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称重系统现场控制站集成改造研究
2019-09-17 14:32:56 来源:http://www.scalesh.com 作者:http://www.scalesh.com 【 】 浏览:0次 评论:0

0 引言

称重系统投入生产使用将近20年, 部分机械和电气部件出现不同程度的损坏或老化现象, 加之其现场控制站布局于各个称重点, 较为分散, 防护性能较差, 不满足全天候作业需求。从称重系统既有现场控制站性能入手, 研究西门子Profibus通信协议的适应性, 制定控制站集成方案, 分别设计机械和电气部件集成原理图, 同时解决防护性能和环境保护等固有问题或隐患, 达到满负荷、全天候作业需求。介绍和研究本项目的是以解决上述问题为基础, 同时处理如环境污染、线路老化等隐患。

1 现场控制站性能分析

1.1 基本组成

现场控制站是基于西门子由电源单元、西门子IM153通信模块、SM331模块和SN322模块, 电磁阀组件以及其他辅助元件组成 (图1) 。

1.2 现场控制站性能分析

(1) 为测量及控制提供电源, 包括24 V直流电源和220 V交流电源。

(2) 获取测量数据, 进行数模转换, 传送给中央控制计算机进行处理。

(3) 将中央控制计算机处理结果进行输出。

(4) 用于控制电磁阀的开关, 进而控制液压油路的通断状态 (图2) 。

2 集成方案设计

2.1 总体方案

根据称重系统性能, 将现场控制站分为2部分安装, 每部分4组, 每组能控制6个千斤顶。拆解既有现场控制站和电磁阀箱, 清洗液压部件, 测试电气部件, 充分利用有效部件, 设计制作满足所有部件安装的机架, 将电气元件和机械部件进行分部组合, 具备配电、数据输入与输出、通信及液压管路分配功能, 测量与控制点数为48个, 分8组安装, 每组6个 (图3) 。

图1 现场控制站的组成

图1 现场控制站的组成  下载原图

2.2 机械部件集成

机械部件主要有分配器、截止阀、电磁阀、快速接头和连接附件, 采用“一分六”分配器将6个液压油路集成安装为一组。供油侧为集中供油, 通过电磁阀分别进行控制各个油路的开路或者关闭, 回油侧为集中回油 (图4) 。

2.3 电气部件集成

电气部件主要有电源模块、IM153通讯模块、SM331模块、SN322模块以及其他电气附件, 集成为一组, 共8组, 每组能具有8个测量回路和8个控制回路。各组通过IM153通信模块与DP (DataProcessing, 数据处理) 网络连接, 采用Profi-bus通信协议与中央控制单元 (计算机) 进行人机通信。将从测量传感器获得的模拟信号进行转换和传输, 并将中央控制单元的操作指令通过I/O (Input/Output, 输入/输出) 输出为电磁阀控制信号 (图5) 。

图2 现场控制站的性能

图2 现场控制站的性能  下载原图

图3 总体方案

图3 总体方案  下载原图

图4 机械部件集成图

图4 机械部件集成图  下载原图

图5 电气部件集成

图5 电气部件集成  下载原图

在集成方案设计过程中考虑了现场控制站的安全使用要求和环境适应性要求, 包括接地、照明、防腐、温度、湿度等。

3 经济效益和社会效应分析

本研究产品投入使用后将满足全天候作业条件, 避免因天气原因怠工造成的设备及人力资源浪费, 将大大减少每次称重作业设备组装及拆解所需的人力及设备投入, 缩短施工时间, 降低系统调试难度, 将最大限度地保护称重装置各个关键单元, 能降低设备损坏概率, 降低设备消耗及维护成本, 可为今后开展的海洋工程结构物称重提供技术基础, 可选择性地投入陆地油气处理模块和LNG (Liquefied Natural Gas, 液化天然气) 模块称重, 社会经济效益潜力巨大。

Tags:地磅 责任编辑:admin
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