本文的測控復合式重錘物位計系統核心功能為物位測量,整個(gè)物位測量過(guò)程狀態(tài)如下圖2.1所示。由圖2.1可知,本文設計的重錘物位計系統在工作過(guò)程中共有兩個(gè)位置點(diǎn):頂部原點(diǎn)、底部料面;三種工作狀態(tài):錘體上升、錘體下降、頂部停駐;一種故障狀態(tài):“埋錘”。
系統物位測量的過(guò)程如下:系統安裝調試開(kāi)啟前,錘體初始位置位于料倉底部。調試工作開(kāi)始時(shí),系統啟動(dòng),微機發(fā)出升錘信號(階段1),驅動(dòng)電機輸出正向力矩M1,帶動(dòng)錘體以速度V1上升。當錘體升至料倉頂部原點(diǎn)時(shí),錘體進(jìn)入停駐狀態(tài)。由于本文驅動(dòng)電機為無(wú)外置調速器的無(wú)刷直流電機,若電機長(cháng)時(shí)間堵轉易發(fā)熱燒毀。因此將錘體到頂停止狀態(tài)改為了震蕩停駐的設計,即錘體到頂后就緩慢地進(jìn)行短距離周期性往復運動(dòng),以實(shí)現功能上的頂部停駐效果(階段3)。系統在開(kāi)機后絕大部分時(shí)間不進(jìn)行料位測量,均保持在該狀態(tài),該階段也稱(chēng)為原點(diǎn)停駐狀態(tài)。
當系統發(fā)出物位測量命令后,驅動(dòng)電機輸出正向力矩M2,此時(shí)M2小于錘體的負載轉矩M0,被錘體帶動(dòng)反向運轉,錘體以速度V2下降(階段2)。當接觸到料面時(shí),系統自動(dòng)識別到錘體觸底,此時(shí)電機重新輸出正向力矩M1,帶動(dòng)重錘上升(階段1)。當系統識別到錘體升至料倉頂部原點(diǎn)后,便進(jìn)入原點(diǎn)停駐階段。同時(shí)計算出此時(shí)料面高度值,并顯示在LCD屏幕上。之后一直處于原點(diǎn)停駐階段,等待下一次物位測量命令。
此外,故障檢測也是重錘物位計系統的重要功能,而“埋錘”和“丟錘”(信號丟失)問(wèn)題就是現有的重錘物位計系統常見(jiàn)的問(wèn)題。在測控分離式重錘式物位計中,由于距離檢測與錘體位置的判斷完全依賴(lài)于外置的擺桿機構以及附有光敏傳感器的檢測導輪。因而一旦出現機械結構動(dòng)作失靈或傳感器信號丟失的情況,便會(huì )出現“丟錘”的故障。本系統所設計的測控復合式重錘物位計由于去除了所有的外置傳感器,并將物位測量信號與無(wú)刷電機換相信號復用,避免了因外部信號丟失造成的“丟錘”問(wèn)題。因此本系統只需解決埋錘問(wèn)題的故障檢測即可,“埋錘”檢測,在功能上體現為:當錘體在上升過(guò)程中被物料所掩埋時(shí),系統會(huì )自動(dòng)識別非正常狀態(tài),而后停止對重錘的拽引,以報警燈常亮的方式發(fā)出報警信號。