主令說明書

一、設備性能

      ZNLK系列智能主令控制器，是我公司經過數年努力而研制的一種新型智能主令控制器，它具有運行可靠、響應速度快、分辨率高、調整方便迅速、可在運行中調整、全數字顯示、遠程通訊、多種保護功能等優點。

      1、運行可靠：該裝置由先進、可靠的可編程序控制器（PLC）與絕對型旋轉編碼器組成，通過旋轉編碼器產生的位置碼實現對現場物體位移的檢測，然后經PLC譯碼、運算、分析，以產生不同的控制信號和各種保護輸出。老式主令控制器由凸輪和觸點組成，其中觸點部分故障較多，調整不便。而該主令設計思想是用弱電控制強電，用程序邏輯代替機械凸輪的動作，以無觸點代替有觸點這樣就避免了許多機械故障，從而提高了主令控制器運行的可靠性。

      2、響應速度快：該智能主令由于采用可編程序控制器進行控制，因此其響應速度非�？�，響應速度可達微秒級。

      3、分辨率高：該智能主令的分辨率可以達到毫米級，精確度非常高，能夠適應需要精確定位和精確限位控制的場合。而老式主令采用凸輪閉合、斷開觸點，其精度很低，不能適應自動控制過程精確控制的需要。

      4、調整方便迅速：該智能主令的調節無需任何工具，僅需對TD200操作面板操作，即可達到調整的目的，熟練的操作者只需幾秒鐘即可完成，與老式主令相比，可以節約時間，減少勞動強度，從而提高經濟效益。

      5、可在運行中調整：該主令控制器可在設備運行狀態中進行調整，設備不必停車即可對控制信號的輸出位置通過TD200操作面板進行微調。

      6、全數字顯示：在被控物體運行期間可以方便地從操作面板TD200上觀察出其所處的位置。

      7、遠程通訊：該主令具有遠程通訊功能，可以直接和其它控制系統（如：PLC系統、工業控制網絡系統）相連接。

      8、保護功能齊全：該主令設有過速保護和零速保護。當被控物失控，超過一定速度時，該主令即可發出停車信號，以避免溜車故障。當機械等傳動部分故障造成電機啟動而被控物零速（或主令零速）時，該主令也能進行保護。

二、設備用途

      該智能主令適自從投放市場以來，就以其運行可靠、響應速度快、分辨率高、調整方便迅速、人機界面友好、適用范圍廣泛等優點而贏得了廣大用戶的青睞，尤其在高爐主卷揚、石灰豎爐卷揚、煉鋼爐氧槍控制等自動化工業控制場合被廣泛應用，國內已有幾十家鋼鐵企業用其取代了老式凸輪主令控制器，取得了滿意的使用效果和顯著的經濟效益。該主令在運行中幾乎做到了零的故障率,與老式主令相比，若它能為您避免一次卷揚故障，那您已是物超所值了。

三、技術參數 

電壓/頻率范圍: 85-264VAC,47-63Hz 

瞬時沖擊電流:  264VAC時,峰值20A

電源隔離:      變換器,1500VAC,1分鐘

輸出類型:      繼電器,干接點(PLC本身繼電器)

最大負載電流:  2A/點(PLC本身繼電器輸出)

絕緣電阻:      ≥100MΩ

開關延遲:      最大10ms

壽命:          10,000,000次

額定負載時100,000次

接點阻值:      不大于200mΩ

輸出隔離:      線圈對接點: 1500VAC,1分鐘

接點對接點: 1500VAC,1分鐘

功耗:          9W

輸出點數:      10(標準)

依據標準:      UL508,   CSA   C22.2 142

FM類1,  區2  VDE   0160   CE

輸入:          14點，提供備用輸入６點（標準）

15-30VDC時：ON 狀態最小4mA,OFF狀態最大1mA，響應時間 0.2ms

輸出：         10/18點（可選）

記憶功能:      EEPROM(寫入壽命10萬次)

主控單元到現場單元距離:僅使用編碼器自帶電纜時，小于2.5米（如主控

單元到現場單元距離較遠，可以另外敷設電纜）

四、設備構成、工作原理及操作方法

     1、型號規定

2、系統構成

      本套設備由主控單元、現場變送單元、連接電纜組成。

       現場變送單元由機座、傳動機構和8位絕對型旋轉編碼器組成�，F場變送單元安裝在現場，與受控設備傳動軸柔性連接。通過旋轉編碼器和連接電纜將現場位置信號送至主控單元，主控單元由西門子操作面板TD200、西門子S7-200PLC（CPU 224）、輸出繼電器（根據需要）、控制電源等組成。主控單元安裝在現場墻上或支架上（亦可安裝在控制室或操作室內），通過電纜與現場變送單元相連接，共同組成智能主令控制器。整個主令的系統結構圖詳見附頁圖紙。

TD200 操作面板示意圖：

3、系統的工作原理

      在主令工作時，由受控設備通過現場變送單元的傳動機構帶動編碼器一起旋轉，編碼器產生一系列位置碼并送到可編程序控制器（PLC）的輸入端，在PLC內部進行譯碼、累加等數學運算處理，同時與操作面板TD200中可調的設定參數相比較，在合適的位置發出相應的控制信號，從而達到控制機器動作的目的。

      數字概念：（受控設備以單斗上料小車為例，如是雙車可選其一為受控設備）

      小車在斜橋上運行的同時，同步帶動編碼器旋轉，反映到PLC的是一系列的編碼，小車在斜橋上整個行程中任一位置都在PLC中有一個相對于“原點”的編碼，這些編碼按十進制整數連續排列（-32767——+32767之間），這些編碼都反映了小車當前位置與原點之間的距離關系（點數）,也就是用數字反應了小車在斜橋上的實際位置，通過精度（mm/點）可以計算出當前位置距原點位置的米數。

      可以理解為一個斜方向的坐標軸，以“原點”為坐標原點，從小到大范圍是-32767到+32767。

      “原點”：（相當于一個坐標原點）是一個參考點，對應小車在斜橋上整個行程中一個具體的物理位置，在PLC中的編碼為“0”，根據需要可以把小車在行程中任一位置的編碼改為0，設定為原點 （一般可把斜橋底部給小車裝料位置設為原點，），小車的“當前位”及其他設定的限位都以“原點”為參考點。當“原點”所對應的實際物理位置變化時，“當前位”及其它限位所反映的實際物理位置都會發生相應變化。

      “當前位”：小車所在斜橋上實際位置對應的編碼我們稱之為小車的“當前位”，它反映了小車當前所在斜橋上以參考點“原點”為坐標的位置（編碼數）。

      如小車在“原點”位置時對應的編碼是“0”，我們稱“當前位”是“0”，相對“原點”的距離是0點；小車運行到斜橋中間時，對應的編碼是“450”，，也就是與原點“0”的距離是450個點。小車在運行當中對應的編碼連續變化， “當前位” 也隨之不斷變化。

      “當前位”具體反映了小車距參考點“原點”的實際位置。

      精度計算：如小車在最底部時“當前位”是0，最上部是830，小車整個行程是：830個點。如小車實際物理行程從底部（“原點” 的對應位置）到最上部（到“當前位”為830點對應的位置）是30米，則每個點對應：30000mm/830≈36mm,也就是“當前位”每增加1個點，小車實際運行約36mm；每減少1個點小車反向運行約36mm。主令精度就是36mm/點。

      限位區間： “當前位”編碼在某一范圍內時，主令控制器輸出一個狀態（接通或斷開），參與系統控制或連鎖，起到限位的作用，這一范圍用兩個數字表示。如：Q0.0 設為“10->1100”（10到1100為一區間）時，則“當前位”編碼在10到1100的區間范圍內時（如：“當前位”是20時）Q0.0接通，不在這一范圍內時Q0.0斷開。

      區間是指從小到大的一個數字區間：設定為“1->100”,表示一個從“1”到“100”的一個數字區間。

     下例中Q0.0、Q0.1、 Q0.2、Q0.3分別作為系統中的常閉下限位、常開上加速、常開下加速、常閉上限位使用。

當小車上升時“當前位”編碼連續增加，當“當前位”編碼上升大于30以后“上加速”限位Q0.1對應接點接通，控制系統控制小車以高速運行，上升到大于700以后“上加速”Q0.1斷開，控制系統控制小車以低速運行，上升到達大于820時，上限位Q0.3斷開，控制小車停止；

     小車下降過程中，“當前位”小于800時，“下加速”限位Q0.2接通，小車被控制為高速運行，小車繼續下降，“當前位”小于130時，Q0.2斷開，小車被控制低速運行，下降到小于10時，“下限位”Q0.0斷開，小車停止運行。

小車行程示意圖

4、參數設定

      1）、按②<顯示信息選擇>鍵,選擇需要修改顯示的信息；

      2）、用⑥<信息行選擇、加減數字按鈕>上下箭頭,在①<兩行信息顯示窗口> 中選擇要修改的信息的行,使光標在要修改信息行前第一個字符上閃爍；

      3）、按⑤<選行、修改的確認>ENTER鍵確認,使光標移動到當前信息行中要修改的數字區,光標在數字區第一個數字的最后一個字符上閃爍;或按④<退出本窗口>ESC鍵,退出當前選擇行,光標消失,進行第6步；

      4）、按⑥<信息行選擇、加減數字按鈕>鍵的上下箭頭增         加、減小數字；

      5）、按⑤<選行、修改的確認>ENTER鍵使修改結果有效，同 時光標移動到第二個數字的最后一個字符上閃爍，再重復第4步的操作，改好后按⑤<選行、修改的確認>ENTER鍵當前行消失；或按④<退出本窗口>ESC鍵使當前修改無效,光標消失;

      6）、按②<顯示信息選擇>中F1鍵,使窗口顯示正常信息。

      如在①<兩行信息顯示窗口>中不顯示預先定義好的、與本系統有關的信息之一時，可連續按④<退出本窗口>ESC鍵，使在①<兩行信息顯示窗口>中顯示預先定義好的、與本系統有關的信息之一，再進行參數設定，或按F1鍵顯示正常信息。

五、調試方法

智能主令控制器調試一般分為兩部分：

（一）安裝前的調試：

      1、設備安裝以前，首先對設備進行外觀檢查。

      打開機箱查看外觀是否異常，有無碰撞痕跡，螺絲、接線是否有松動現象，按照圖紙檢查線路。重點檢查電源線路，是否有短路、松動等現象。

      2、打開編碼器箱，查看編碼器連軸器頂絲是否上緊。

      3、上電檢查：

      1）按照圖紙把旋轉編碼器箱與控制箱連接起來，然后接通電源。查看PLC是否有電；上電幾秒鐘后首先檢查TD200文本顯示器顯示的內容是否正常，應該是說明書中信息表中的F1鍵對應的內容；如不正確可查看PLC運行指示等是否亮，如STOP指示燈亮，請打開PLC 蓋板撥動小開關到RUN位置。

      2）在TD200顯示信息正常情況下，設定原點，使當前位顯示為0，然后緩慢轉動編碼器出軸，觀察當前位數字是否依次增加直到255以上，在同一方向旋轉時數字是否有不連續上下波動現象，如有，應檢查編碼器箱到控制箱10芯線是否正確。

      3）觀察旋轉方向與數字變化方向是否一致。如：按參考小車（兩個小車時用其中一個為參考小車）小車上升的方向手動旋轉編碼器箱輸出軸時，“當前位”的數字應該增加。

（二）現場調試  （上電檢查與安裝前調試方法相同）

      編碼器箱和控制箱安裝后：

      1、 檢查接線、電源等級是否正確；

      2、 觀察連接齒輪咬合是否完好；

      3、 限位粗調：

      把小車點動停止在下限位，設定原點，使“當前位”數字變為“0”。

      在小范圍內設定限位、超限位：

      把小車手動停止到斜橋中間位置，比如“當前位”數字是600，則Q0.0  Q0.1 Q0.2 Q0.7  Q1.0分別設為：

-80->70   -70->100      45->130   530->1000  600->1300   

      設定完后仔細檢查無誤后，手動上下運行小車，“當前位”數字在各限位設定的區間之內時，對應的PLC點是否輸出，是否起到自動停止、變速等預定的作用，如“當前位”數字在600->1300之間時（如：610）Q1.0（假設是上限位）是否輸出，小車不能繼續上升。

      試驗過程中記錄“當前位”在超過停車限位后實際停止位置的數字與對應的限位設定值的差，計算上升時和下降時慣性是多少。

      嚴格注意小車運行方向，參考小車上升時“當前位”數碼增加，下降時“當前位”數碼減少。調試時現場一定要有緊急停車手段，建議現場安裝緊急停車安全開關，以便出現錯誤時能隨時停車。

       4、   限位細調：

經過粗調后，保證每個限位都起到相應的作用，讓小車上下來回運行，自動停車。準確無誤后再把各限位逐步調整到合適的位置，初次調整后一定要逐步接近調整到上下限位的位置，以免掌握不好慣性而使小車掉道。

       5、   帶負荷試車

      觀察上升時是否能倒盡料，裝料時下限位是否合適，再進行微調上下限。

       6、   正常投入運行后要多觀察小車的到位情況，隨著鋼絲繩的延伸變形，要在

初次使用的幾天內細調幾次。

六、注意事項

      1、安裝時注意事項

      1）為保證通風與保養維修，周圍要留有一定位置；不要安裝在露天的地方，齒輪連接的地方要安裝防護罩。

      2）現場變送單元箱與被控設備出軸連接時，一定要注意同心或安全咬合，避免因機械問題造成事故。

      2、接線注意事項

      1）控制電纜應避開高壓線和動力線，盡量單獨走線，加防護鋼管；

      2）主控單元電源線應選用標稱截面為1.5～2.5mm2的導線;

      3) 控制電纜導線應選用標稱截面為0.5～1.5mm2的導線，若敷設距離較遠，必須選用屏蔽電纜。

      3、操作注意事項 

      每次主令控制器失電后，須確保卷筒不轉動；如果卷筒在控制器失電后有轉動，再次上電后，應使料車回到原點位置，看當前位顯示值是否為零，若不為零，則需重新進行原點設定。

附頁（功能信息表及設定舉例）

本系統所設定信息表：

     本系統TD200中所有可設定、修改、顯示的信息如下：

      ①、F1鍵中信息為正常顯示信息,“當前位”的值不能修改。

      ②、在“****”處輸入的數值應小于在“????”處輸入的值，如上表中序號7信息對應區間設為Q0.4:“50-->780”,當前位數值在50與780之間時PLC輸出點繼電器接點Q0.4與公共端L2接通. 如果在“****”處輸入的數值應大于在“????”處輸入的值，則此區間對應的限位點將不能接通，如：Q0.4對應區間設為 “780-->50”,Q0.4將永不能接通。

      上表中序號為1 – 12 信息中的數字值(****、????)是原點位置的參考值,原點位可以是任意位置,當原點對應的物理位置發生變化后,上表中1 – 12 信息中數字所對應的物理位置將自動變化。

      原點設定:

      按F1鍵選中第2條信息,如把數字”1”改為”0”并按⑤<選行、修改的確認>ENTER鍵確認后,小車的當前位置則被設成原點(“0”點),按F1鍵后①<兩行信息顯示窗口>中”當前位”將顯示為”0”。

      設定參數:( 以Q0.2為例 ):

      （1）、當顯示窗口顯示上表中所列信息之一(否則連續按鍵)時,按鍵,使窗口顯示:

（2）、按⑥<信息行選擇、加減數字按鈕>中上箭頭時，光標在第一行”Q”字母上閃爍:

（3）、按⑤<選行、修改的確認>ENTER鍵,使光標移動到修改數字(-60)的最后一位上閃爍:

（4）、按⑥<信息行選擇、加減數字按鈕>中上/下箭頭修改數字到(-80), 改好后按⑤<選行、修改的確認>ENTER鍵光標移動到下一個數字(200)的最后一位上閃爍：

（5）、按⑥<信息行選擇、加減數字按鈕>中上/下箭頭修改數字到280,按⑤<選行、修改的確認>ENTER鍵,修改結束,本行信息消失。

 Q0.3: -40—>450

（6）、按F1鍵窗口顯示正常信息:

 當前位:***

設原點: 1

換鋼絲繩或修卷揚機,需重新設定參數的兩種方法:

1)原點設定法:

在換鋼絲繩以前,把小車停止在”0”位即原點位,在軌道上作記號。

換完鋼絲繩以后,把小車停在所作記號上,進行原點設定,對上下限位進行微調。

2)參考下限位設定方法:

換鋼絲繩以后,把小車手動停止在下限位置(注:要與換鋼絲繩以前下限位相同),假設Q0.0是下限位,把當前位置數值和換鋼絲繩以前下限位數值進行差值比較,其他所有參數進行響應調整:

  如:換鋼絲繩以前:

Q0.0      Q0.1         Q0.2      Q0.7          Q1.0 

-80->70   -70->100   45->130   730->1000     800->1300

換鋼絲繩以后,下限位數值為100,變化差值:100-(-80)=180,則相應

Q0.1(-70+180=110->100+180=280)=Q0.1(110->280)

Q0.2(-45+180=135->130+180=310)=Q0.2(135->310)

Q0.0      Q0.1         Q0.2      Q0.7          Q1.0 

100->250   110->280   135->310   910->1180     980->1480

如換鋼絲繩以后,下限位值過大,可重新設定原點,使其為”0”,相應其他參數：

Q0.1(110-100=10->280-100=180)=Q0.1(10->180)

Q0.2(135-100=35->310+100=210)=Q0.2(35->210)

Q0.0      Q0.1         Q0.2      Q0.7          Q1.0 

0->150     10->180     35->210   810->1080     180->1380

注意：由于鋼絲繩的老化、拉伸，上述限位數值對應的實際物理位置將發生微小變化，請注意觀察限位位置的變化并適當微調限位數值的大小。

主要應用單位