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西门子模块6ES7231-7PD22-0XA8使用方式
一、摘要
由于我国的城市化进程不断向前推进,商品混凝土在全国大中城市得到了发展和推广应用,混凝土搅拌站(楼)也得到了高速发展,在公路、桥梁、城市建设等工程施工中,发挥着重要的作用。
二、混凝土搅拌站系统介绍
混凝土搅拌站是用来集中搅拌混凝土的联合装置,混凝土搅拌站的类型较多,它的组成也是各种各样的,但它的基本组成部分为:供料系统、计量(称量)系统、搅拌系统、电气系统及辅助设备(如空气压缩机)。
混凝土搅拌站(楼)的原理是通过控制系统将骨料、水泥、水、外加剂进行计量和搅拌的过程。
搅拌站的控制系统的自动化程度很高,如图所示:所有搅拌站都采用工业控制计算机控制,既可自动控制也可手动操作,操作简单方便。动态面板显示搅拌站各部件的运行情况,同时可以存储搅拌站的各种数据,按要求打印各类报表资料,存储配方可达几万个以上。控制室配备空调可保证电气元件经久、性能稳定持续,控制系统基本上采用工业计算机加配料控制仪表组成,即配料控制仪表数据输入工业计算机,通过板卡或PLC可编程序控制器输出执行信号从而保证系统持续正常运行。在主机卸料口、配料站等关键部件可以设置监视摄头。
工业计算机通过外部采样经过计算、比较、处理,输出控制外部驱动元件,从而真正实现了搅拌站计算机控制。管理及监控计算机系统作为整套电控系统的备用系统,万一主计算机发生问题用户可选择备份机系统工作,做到任何时候确保机器运转正常,不至于影响生产。
操作台面板手动按钮系统可完成配料自动控制,卸料,出砼手动控制功能。
混凝土搅拌站的计量精度分4个方面,即骨料、水泥、水和外加剂。骨料的计量一般是采用皮带称、称量斗来进行称量,皮带称为累计称量,称量斗为单称量或累计称量。水泥及粉料的称量一般是采用称量斗来进行,当有多种粉料时采用累计称量或单称量。
三、欧瑞变频器在混凝土搅拌站传送系统上的使用
当操作人员按照工艺要求输入所需各种骨料的重量和配比后,由计算机通过称重传感器控制骨料配料站中的各种骨料仓口的电磁阀的开闭。当电磁阀打开,开始加料;当加到所需重量的骨料时,电磁阀关闭,骨料输送机将骨料输送到搅拌主楼开始搅拌。
某混凝土搅拌站的骨料传送系统横皮带是用11KW电机,斜皮带是用37KW电机。在未使用变频器之前,不论是否有料,骨料输送机始终工作,且速度不可调。这就存在一个这样的问题:当没有加料时,骨料输送机空转,白白浪费能源。经粗约统计,的工作当中输送机只有一半的时间在加料,其余都在空转,能源浪费惊人。
在环保、节能、降耗的今天,这种调速方式改以用欧瑞变频器控制输送机得以实现。
欧瑞F1000变频器内部采用三菱16位单片机控制,采用V/F控制方式,通过改变电机的运行频率来调节电机的转速,具有力矩大,噪音低,控制方式灵活,使用方便的特点。
采用欧瑞变频器之后,取系统控制骨料仓的电磁阀信号作加速信号接到变频器的OP2与CM端子上,变频器用两段速控制运行模式,段速设为25HZ,二段速设为50HZ:当骨料仓加料时,电磁阀打开,OP2闭合,使变频器50HZ高速运行。当不加料时,电磁阀关闭,OP2断开,使变频器以低速25HZ运行,节能工作。
经实测,37KW的斜皮带输送机采用欧瑞变频器前,无料时电机电流约为11A,有料时电机电流约为40A。采用欧瑞变频器后,无料时电机电流仅为6A,有料时电机电流为32A,节能效果十分明显。
在能源日益紧张的今天,作为能耗的大户,节能降耗始终是我们的主旋律
1、前言
条干均匀度是评定纱线质量的重要指标之一,它不仅对纺织品的外观和内在质量具有决定性的作用,而且还直接影响纺织生产过程的稳定性。因此,条干均匀度的分析和测量对纺织品质量的控制和提高具有重要的意义。
条干均匀度的分析从二十世纪三十年代以来一直是纺织界的一个热点,先后提出了不匀率系数,变异系数、不匀率指数、变异长度曲线、波长谱、自相关函数等描述纱条不匀的指标,并随之产生了相应的测试方法和设备,应用这些方法和设备,提高纱线质量,是条干均匀度实践的一个主要内容。
应用随机过程理论和纱条数学模型的建立,对条干均匀度的理论和实践以及测试仪器的研制都具有重要的指导意义。这方面所进行的具有代表性的工作是1961年Rao在JTI上所发表的论文,该文在Martindale的基础上给出了理想纱条的严格数学定义和相应的数学模型,并导出了理想纱条的谱密度公式。
测试条干均匀度的主要方法有测长称重法、目光检测法、条干均匀度仪法。条干均匀度仪又分两种类型:电容式和光电式。电容式检测法是以空气电容器作为检测器,利用纤维材料介电常数大于空气这一特点,使纱条通过金属板之间的电场,引起电容量发生变化,其变化量与纱条截面的纤维量基本上成正比。这种方法不受纱条截面形状的影响,然而纱条本身含水率的不均匀及对于混纺纱条,其混纺比不匀等都将影响结果的准确性。光电式检测法是利用一束光线将纱线投影在光电上,从而输出能代表纱线粗细程度的电信号。该方法简单易行,并且不受纱线本身参数的影响。缺点是在整个纺织过程中只能对细纱进行检验,受外界影响较大,特别是由于纱线本身的截面并非圆形,因此精度较低。
2、电容式条干均匀度仪
电容式条干均匀度仪(简称条干仪)是评定纱线质量的标准仪器,用于测定纱条的变异系数和纱疵数,作为评价纱线优劣的依据;条干均匀度仪又是进行质量控制的重要手段。分析条干均匀度仪绘制的波谱图,可以判断产生不匀的原因,为提高纱线质量、降低生产成本提供。
现有的条干均匀度仪主要是瑞士蔡尔维格--乌斯特公司用于短纤的UTⅠ-B型、UTⅡ-B型、UTⅢ-B型等;用于长丝的UTⅠ-C型、UTⅡ-C型、UTⅢ-C型等。日本计量器公司的KET80B型、KET80C型等。国产电容式条干仪有YG130C型、YG131型、YG133型、YG133A型、YG131C型、YG135M型以及YG139型等。此类仪器是利用纱条通过由平行金属板组成的空气电容器时,随着板间一段纱线的质量的变化,电容器的电容也相应变化的原理,由电容的变化量得到纱线细度的不匀率。
在纺织企业中电容式条干均匀度仪有着广泛的应用,主要原因是电容式条干均匀度仪在工艺调节、产品质量控制上有着较大的优势。利用其软件系统的曲线图、波谱图可以方便地找出由于生产设备状态不良或工艺原因造成的纱线质量问题,并及时进行调整。但从使用厂家的信息反馈来看:电容式条干均匀度仪存在计算精度不够,不能进行准确的定位,往往只能将问题于某台设备而不是某个部件;同时对纱线结构不匀也无能为力。而且电容式条干均匀度仪所测得的指标与布面外观质量之间相关性较差:往往出现纱线的CV值较好,布面质量存在问题,或者是布面质量可以,但纱线CV值却较差。
因此,作为现代测量仪器,电容式条干均匀度仪有待改进。
3、光电式条干均匀度仪
对纺织企业来说,传统的方法是将纱线绕在黑板上,用肉眼判断纱线的等级----即黑板条干。而美国劳森公司(Lawson-Hemphill)开发的电子检视板(EIB)则采用CCD摄像头持续不断地扫描纱线直径,并将有关信息输入电脑,经处理后获得纱线的外观图像、纱线的图像扫描直径和直径变化曲线,并根据事先设定的纱线形态值或疵点尺寸判断被检测纱线上是否存在该类疵点。所谓疵点是指某一特定的纱线微段其直径或规定的水平值。测试前,先决定水平值、微段长度以及直径或水平值的次数等参数。当选择“”项时,表示所有被CCD扫描的纱线直径,只有在其值过水平值时才被电脑录入并被转换成作为软件处理分析的数据。选取“”项时,情况亦然。设定的微段长度值为一个二元值,即出现大于等于设定值,同时小于高一档长度值之间的数值都被计入这个二元值名下。例如1mm和5mm为相邻两档长度值,若取某一水平值,令纱线微段长度的二元值为1,则当纱线直径大于或小于该水平值时,纱线微段出现大于或等于1mm,且小于5mm的次数都统计在二元值这一项中。
传统的手工黑板绕纱与EIB绕纱原理相比较有所不同,虽然本质上绕纱的原理是一样的。如果是手工在黑板上绕纱则在判断纱线等级时常要考虑取还是反面作为样纱。而在EIB测试中,则、后面都可同时在板面中检视。同时EIB克服了电容式条干均匀度仪与布面实际质量相关度不够的缺点。但由于不能很好的应用于工艺调节,到目前为止,EIB在生产实际中对企业质量控制的指导意义却并不显著。
4、新型的电容式与CCD联合检测条干均匀度仪
GB/T398-93棉本色纱线规定:检验棉本色纱线条干均匀度可以选用黑板条干均匀度或条干均匀度变异系数两项中的任何一项。由于黑板条干容易受人为因素影响,而使用电容式条干均匀度仪可以获得客观的检验数据,具体说服力。所以国家规定:当两种评定条干的方法不一致时,以条干均匀度变异系数为准。然而,在生产实践当中,经电容条干均匀度仪检测条干达到质量要求的纱线不一定能满足布面的质量要求。生产实践表明:纱条的周期性不匀无论对黑板条干还是织物表面所产生的影响,都大大过了不匀率数值增高所表达的程度。实践证明,即使差异不大的周期性不匀,也常能导致黑板条干降级和织物表面降等,因此单依靠电容条干均匀度变异系数已显得力不从心。美国劳森公司的EIB光电式纱线外观检测分析仪克服了传统黑板条干的弊病,它的棉纱标准已经获得美国的认可,是传统黑板条干的替代产品。
被测纱线由速度为V1、V2的两个恒定装置维持张力,其中V2﹥V1。二者的速度信0号输送至速差张力恒定控制器,计算得到的张力与预定张力值之差经速差张力恒定控制器反馈至两个速度恒定装置,使得V1保持所需要的纱线传动速度,而调节V2使纱线保持预定的张力值,且把纱线速度数据、张力数据输送至计算机,计算机在需要时也对速差张力恒定控制器进行指令操作。在检测区域内分别设置两个检测装置,即CCD电荷耦合器件和电容传感器,两个检测装置之间互相进行隔离,以阻断光、电信号的干扰。
计算机对CCD电荷耦合器件输送来的图象信息,经图象卡,以二维数字图象的形式进行数据采集,然后进行图象识别和数据处理,以获得纱线的直径、疵点、棉结、不均匀度、毛羽等数据。同时计算机对电容传感器传送来的有关线径和配比的信息进行处理,因为不含纱线的空气电容值是已知的,故由测得的电容数据和由CCD传感器测得的线径可反推出纱线的成分配比,而对于意外的介质常数的物质的介入,可推断出杂质含量。计算机还能将被测纱线按一定规律所织成织物的效果地显示出来。这实际上是计算机按编织规律将纱线位于某经纬点的编织效果作一次显示处理。
电容式与CCD联合检测条干仪克服了电容式条干均匀度仪与实际布面质量相关度差的缺点,以及光电式条干均匀度仪对企业质量控制和工艺调节指导作用不大的欠缺,将能好地用于纺织企业管理和质量控制。
5、结束语
作为一种新型的条干均匀度仪,电容式与CCD联合检测条干仪结合了电容式条干均匀度仪和光电式条干均匀度仪各自的优点,并将其统一起来。但限于篇幅有限,本文没有对应用电容式与CCD联合检测条干均匀度仪检测得到的实验数据进行分析,这部分内容将在以后的文章中加以讨论。
好像在突然之间,电容式传感器就无处不在了。它被安装在汽车座位里以控制气囊配置和带预紧装置,在洗碗机和干燥机中以校正旋转桶的状态,甚至冰箱也使用其来控制自动去冰过程。但是直到现在,它大的潜在应用领域还是触摸开关,触摸开关已越来越多地出现在消费电子产品中。
因为混号IC工艺得到广泛的采用,这种技术允许芯片设计化芯片的模拟和数字子系统,以构建具有的灵敏度和性的电容式传感器,而且成本是机械式开关所不能比拟的。
如何工作
电容式传感器基本上可以分成三类:电场传感器、基于弛张振荡器的传感器以及电荷转移(QT)器件。电场传感器通常会产生数百kHz的正弦波,然后将这个信号加在电容一个板的导电盘上,并检测另外一个导电盘上的信号电平。当用户的手机或另外的导体对象接触到两个盘的时候,上的信号电平将改变。通过解调和滤波板上的信号,可能获得一个直流电压,这个电压随电容的改变而变化;将这个电压施加在阈值检测器上,即可以产生触摸/无触摸的信号。
弛张振荡器使用了一个电盘,其上的电电容构成了锯齿波振荡器中的可变定时单元。通过将恒定电流馈入到电线, 电上的电压随时间线性增加。该电压提供给比较器一个输入,而比较器的输出连接到一个与电电容并行连接的接地开关上。当电电容充电到一个预先确定的阈值电压时,比较器改变状态,实现开关动作—对定时电容放电,打开开关,这个动作将周期性的重复下去。其结果是,比较器的输出是脉冲串,其频率取决于总的定时电容的值。传感器根据不同的频率改变来报告触摸/无触摸状态。
QT器件利用了一种称为电荷保持的物理原理。举例来说,开关在一个短时间内施加一个电压到感应电上对其充电,之后开关断开,二个开关再将电上的电荷释放到大的一个采样电容中。人手指的触摸增大了电的电容,导致传输到采样电容上的电荷增加,采样电容因此改变,据此就能得出。
QT器件在突发模式采样之后即进行数字信号处理,这种方法能提供比竞争方案高的动态范围和低的功耗,而自动校准例程可以补偿因为环境条件改变带来的漂移。重要的是,这种方法足够灵敏,在电流透过厚的面板时不需要一个参考地连接,因此适合电池供电的设备。Quantum(量研公司)的QT芯片就是采用这种方法。
应用实例
QT芯片出现在一系列具有挑战性的应用中,如微波炉和炉灶面控制。它在这些应用中承受很高的湿度、污染挑战。而便携式电子产品也经常面对这种情况,它们所处的环境经常变化,因此QT传感器也非常适合这种应用。QT传感器在干扰下的高电阻对于移动设备来说至关重要,因为它们附近经常有很强的辐射源,如:PC、手机等。
因为这个原因,QT芯片越来越多地在便携式设备中出现。很多的亚洲OEM厂商都采用了这种技术,包括DEC、JW Digital、松下和Microstar。例如,在JWM-8110闪存播放器中就采用了QT1080,而Microstar在其Mega Player 536 MP3播放器中采用了QT1101。这些芯片可以工作在2.8~5.5V电源|稳压器电压下,吸收的电流大约为40μA,专门针对移动电子产品进行了优化,采用了5mm×5mm×0.8mm QFN封装,这种封装是空间有限的手机和遥控设备所必需的。QT1080支持8个立的按键通道,QT1101支持10个通道。两个芯片都包括邻近按键抑制(AKSTM)功能,可以确保芯片正确地识别手指的位置。这个概念很简单,通过比较邻近按键的信号电平来确定大值,这样就能确定“真正的”手指位置。设计者可以自行选择是否启用AKS功能。QT1080利用一个硬件状态线连接每个输入通道,而QT1101通过一个串行连接输出。像所有的QT芯片一样,这两种方法都利用扩谱搜索自动校准,使噪声抑制大化。
一般可用多输入通道实现滑动按键或旋转按键,而的QT系列芯片只用三个分辨率为7位(128点)的通道就能实现高分辨率线性滑动或旋转界面。例如QT511(该芯片的主要目标应用也是便携式电子产品)使用三个感应通道来驱动通用电气公司的一位发明家于1978年设计的电图形,可返回一个128点的结果。 很多设计师都利用QT芯片来替代电阻式触摸屏。因为该方法只需要将单透明层铺设在屏幕上用于感测,与多层电阻式技术相比,对光线的吸收大大降低。OEM厂家还使用多通道传感器来实现可编程的不透明触摸表面,面板的配置由软件来调配,这能帮助降低材料成本。同样的办法还为用户依据个人喜好配置触摸屏提供了可能,用户可从网络服务器下载规格,或者自己运行一个配置程序。
其他可能性
很多设计师都利用QT芯片来替代电阻式触摸屏。因为该方法只需要将单透明层铺设在屏幕上用于感测,与多层电阻式技术相比,对光线的吸收大大降低。OEM厂家还使用多通道传感器来实现可编程的不透明触摸表面,面板的配置由软件来调配,这能帮助降低材料成本。同样的办法还为用户依据个人喜好配置触摸屏提供了可能,用户可从网络服务器下载规格,或者自己运行一个配置程序。
这种技术打开了很多应用之门,例如使用了平面位置检测QT器件,终端用户在移动电话的数字键盘上移动就可以输入中文或其他复杂字符。但是这种技术的大应用是平面坐标触摸屏,在这种应用中,下表面感测薄膜可以替代电阻式屏,而单层薄膜获得高透明度和,不需要在板中开孔。
如果现有的QT硬件不能满足客户的需求,用户可选用带有可编程MCU内核的芯片。定制应用实例包括Jenn-Air Attrezzi食品搅拌机,QT芯片在这个设备中负责监测用户的输入,并控制功率三端双向可控硅开关,通过一个过零同步开关来使EMC问题小化。
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