1.引言
冀东二线自动化系统是瑞士某公司研制开发的，基于 计算机和网络通讯技术，融汇了可编程控制器｛简称PLC｝和 集散控制｛简称DCS］两大先进思想、集系统监测、顺序控制、 过程控制于一体的完整控制系统、其资源利用率为80%.因 此，二线自动化系统功能强大，并有足够的可开发空间。然而 在其控制之下的原料配料秤选用的是原民主德国的二手设 亂该设备陈旧，控制落后,它采用的是单回路控制系统c并 未实现智能化。其控制原理如图1所示

图1
该系统无流量调节器，并且直值调速单元由分立元件搭 成,维护和标定极不方便，与上位先进的DCS系统极不相配. 并且调速单元无备件问题一直是正常生产的一大隐患，因此 对配料样的改造势在必行c
2.硬件设计
由于秤体上的电机和减速机已用国产设备改造过，因 此,为降低改造成本，我们仍采用直流调速控制方式。调速单 元用四川某自动化控制设备厂的TSID96系列.而测速 装置采用脉冲式测速传感器，将其安装于皮带上。在DG系 统中增设两个摸拟通道(一个为输人.另一个为输出)和一个 脉冲输入通道。本控制系统的硬件组成如图2所示。

2.3.在轴承选用上，屈可能选用质量好的轴承，如轴承质量 不好，减速机使用寿命将会大大缩短；
2.4.购买後速机齿轮和齿轴时,一定要从正规专业生产厂家 进货。齿轮轴材质最好选用锻35SiMnMo或俄38SiMnMo或锻 40Cr;
2.5,在更换齿轮或齿轴时，最好将齿轮和齿轴同时更换；
2.6,减速机检修完合盖时，机体和上盖结合面一定要处理干 净，结合面不得用密封胶或漆片等来密封，机体和上盖联接 螺栓一定要拧紧。

DCS系统把釆集到的重量信号以及皮带速度信号进行综 合,得出实际流量，再与流量给定值进行比较，输出操作值，绐 直值调速单元，调速单元以此作为皮带速度的设定值去控制 直流电机的速度.达到控制值量的目的。
3,软件设计
首先用某公司的专用语言AMPL开发一个值量积算 功能模块。设系统的采样周期为T0,系统将采集到的荷重信 号的数字量存放在g中，皮带速度脉冲的累加值存放在P中, P'中存放上一次采集到的豚冲信号，实际值量的积算值存放 在f中.则有
f = k(g-gO)(p -pr)/TO
其中,g0为去皮重时要调整的参数，k为标量程时所要 调整的参数系统对荷重信号和速度信号同时采样，输入到该 功能模块中，得到g和P值，将计算得到的曲-go)(p-p'“ TO值送到f中输岀，再把p值送到p'中，然后系统再去采样、不断重复上述动作。
用该癘量积算模块和DCS系统中的PI调节器模块组成 流量演算调节器，如图3所示。

再开发一个流量标定程序，程序中设置P、Z,T三种运行 状态，它们分别对应置脉冲、零点标定和量程标定三个子程 序，这三个子程序的流程图如图4：
注:TO为采样周期，『为实际流量,Sd为量程标定的基准 值,gO为皮重,k为标量程时所要调整的参数.P为皮带脉冲 累加值,P1代表R圈皮带长度.一
4.标定与调试
（1｝标定
首先进行现场调整及测量工作
a.调整称量框架的水平度；
b.调整称量框架的配重，使荷重传感器输出略大于 OmV：
c.测量皮带周长
然后P1调节器打手动｛开环）状态，并给一操作值，启 秤。
a.置昧冲
打P状态，绐开始信号,当皮带转过N圈时，给停止置肆 冲信号。置脉冲完毕。
b.标零点
打Z状态，给开始信号。等待，当系统发出停止信号时. 若给系统去皮重信号，系统将自动标零点。
c.标量程
计算基准值，基准值=酷码折算值（kg/m） X皮带周长 米x皮带圈数IN）将此基准值置人Sd中。打T状态，现场 加驗码，给开始信号.等待，当系统发出停止信号时,若给系 统调量程信号，系统将自动标量程。
⑵投自动
现场加底码，将P1调节器打自动（闭环）状态，给一流量 设定值,启秤。当系统稳定后，突摭去掉一个荘码——给系统 —个阶跃扰动信号,观察系统的调节动作，调整调节器的P、I 两个参数，直至満足工艺要求为止:
5.改造效果
本次改造利用的是DCS系统的软件资源，大大降低了改 造成本，并收到了以下几个方面的效果：

（1）实现串级调节，使系统抗干扰能力增强，改善了控制 质量，系统维护量和故障率大大降低；

（2）解决了备件、皮带打滑等问题；
（3）标定过程简单、准确,，控制精度＜±1%，计量精度 ＜±0.5%：

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