位移控制器指南内容

1、安全指导: 在安装和设备投入运行前，请仔细阅读这些安全规则和警告，以确保正确 的安装和安全的操作、正常的运行。 警口： 、本设备具有危险电压，并控制危险的旋转机件，如不按本手册的规定 进行操作可能导致死亡、严重受伤和财产损失。 、只有合格的人员才允许操作本设备，而在此之前，要熟悉本手册中所 有安全说明，安装，操作和维护规程。本设备的安全运行取决于正常的运输， 安装，操作和维护。 、只允许连接永久的输入电源，否则可能导致生产事故。本设备必须接 地。 、只有合格的人员才能连接，启动本设备和排除故障。这些人员必须透 彻的了解本手册所有的警告、注意事项和操作规程。 、要防止儿童和一般人员接触或靠近本设

2、备，并严禁未经授权对本设备 进行任何操作。否则所造成的人身伤害及财产损失由相关责任人承担，本公司 概不负责。 、本设备只能按照制造商的目的使用，未经授权的修改或用于其他用途 所引起的事故及人身伤害、财产损失本公司概不负责，并保留进一步追究的权 利。 、本设备所有可设定的参数均存储在可编程控制器（PLC）中，并由其中 的超级电容在断电情况下保持所有设定值，该电容的供电时间约为190小时， 在环境温度为40度时为150小时，使用时请注意，以免发生数据丢失。 、请将本手册交给最终使用者的手中，并放在容易拿到的地方。对于正 常生产时设定的数据必须做好记录。 读者对象： 本手册适合下列人员阅读： 设备安

3、装人员、维护人员、设计人员 第一章设备描述 1、概述 WY21X系列位移控制器是我公司开发研制的一种新型位移控制器，基本结 构如下图所示。其控制的核心部分是可编程控制器，因此运行可靠；响应速度 快，可达毫秒级；并具有远程通讯能力，可以直接和其它控制系统（如：PLC 系统、工业控制网络系统）相连接；并可提供标准模拟量输出信号（电压或电 流，此项可选）和远程数字显示模块（此项可选）等优点。 口 操作面板 滚筒编码器箱 去控制回路 aaa 远程数显模块 标准信号 可编程控制器 模拟量输出 模块 系统结构图 物体的位移通过绝对型编码器进行检测，因此分辨率高。由受控设备通过 现场变送单元的传动机构带动编

4、码器一起旋转，编码器将位移转换为脉冲编码 信号，送到PLC的输入端。然后经 PLC进行译码、累加运算后，将物体的位移 转换为数字在操作面板上显示出来，同时与操作面板中可调的设定参数相比 较， 在合适的位置产生不同的控制信号和各种保护输出， 从而达到了控制设备 动作的目的。 该设备的调节不需要任何工具， 只需对操作面板进行操作， 可在几秒钟内 轻松完成， 减少劳动强度， 节约时间。 所有参数均为数字显示， 人机界面友好， 调整方便迅速尤其是不用停车， 可在机器设备运行过程中进行调整， 并可根据 用户要求提供多种保护功能例如过速保护和零速保护等优点。 该设备适用范围极广，可广泛用于对物体位移检测及

5、定长控制的各种场 合，尤其在炼铁炉卷扬和石灰竖炉卷扬的料车位移控制、 炼钢炉氧枪位移控制， 轮胎厂胎面切割， 焦化厂料车位移控制和其它位移检测系统等自动化工业控制 场合被广泛应用， 国内已有几十家相关企业相继采用， 有的甚至直接取代机械 凸轮式主令控制器并取得了满意的使用效果和显著的经济效益。 该设备在运行 中几乎做到了零故障 , 而赢得了广大用户的青睐。 2、设备构成 本控制器由控制箱、编码器箱组成。编码器箱由机座、传动机构和八位绝 对型旋转编码器组成。 编码器箱安装在现场， 通过齿轮或链条与受控设备传动 轴连接。由旋转编码器和连接电缆将现场位置信号送至控制箱，控制箱由 SIEMENS操作面

6、板 TD4O0 SIEMENS的 S7-200PLC: CPU 22X 输出继电器（根 据需要）等组成。控制箱安装在现场墙上或支架上，也可以安装在控制室或操 作室内，通过电缆与编码器箱相连接，共同组成位移控制器。 5 3、TD400操作面板示意图: 信息显示窗口信息选择键 F8-F16选择键 菜单/退出/放弃键选行/确认键 上/下/左/右箭头键 4、订货型号 PLC类型 输岀点数 A:模拟量输出 上外接继电器输岀 D:附数显模块 第二章 系统原理 1、原点的描述： 在实际应用中该控制器可以用在很多场合，本指南仅以典型的受控设备： 高炉中的单斗上料料车为例， 如果是双车可选其一为受控参考设备，

7、其他应用 场合均可参照此例。 在操作面板TD400中，可以显示很多信息， 而信息显示窗口最多只能显示 二条信息， 在默认情况下 F1-F8 键的每个键都对应四条信息， 按任何一个键就 可以进行信息的显示切换， 关于 F1-F8 键及其信息的对应关系可详见下表。 按 下 F1 键，信息显示窗口会显示信息： “料车位置： * ”， * 是-32768 +32767 之间的数据。 “料车位置”是指料车在斜桥上实际位置对应的编码数，它反映了料车当 前所在斜桥上位置（码数），而此位置是以参考点“原点”为坐标的，具体反 映了料车距参考点“原点”的实际位置。可以将斜桥理解为一个斜方向的坐标 轴，以“原点”为

8、坐标 0 点，该坐标的最小值和最大值的分别是 -32768 到 +32767。 而该坐标的原点可以是任一位置，即可以将料车在斜桥上的任一位置设为原 点。为方便起见通常将料车在斜桥底部的装料位置设为原点。 “料车位置”及 其他的设定限位都以“原点”为参考点。当“原点”所对应的实际物理位置变 化时，“料车位置”及其它限位所反映的实际物理位置都会发生相应变化。 料车在斜桥上运行时，同步带动编码器旋转， 反映到PLC的是一系列的编 码，料车在斜桥上整个行程中任一位置都有一个相对于“原点”的编码，这些 编码按十进制整数连续排列（ -32767 +32767 之间），这些编码都反映了 料车料车位置置与原点

9、之间的距离关系（码数） , 也就是用数字反应了料车在 斜桥上的实际位置，通过精度（mm点）可以计算出料车位置置距原点位置的 米数。 如料车在“原点”位置时对应的编码是“0”， “料车位置”显示是 0， 相对“原点”的距离是 0 点；料车运行到斜桥中间时，对应的编码是“ 630”， 也就是与原点“ 0”的距离是 630 个点。料车在运行当中对应的编码连续变化， “料车位置” 也随之不断变化。当料车上升时，“料车位置”显示的数据是 不断增加的，反之当料车下降时，“料车位置”显示的数据是不断减少的。如 果是双料车则参考料车上升时该数据是增加的， 而另一料车上升时该数据是减 少的。 2、精度与齿数比的

10、计算 如果料车在最底部（装料位置）时“料车位置”是0，到顶部是 1000，料 车整个行程是： 1000 个点。如料车实际物理行程从底部（“原点” 的对应位 置）到顶部（“料车位置”为 1000 点对应的位置）是 30米，则每个点的精度 就是：30000mm/1000=30mm也就是“料车位置”每增加或减少1个点，料车实 际正向或反向运行约 30mm该控制器的精度就是 30mm点。该精度可以通过传 动机构的齿数比进行调整， 一旦确定后就不可以修改。 齿数比的数值与控制器 精度有关。齿数比数值可用以下方法计算： 首先，测量卷扬的滚筒直径D;确定控制器精度 J。D/J=S ； S/256=C; C是

11、 滚筒旋转一周时编码器旋转的圈数。所以，“1 : C”就是滚筒与传动机构的 齿数比。（齿轮模数视现场情况而定，一般采用 2 或 3。） 3、控制信号 “料车位置”编码在某一范围内时，该控制器输出一个控制信号（接通或 断开），例如上减速、下减速、上限位、下限位等。参与系统控制或连锁，起 到限位的作用，这一范围用两个数字或一个数字表示。如：PLC的输出点Q0.0 功能为下限位且设定为 10, 则当“料车位置”编码显示的数字大于（或小于） 该设定数字时， Q0.0 输出信号。至于是大于还是小于则根据实际情况而定。 PLC的输出点Q0.1功能为上加速且设为“ 50-750 ” （ 50到750为上升加

12、速区 间）时，则“料车位置”编码显示在 50 到 750 的区间范围内时（如：“料车 位置”是51时），Q0.1输出接通，不在这一范围内时Q0.1断开。注意：该区 间必须是一个从小到大的一个数字区间。设定为“ 1-100” , 表示一个从“ 1” 到“ 100”的一个数字区间。设定要求必须遵循小数在前大数在后的原则，否 则该信号将不会起到预定的作用！ 4、举例说明 下例中以PLC的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3分别作为系统中的常闭 下超限位、下超限位、上限位、下限位、低速位、高速位使用。该信号通过接 线引入到控制回路中。 假设料车初始在炉底 0位，此时上超限、下超限、上限位闭合，

13、当料车上 升时“料车位置”编码连续增加，当“料车位置”编码上升大于50以后“低 速位”限位 Q0.4输出接通，继续上升到 80后，“高速位” Q0.5闭合，通过 调速装置控制系统控制料车以高速运行，继续上升到大于800以后“低速位” 点Q0.4断开，料车减速，继续上行到900后，“高速位” Q0.5断开，控制系 统改变料车的速度以低速运行，上升到达大于1000时，上限位Q0.2断开，料 车经抱闸制动停车。 料车下降过程中，“料车位置”编码连续减少，当“料车位置”编码减 少小于950以后“低速位”限位 Q0.4输出接通，继下降到 920后，“高速位” Q0.5闭合，通过调速装置控制系统控制料车以

14、高速运行，继续下降到小于200 以后“低速位”点 Q0.4断开，料车减速，继续下行到100后，“高速位” Q0.5 断开，控制系统改变料车的速度以低速运行，下降到达小于1000时，下限位 Q0.3断开，料车经抱闸制动停车。 具体见下图指示 Q0.0：康I!肝 1010 Q0.1； W 紆-10 上雕LQ00 QO.3： in10 Q0.4； W 上倘 50-9OO 7W 100Q00 TW 200-920( Q0.5西耶其餚丰上辆需 瞇駆护命艇猪轲蜒启孔 尉家览紗 衲尿/ 也时歸壯弟栏朮下鮭M/ / 10 50 00 100 斛车上标靓 料车行程示意图 5、参数设定的基本步骤 所有的参数设定直

15、接通过操作面板TD200的按键进行设定，无需其它工具， 方便快捷。在几十秒内即可完成设定，极大的减少了操作人员的劳动强度，提 高了劳动效率。并且可以在料车运行过程中设定参数 ， 不用停车。具体的操作 步骤如下： 、按F1-F8键中的某个按键,首先选定需要修改的信息。 、用上/下箭头键，在信息显示窗口中选择要修改的信息的行，使光标在要 修改信息行前第一个字符上闪烁。 、按ENTER键确认,使光标移动到当前信息行中要修改的数字区域 ,如果 该参数只有一个设定数字则光标在数字区数字的最后一个字符上闪烁；如果是 一个数字区间即两个数字，则光标在数字区第一个数字的最后一个字符上闪 烁。如果此时想放弃修改

16、请按ESC键,退出当前选择行,光标消失,设定的参数 不会发生变化，进行第步。 、按上/下箭头键增加、减小数字。 、按ENTER键使修改结果有效，即修改结果已进入PLC的存储器中。如 果设定参数为一个数字区间则光标会移动到第二个数字的最后一个字符上闪 烁，再重复第步的操作，修改完毕后按ENTER键当前行消失；如要放弃修改， 请按ESC键使当前修改无效，光标消失。 、按F1键，使窗口显示“料车位置”信息。 注意：如在信息显示窗口中不显示预先定义好的、与本系统有关的信息之 一时，可连续按 ESC键，直到信息显示窗口中显示预先定义好的、与本系统有 关的信息之一，如果需要进行参数设定，可参照上述步骤进行

17、，或按F1 键显 示“料车位置”信息。 第三章、调试步骤 1、位移控制器调试的步骤 该位移控制器的调试基本分为两步：离线调试和在线调试。离线调试是在 设备安装之前对该控制器进行检验和模拟运行调试， 以检查设备是否正常和满 足技术要求。 在线调试是将设备安装完毕后， 并将各个控制信号接进控制电路 中，通过实际带载运行， 对各信号进行调整， 使整个系统处于正常的工作状态。 2、离线调试 、首先对设备进行内外检查。观察外观是否异常，有无碰撞痕迹；打开 机箱检查螺丝、 接线是否有松动现象， 按照图纸检查线路。 重点检查电源线路， 是否有短路、松动等现象。 、打开编码器箱，查看编码器连轴器顶丝是否拧紧。

18、如有减速机构，打 开减速减速机构检查是否上润滑油，如没有则必须上油后才能进行安装。 、按照图纸把编码器箱与控制箱连接起来，然后接通电源，查看PLC是 否有电，红色的错误指示灯是否点亮，如果该灯点亮证明PLC存在故障。上电 几秒钟后首先检查 TD400文本显示器显示的内容是否正常，此时应该显示说明 书信息表中的F1键对应的内容；如果显示“ CPU停机”则查看 PLC绿色运行 指示灯是否点亮，如橙色 STOP指示灯亮，请打开 PLC盖板拨动小开关到 RUN 、在TD400显示信息正常时，设定原点，使料车位置显示为0。然后缓 慢转动编码器箱的出轴， 观察料车位置数字是否依次增加直到255 以上； 在

19、同 一方向旋转时数字是否有不连续上下波动现象。 如有， 应检查编码器箱到控制 箱 10芯线是否正确接线。 、观察旋转方向与数字变化方向是否一致。如：按参考料车（两个料车 时用其中一个为参考料车）料车上升的方向手动旋转编码器箱输出轴时，“料 车位置”的数字应该增加。 、将F1-F8中所有的参数进行模拟设定，然后旋转编码器箱的输出轴， 观察 PLC 的各个输出点是否正常动作。如外接有继电器则通过万用表进行测 量，确认所有的继电器均正常吸合。并要根据技术要求使所有的控制信号（常 开和常闭接点）全部满足技术要求，且能正常动作即可 3、在线调试（在线调试与离线调试方法大致相同） 、编码器箱和控制箱安装完

20、毕后，检查控制电路的接线是否正确，电源 等级是否满足要求。 观察编码器箱和滚筒之间的连接齿轮啮合是否良好， 是否 上润滑油。 、限位粗调：将料车点动停在下限位即待料位置，设定原点，使料车 位置”数字变为“ 0”。在小范围内设定上、下限位和速度信号，把料车手动 停到斜桥中间位置。比如“料车位置”数字是 600, PLC的输出点Q0.0、Q0.1、 Q0.2、Q0.3 分别设为区间：-80 ，70、卜70，100、45，130、530，1000。 设定完后仔细检查无误后，手动上下运行料车。观察“料车位置”数字在 各限位设定的区间之内时，对应 PLC点的输出，是否起到自动停止、变速等预 定的作用。如

21、“料车位置”数字位于 530与1000之间时（如：531）Q0.3 （上 限位）应该输出,料车将停止上升。 试验过程中记录“料车位置”在超过停车限位后实际停止位置的数字与对 应的限位设定值的差,计算上升时和下降时惯性是多少码数。 严格注意料车运行方向,参考料车上升时“料车位置”数码增加,下降时 “料车位置”数码减少。调试时现场一定要有紧急停车手段,建议现场安装紧 急停车安全开关,以便出现错误时能随时停车。 、限位细调：经过粗调后，保证每个限位都起到相应的作用，让料车上 下来回运行,自动停车。准确无误后再把各限位逐步调整到合适的位置,初次 调整后一定要逐步接近调整到上下限位的位置, 以免掌握不好

22、惯性而使料车掉 道。带料试车时 , 观察到达上限位后是否能倒尽料,装料时下限位是否合适, 再进行微调上下限。 正常投入运行后要多观察料车的到位情况, 随着钢丝绳的 延伸变形,要在初次使用的几天内细调几次。 4、注意事项 、为保证通风与保养维修，周围要留有一定空间；不要安装在露天的地 方,齿轮连接的地方要安装防护罩。 、现场变送单元箱与被控设备出轴连接时，一定要注意同心或安全咬合， 避免因机械问题造成事故。 、控制电缆应避开高压线和动力线，尽量单独走线，加防护钢管； 、主控单元电源线应选用标称截面为1.52.5mm的导线； 、控制电缆导线应选用标称截面为0.51.5mm的导线，若敷设距离较 远，

23、必须选用屏蔽电缆。 每次位移控制器失电后，须确保卷筒不转动！如果卷扬滚筒在控制器失 电后有转动，再次上电后，应使料车回到原点位置，看料车位置显示值是否为 零，若不为零，则需重新进行原点设定。 第四章功能信息表 1、本系统所设定信息表： 本系统TD200中所有可设定、修改、显示的信息如下： 序号 键名 窗口显示信息 信息汉字注释 1 F1 当前位：* 上超限位：* 显示料车位置 料车的上超限点 料车的下超限点 2 F2 上超限位：Q0.0 R00 小于点：* 下超限位：Q0.1 R01 大于点：* 指示上超限位的输出点 上超限位输出描述 指示下超限位的输出点 下超限位输出描述 3 F3 上限位：

24、Q0.2 R02 小于点：* 下限位：Q0.3 R03 大于点：* 指示上限位的输出点 上超限位输出描述 指示下限位的输出点 下限位输出描述 4 F4 中速位：Q0.4R04 上闭合区：*-* 下闭合区：* 指示高速位的输出点 11 下闭合区：*-* 高速点上行闭合区 高速点下行闭合区 6 F6 输出位 闭合区 输出位 闭合区 Q0.6R06 * * Q0.7R07 * * 指示Q0.6的输出点 Q0.6的闭合区间 指示Q0.7的输出点 Q0.7的闭合区间 7 F7 输出位 闭合区 输出位 闭合区 Q1.0R08 * * Q1.1R09 * * 指示Q1.0/R08的输出点 Q1.0/R08的

25、闭合区间 指示Q1.1/R09的输出点 Q1.1/R09的闭合区间 8 F8 设原点：* 设转向：* 检测精度：* 转换精度：*厘米/码 设定原点（将“0”改为“ 1000” 改变检测转向（将“0”改为“200 设定检测方向精度 即编码器每码代表距离 注：“ * ”的数值范围：-32768+32767 、F1键中信息为正常显示信息，“料车位置”的值不能修改。 、上表中序号为 1 - 12信息中的数字值“ * ”是原点位置的参考值, 原点位可以是任意位置，当原点对应的物理位置发生变化后 ，上表中1 - 12信 息中数字所对应的物理位置将自动变化。 2、原点设定： 按F8键选中“设原点”该条信息，

26、把数字“ 0”改为“ 1000”并按ENTER 键确认后，料车的料车位置则被设成原点（“0”点）,按F1键后信息显示窗口 中”料车位置”将显示为”0 ”。 3、设定参数:（以上限位为例）: 、当显示窗口显示上表所列信息之一时，按卩3键，使窗口显示： 上限位： Q0.2 R02 小于点 1000 下限位: Q0.3 R03 大于点： 0 、按下箭头键 时，光标在第一行上“上”字上闪烁 上限位：Q0.2R02 小于点：1000 下限位：Q0.3R03 大于点：0 、按下箭头键，光标移到第二行；按ENTER键使光标移动到修改数 字(450)的最后一位上闪烁： 上限位:Q0.2R02 小于点：2400

27、 口 下限位：Q0.3R03 大于点：0 、按上/下箭头键修改光标处，按左/右箭头键光标,按ENTER键, 确认修改，按Esc键取消修改。 上限位： Q0.2 R02 小于点: 2400 下限位: Q0.3 R03 大于点： 0 、按F1键窗口显示正常信息 当前位：* 上超限位： 下超限位： 4、换钢丝绳或修卷扬机，需重新设定参数的两种方法 ： 原点设定法： 在换钢丝绳以前0把料车停止在“ 0”位即原点位，在轨道上作记号。 换完钢丝绳以后，把料车停在所作记号上，进行原点设定，对下限位进行微 调。 参考下限位设定方法： 换钢丝绳以后，把料车手动停止在下限位置（注:要与换钢丝绳以前下限位 相同），假设Q