一、概述

TDG系列定量给料机是我公司在采用*****公司定量给料机技术的基础上，结合西门子专用于计量的先进的控制系统，即西门子自动控制模块，采用先进加工工艺制造的，具有先进水平的连续称量给料设备，适用粉状、散粒状和块状物料的喂料计量和定量控制。在国内外大中型水泥企业中被普遍采用。

TDG系列定量给料机是机电仪一体化产品,它通过目前世界广泛流通的自控设备西门子可编程控制器PLC、变频器及标准工业PC机组成高性能的标准性的自控系统。本系统中用仪表控制和计量。

二、工作原理

1、称重原理：TDG系列定量给料机在稳定地输送物料的过程中，测速传感器和称重传感器将精确提供皮带的运行速度和物料的瞬时载荷两种信号供可编程控制器PLC或系统微机接收并处理。根据测定值和设定值的比较，输出相应的调节信号，通过变频器调整皮带转速改变物料的输送量，从而准确完成物料的称重计量和物料定量给料控制。在整个工作过程中都能自动按照预定的程序，依据设定的给料量自动调节流量使之等于设定值。以恒定的给料速率连续不断的输送散状物料，并能定量给料、自动计量和累计。

2、控制原理流程图：

流程图Ⅰ：

流程Ⅱ：

物料通过秤体的称量段时，其重力传递到称量框架上，称量框架经过杠杆系统把作用力加在称重传感器上，称量框架负荷分配情况如下图：

称量框架负荷分配情况见图空白三角表示，重力的一半加在中间的称重托辊上。

Q------称量框架的负荷Kg

q------皮带单位负荷Kg/m

L/2------称为有效称量段长LNGEFF

控制原理：

给料量P是由皮带负荷和皮带速度决定的，皮带负荷与皮带速度的函数比例要相当与设定值：

P=q×v=W设定值

变化的┘└被控制的

q低时，通过自动控制模块输出至变频器控制信号就大，电机速度就高，由于主要是控制称量段，所以误差比较小。

误差补偿：

自动控制模块具有对压力传感器量程自识别功能，可避免因传感器量程配置差异而造成的误差；秤体皮重及秤体机械震动产生的误差可通过其校零功能得以补偿；自动控制模块具有高精度（优于0.25%）、较高的抗干扰和特殊环境的能力，避免了较复杂工况环境中的强电磁带来误差。

三、系统结构及各部位的功能

1、系统构成

系统由机械及电气两大部分构成。机械部分包括秤体、调速电机、减速机及料斗或予给料机。

电气部分包括上位机和控制柜及测量传感器。控制柜中安装有自动控制模块及变频器，测量用的测速传感器和压力传感器安装与给料现场。所有电气、上位机及DCS系统之间的通讯和控制均采用点对点通讯、标准模拟量信号控制（0~10v、4~20mA）。

2、基本结构及功能：

称量框架：称量框架采用单托辊杠杆结构，用两只传感器托起计量辊。

滚筒及张紧装置：从动滚筒在进料端调整张紧螺栓可使从动滚筒前后移动，调整皮带的张紧和垂度，避免皮带跑偏，同时皮带更换容易。

传动装置：传动部分包括电动机、高速比直联式**专用减速电机。

导向托辊：导向托辊可实现皮带自动张紧和皮带导向功能，自动张紧功能使皮带受到不变压力，皮带张力基本保持恒定。

测速传感器：连续测量电机转速，并及时将速度脉冲信号反馈到自动控制模块。

压力传感器：连续测量瞬时物料重量，并及时将压力信号（电压）反馈回自动控制模块。

变频调速器：根据需要调整皮带转速，可以人工手动操作，也可以由自动控制模块自动控制。变频器安置在配电柜里。

自动控制模块：实现秤体的标定，除皮操作，显示累计开机时间、累计产量、瞬时流量、电机转速等常用生产数据，可以独立完成单台秤的生产控制，也可以通过其标准的通讯口和模拟量信号与上位机或中央控制系统如DCS进行组网控制。

上位微机：是较先进的工业PC机，系统有较高的开放性和交互性；通过编程实现中央控制、生产现场动态画面模拟、数据远程传输等功能。对所有联机秤体的运行数据进行统计、汇总、处理、任务下达、协调统一，完成计量或配料工作，连接打印机后可以打印出生产报表。

3、加工工艺：

秤体制造按照****加工，激光数控机床一次成型，结构精度高、系统误差小、运行稳定可靠。

滚筒轴承端口采用密封端盖，防止灰尘进入。

4、控制技术：

控制系统为潍坊浩硕的HS的自动控制模块，标准化配置，系统使用寿命长，出现故障只需简单更换标准器件。具有良好的扩展性能。

采用HS专用于计量的PID自动模式控制，具有标准的模拟量输出信号（0－10V、4-20mA），点对点通讯控制方式，可实现机旁控制和DCS远程控制。

液晶显示屏，采用LED小型阵列显示屏，使得称量系统信息一目了然；其内容包含：PID设定、零值、间隔值、荷重、瞬时流量、累积量、速度、等各种参数供使用者参考。并可实现秤体的标定，除皮操作。

四、性能特点及主要技术指标

1、性能特点：

a、称体结构紧凑，整体组装性强。采用大刚度箱型结构秤架，挡料板和称量架整体稳固，确保搬运。使用稳定不变形且外形美观。

b、采用密布式高精度托辊，其轴线与支点处于同一平面，皮带不产生蛇形运动，有利于避免水平力和俯加力矩对测量精度的影响。

c、采用鼓形滚筒，确保皮带不打滑；采用重力式张紧和自动调偏机构，自动调节张力、应力的大小，提高测速和计量精度及皮带使用寿命，优于**秤等国外同类产品。

d、设有犁形清料机构，自动及时清除皮带非工作面上的杂物，设有垫块和便利拆装皮带结构，无须卸下托辊、滚筒和支座等结构即可简捷更换皮带。设有挡料板，避免了撒落物料现象。

e、采用高效率、大速比、轴装直联减速电机，因而噪声低、振动小、抗粉尘、故障少。

f、变频调速，工作特性硬。调速范围宽，计量精度高，适应高粉尘工作环境，系统可靠性强。

g、设有手动与自动操作，瞬时与累计量等状态参数数字显示，自动调零去皮重，掉电自动保护。

2、主要技术指标：

a、计量精度（当量）：优于±0.5%

b、给料能力:3～30t/h

c、给料调节范围:1:10

d、使用环境:仪表－50～60℃,秤体－30～60℃，相对湿度≤90％

e、电源：～V，－15～10％，50Hz（微机部分）

五、安装及调试

1、TDG型变频调速定量给料皮带秤的机械安装：

TDG型秤体可直接安装在料库下，为了便于标定、控制皮带面料层的厚度和更换皮带，秤体缓冲部分安装在库下时，从皮带表面至料库法兰之间应装有给料口和螺旋闸门，其中给料口用于调节带面料层厚度，使之符合秤的运行需要。（详见给料口尺寸图）升降给料口前部的挡料板，可以调节料层厚度。

螺旋闸门用于在检修、更换皮带和安装秤体时截止物料向下流动。

如果螺旋闸门的法兰尺寸与本公司配套的给料口法兰口不一致，在两者之间还应安装一个过渡管道，其两端的法兰分别与给料口法兰和螺旋闸门的法兰适配。

机体采用的是前滚筒传动方式，物料通过主动滚筒后即从皮带面自由落下，传送到其它输送设备上去（一般是皮带输送机）。该型号机体向皮带输送机输送物料有两种常见的安装方式，一种是秤架与皮带输送机呈平行放置，一种是秤架与皮带输送机呈垂直放置。但无论哪种安装方式，机体的安装基础不能与皮带输送机机架连接。

秤体的安装基础可以是混凝土结构，也可以是钢架结构。安装时应注意以下几个问题：

a.机架较重，安装时应十分注意人身安全。

b.安装基础应有足够的承载力，除称重机架重量、物料重量等，应能承受数个人在安装时增加的人体重量载荷。

c.运输和吊装秤体时应防止与其它重物碰撞，吊装尽可能水平防止机架机械变形，防止皮带、电机、称重有关部分可能受到的损伤。

d.安装基础的安装面应尽量水平，应有足够的刚度，抗振性。

e.使给料口中心位于皮带带动物料运行的中心线上。

f.秤体就位后即紧固地脚螺栓，要防止秤架滑动危及人身。

2、TDG型变频调速定量给料皮带秤的机械试运转

机体安装就位后，检查所有紧固件均已拧紧即可对机体进行试运转。试运转按以下步骤进行：

a.给减速机注入适量机油（30#）。

b.接通电机电源。

c.关闭螺旋闸门，保证皮带空运转。

d.闭合电源开关，电机运转并带动主动滚筒运转，这时皮带的运行方向与物料运行的方向一致，如果皮带反转，应断开电源调整电机接线，使运转方向正确。

e.运转时观察电机有无发热或焦味，观察机械震动情况，观察运行噪声情况。若有不正常的情况应停电进行机械检查。

f.运转较长时间，观察皮带跑偏情况，若发生跑偏，应旋动从动滚筒两端的张紧螺栓使皮带两端的张紧度相同。

g.旋松螺旋闸门，料库内的物料即可到达给料机的带面，通过秤体输送过去。

3、TDG型定量给料机的电气安装：

定量给料机的仪表及变频器安装在控制柜中，控制柜要求安装在通风、干燥、利于散热、无震动及强电磁干扰源的微机室内。

供电电源不能与其他大型设备或频繁启停的设备公用同一路电源。

所有电气外壳和秤体都应良好接地（接地电阻4Ω）。

所有电缆应穿管架空或通过地沟，电缆不能超过规定长度（Max）：称重及测速传感器电缆长m、控制信号电缆长m；上位机与PLC之间的距离为0m；强电电缆如与信号电缆平行架设，两者之间距离应大于mm。

六、标定与校秤

1、标定前准备：

a.确保安装调试、试运转后无任何故障；

b.清扫秤体上的所有杂物；

c.放下压力传感器保护杆；调整空秤荷重微调螺栓使空秤荷重显示在10%以下；

d.准备10-20Kg标准砝码；

2、标定操作方法；

a、测皮重、自动校零（kg）

b、测带速（L/T：米/秒）启动

c、利用挂码标定

计算理论瞬时流量值Q理论

Q理论=2GL/T

式中：L为皮带周长

G为加载砝码重量（包括标定杆重量）

T为皮带运行一周的时间

d、计算误差

Q给定-Q理论

Δ=×%

Q理论

e、上式所得误差Δ应小于1%，若Δ1%可按下式修正仪表系数.

K新=K旧（1-Δ）

其中K新为修正值的仪表系数，K旧为原来的仪表系数

f、重复3、4、5、三个步骤，直到Δ小于1%，记录下正确的零点和修正后的仪表系数，以备仪表数据丢失时置入。

七、维护与保养

1、每天清扫输送皮带内外的粉尘、物料和杂物常规检查内容有：一般检查、月检修检查、季检修检查、加油等。

2、经常检查荷重传感器与螺栓是否接触良好，长期不用或维修时应使用抬起架抬起称重架，以防损坏传感器。

3、长期停机应将料斗闸门关闭，并将皮带上的物料全部送走，避免传送带因长期受力变形。

4、电控柜的门要密闭，防止粉尘的渗入和产生不安全事故。

5、本仪表出厂时经过严格检测和调试，一般情况非常稳定，若有问题请与本公司联系，用户严禁打开主机。

八、一般（特殊）情况的处理办法

1、无法开机：原因大多为主机无电源输入，或主机保险烧坏引起。

2、开机数据偶然丢失：一般为非法关机。下次关机，注意先停机，然后关机。

3、重量上限，指示灯亮：将丢失的数据重新置入，荷重超过上限（大于90%）时，上限指示报警。

4、重量下限指示灯亮：荷重低于下限（小于10%）时，下限指示报警。

5、流量为零：ａ.定量给料机没有物料信号，计量段上没有物料、ｂ.料口堵塞或者料库存料用完、ｃ.秤体没有速度信号或速度信号线中断、ｄ.定量给料机出料口卡料使给料机不能运转等。