力，这种动力在车间很容易得到，而且相对系统要求非常平稳，易于实现系统的控制目标，实际系统中使用了一个密闭的计量罐（下配差压变送器）、一个敞口储料罐。开机之前，要先把料液打入储料罐中。储料罐旁有一磁性浮子液位计，可显示罐内液位高度，储料罐内**多可盛满刻度的80%。当料液温度低于设定温度时，控制器自动打开气动阀向储料罐夹层通入蒸汽，加热料液，达到设定温度后，关掉气动阀。当计量罐内料液达到设定下限时，过程控制器自动启动上料泵电机，使储料罐内料液向计量罐内补充，直到计量罐内料液达到设定上限，或储料罐内无料为止。单向阀使料液单向流动，但计量罐压力不可回返。计量罐内需恒定气压，一般设定为0.5MPa。直接控制液体流量的执行机构采用抛物线型阀芯的线性气动调节阀。控制器将阀门开度以4-20mADC电信号的方式输出给电气转换器,电气转换器将电信号对应转换成0.02-0.1MPa的气压信号，驱动气动调节阀动作。 

    工作原理 

    工作开始后，电子秤将烟叶瞬时流量送到控制器，经过延时，然后与预先设定好的配比系数相乘，就得到理论瞬时流量值。值得一提的是，电子秤延时是必要的，因为电子秤与喷嘴之间有时间差，只有延时准确，才能更好的完成控制的动态对应。质量流量计将反馈信号送入控制器，反馈信号代表料液的实际瞬时流量。将瞬时值与设定量进行比较，以它们的差值作为偏差量进行PID调节。输出4-20mA的电流信号给电气转换器，电气转换器将此电流信号转换为0.02-0.1MPa的气压信号，用此气压去启动气动调节阀，使其线性对应0-100%地控制阀门开度。流出的料液经浮子流量计进入喷嘴，通过空压气雾化喷到叶片上。在这个系统中，差压变送器只是用来测量计量罐中的料液重量。工作原理图见图2。 

    系统实施 

    保证控制精度 

    为了提高系统的实时响应，本系统在传统PID调节的基础上，根据叶片（叶丝）的流量、计量罐内气体压力、计量罐内液位等条件加上了一级前馈。系统首先根据前馈值迅速将阀门开度粗调到正确位置附近，然后由PID调节达到平衡位置。前馈值的计算模仿自学习系统，控制器记忆100个离散的状态点，每次达到控制平衡则部分修正记忆值。这种方法较好的解决了影响加香加料系统精度的一个重要问题，即皮带秤来料波动问题。 

    为了使系统自身拥有自检能力，本系统利用装置在计量罐下的差压变送器定时检测质量流量计是否出现故障。这样就避免了由于测量装置出现故障造成的事故。另外，依靠PLC相对强大的编程能力，本系统除了完成主要控制工作外，还依靠多个光电传感器以及程序内逻辑判断对可能出现的故障、漂移进行监视，大大提高了系统可靠性和系统精度。 

 

 

    液料温度控制 

    温度控制属于大滞后调节，本系统采用的控制方法利用温度变化速率，进行预测控制。即根据温度上升或下降速度判断一段时间后罐内液体温度的值，从而提前控制阀门的开度，避免了传统方法中温度超调的问题。 

    控制难点 

    电子称瞬时流量的延时是必须进行的步骤。在此采用堆栈方式，电子称的瞬时流量信号送至加料系统PLC，再经堆栈处理（采用先入先出）进行延时。原理如下：一个堆栈中**多有100个变量，根据时钟脉冲的信号，这100个变量按照先后顺序存入堆栈中，存满后依据**先出的原则，**存入的变量**输出。根据需要可以调整时钟脉冲的长短，在这里使用的是秒脉冲，**长可以延时100秒，这对本系统已经够用了。经过堆栈处理后变成延时后的电子称瞬时流量信号。堆栈工作原理如图3。 

    改进效果 

    新的加料系统采用质量流量计测量加料流量，精度提高了很多，达到国家标准要求；人机界面友好，通讯功能使车间总控室可以实时监视现场生产情况；用压缩空气作为供应料液的动力源，代替了原系统的柱塞泵，经济可靠。经过一年多的使用，整套系统运行稳定。