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变频器在动态电子皮带秤中的应用论文变频器在动态电子皮带秤中的应用论文1概述动态电子皮带秤可对散状固体物料在输送过程中进行称重，实现对瞬时流量和累计流量的测量，并进行流量控制。在进行流量控制过程中，系统将瞬时流量与设定流量做比较，进行PID运算，运算结果信号输送给变频器以调整其输出频率，进而改变输送带电机转速实现对物料流量的控制。本文以以西门子S7-300PLC和丹佛斯VLT2800型变频器为例，介绍变频器在动态电子皮带秤流量控制中的应用。2应用电子案例2.1工作原理某企业所使用的动态电子皮带秤结构及控制、监控系统，如图1所示。当物料通过秤架时，秤重装置(7)中的重量传感器(2)形成mV级的物料重量信号，经过放大器(1)处理后输出0-10V电压信号P，PLC中的模拟量输入模块从放大器接收到该信号，对其进行A/D转换，形成数字重量信号Mp。通过PLC中的计数模块，可从安装于输送带电机(5)尾部的旋转编码器(6)获取输送带运行速度的脉冲电压信号，经过处理、计算可得出输送带运行速度Mv。对电子皮带秤进行实物标定时，可对流量系数Km进行校准。根据Mp、Mv、Km的实际值，可得出实际流量Qn=Mp×Mv×Km。在该套系统中，系统对实际流量Qn进行三方面处理：①直接显示Qn;②对Qn做积分运算，得出物料通过电子皮带秤的累积重量，并显示该数据;③与设定流量Qp作比对，进行PID运算，并将输出信号通过模拟量输出模块的D/A转换后传递给输送带电机变频器，以改变输送带电机转速进而实现对物料流量的控制。通过上文的描述得出，因为Mp取决于实际物料重量，Km为常数，所以物料流量的控制在于调整Mv，故PLC对输送带电机变频器的控制是稳定流量的关键。2.2控制系统2.2.1PLC组态打开STEP7软件，新建项目-插入SIMATIC300站点，组态形式见表1。2.2.2电路图数字量输入输出模块及变频器接线，如图2、图3所示。电子皮带秤在自动运行模式下，数字量输出点12为继电器KA2线圈(13，14)提供电流，继电器KA2的常开触点(5，9)闭合以保持变频器启动信号有效。当物料通过电子皮带秤时，系统为控制物料流量而进行PID运算，模拟量输出模块将运算结果转换为0～10V的电压信号传输给变频器的53端子以进行频率调整，进而控制输送带电机的`转速。电子皮带秤在应急手动运行模式下，继电器KA1线圈(13，14)得电，继电器KA1常开触点(5，9)(8，12)闭合，常闭触点(1，9)(4，12)断开，致使变频器运行频率不再由PID运算结果信号进行控制，而是由旋钮式电位器RP1通过调整端子50的输出电压进行频率调节。在禁控模式下，数字量输出点13为继电器KA3线圈(13，14)提供电流，继电器KA3的常闭触点(1，9)断开，变频器启动信号无法保持，致使输送带电机不运行。2.3变频器参数设置2.3.1电机相关参数设置按下[QUICKMENU]键，参照电机铭牌，对以下参数进行设置：①参数102：电机额定功率;②参数103：电机额定电压;③参数104：电机额定频率;④参数105：电机额定电流;⑤参数106：电机额定转速。2.3.2控制参数设置同时按下[QUICKMENU]+[+]键，对以下参数进行设置：①参数002本机/远程操作=远程操作[0]：通过控制端子及变频器面板按键控制变频器;②参数017跳闸的本地复位=有效[1]：变频器出现故障时，可通过面板上的复位键进行复位;③参数201频率输出下限=0，参数202频率输出上限=50：限定变频器输出频率范围;④参数302数字输入=启动[7]：使用端子18作为启动信号输入点;⑤参数304数字输入=无作用[0]：给端子27输入信号无实际作用;⑥参数308模拟输入=参考值[1]，参数309端子53最小标度=0V，参数310端子53最大标度=10V：使用电压值为0～10V的模拟量信号进行频率调节。2.4程序编写调用FB41功能块，实现流量控制PID运算并进行输送带电机变频器的频率调整。相关参数设定值，见表2。表中未涉及参数值为空，即采用默认值。3结语通过上述程序编写、系统组态及参数设置，可实现PLC对输送带变频器频率的调整，进而实现电子皮带秤对物料流量的控制。