新版料位计说明书

倡导节能环保还祖国以蓝天
CLTL A型智能料位计
使
用
说
明
书
河南倡蓝工业炉科技有限公司
目录
一、产品概述 (2)
二、设备结构 (2)
三、技术规格 (4)
四、工作原理 (4)
五、功能与使用 (5)
六、安装与接线 (7)
七、调试步骤 (9)
八、注意事项 (10)
一、产品概述
智能探测料位计采用了德国西门子可编程控制器、触摸屏界面及欧姆龙旋转编码器，具有运行可靠、响应速度快、测量精确、调试方便简捷、可远程控制、可用于恶劣的工业环境等优点。

工业现场的传感器与仪表往往相距几十米甚至数百米远，这就要求设备具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性。

仪表型料位计的仪表部分采用分立电子元件和普通仪表，抗干扰能力很差。

因电磁的干扰很容易造成数据的漂移，导致测量不准确，甚至无法测量。

为此，我公司在原产品的基础上，采用了西门子可编程控制器和欧姆龙绝对型旋转编码器等先进的高科技产品，欧姆龙绝对型旋转编码器可以把重锤的位置转化成格雷码送到PLC，重锤的某一位置对应一个唯一的码值。

即使某一时刻受到干扰，但下一时刻就可以把丢失的码找回来，不会因为干扰而产生累计误差，保证了重锤回原点的准确性，从根本上解决了其抗干扰难题。

同时还增加了西门子触摸屏操作员界面。

触摸屏具有功能强、背光液晶显示、全中文界面、操作简捷、维护方便等特点。

友好的操作界面使得CLTL-A型料位计调试简捷、操作简便、数据直观。

特别适用于冶金、煤炭、化工、水泥、储运等行业的竖炉和料仓的粉末状、块状、颗粒状物料的料位检测与控制。

二、产品构成
本产品由控制箱、驱动机箱及连接电缆组成。

控制箱可安装在现场的墙壁上或支架上(也可以安装在控制室内)，通过连接电缆与驱动机箱相连接共同组成料位计探测系统 (见图1) 。

图1 系统结构图
控制箱由西门子SMARAT-200可编程控制器、模拟量输入模块（EM AQ02）、操作员HMI触摸屏、断路器、接触器等组成。

驱动机箱由电器底板、减速电机、绕线盘、绝对型旋转编码器、摆动支架、万向开关、导向轮、重锤等零部件组成(见图2)。

图2 驱动箱结构示意图
三、技术规格
1、测量范围：0.00～10.00 m（默认8m）
2、测量误差：±3cm(料位)
3、电源：3N～50Hz 380/220V
4、功耗: 150W
5、工作环境：-10～+115℃
6、控制箱外形尺寸：1010×426×206 mm
7、控制箱安装方式: 垂直安装
8、驱动机箱至控制箱信号传输距离≤1Km
四、工作原理
定义：
①原点:相当于一个坐标原点，在运算中是一个参考点，对应重锤在放锤的整个行程中的一个具体物理位置，在PLC中的编码为“0”。

根据需要可以把重锤在行程中的任一位置设定为原点，通常把仓顶设为原点。

“重锤高度”及其他的限位都是以“原点”为参考点的。

②重锤高度:重锤距原点的距离（下方为正）。

③料面高度:料面距原点的距离。

④最低料面：料位计所能探测到料面的最大距离，即料位计量程（可根据客户要求定制）。

⑤探料信号:按下手动探料或上位机给的远程探料信号。

⑥触料面信号:重锤接触到料面的信号。

⑦当前编码:旋转编码器传给PLC，经PLC处理后得到的码值。

⑧模拟量调整：当客户选择模拟量向上位机传送料位信号时，可通过调整该选项数值以校正模拟量信号的衰减，确保上位机显示料面与实际料面相符。

CLTL-A型料位计具有远程和手动两种工作模式。

手动模式可随时探测料面高度，远程模式可由用户上位机发出探料信号启动探料，随时显示探测结果。

放锤过程(参看图2)：料位计接收到探料信号后，在可编程控制器(PLC)的控制下，使下降交流接触器得电吸合，减速电机再带动绕线盘转动放出钢丝绳使重锤从原点位置（当前编码为0）开始下降，旋转编码器与绕线盘同步转动。

钢丝绳通过摆动支架和导向轮在重锤重力的作用下下降。

（为保证料位计探测的准确性，当重锤停在原点位置左右即当前编码大于-25小于25时料位计接收到探料信号后才会探料）
旋转编码器与绕线盘同步转动，并将重锤的位置转化成格雷码送到可编
程序控制器（PLC）的输入端，PLC将采集到的格雷码进行译码、累加等数学运算处理，并将运算的结果通过操作面板触摸屏中所显示的“当前编码”间接的表示出来。

触料面停锤过程(参看图2)：钢丝绳在重锤的重力作用下，始终保持拉紧状态，当重锤接触到料面时，钢丝绳由于失去重锤拉力作用而松弛，摆动架在弹簧拉力的作用下，触动万向开关，PLC分析得到触料面信号(停锤信号)，下降交流接触器断开，电动机停止。

PLC根据编码器码数计算出重锤下降的距离，并在操作面板上直接显示出料面高度。

收锤过程(参看图2)：触料面停锤3秒后，PLC控制的上升交流接触器吸合，电动机转动,收锤直到原点。

在收锤的过程中，减速电机使绕线盘和旋转编码器同步转动，PLC将采集到的旋转编码器发出的格雷码进行处理后，将得到的“当前编码”与停锤提前量相比较，当小于此值时，PLC控制上升交流接触器断电，电动机停止，探测结束，到此完成了一个探料周期。

五、功能与使用
1、触摸屏操作面板(见图3)：
图3-1 触摸屏主界面面板示意图
图3-2 触摸屏参数及报警面板示意图
2、触摸屏操作员界面各按键功能及显示信息如下：
※仅当出现埋锤报警并通过按复位清除报警后，手动收锤才有效。

3、参数设定(参看图3)
1)、重锤高度、料面高度、当前编码是HMI显示的实时数据，不可被用户修改。

2)、设原点、最低料面、模拟量调整、脉冲宽度可被用户修改。

4、料位计有报警提示功能。

报警时操作面板有故障种类显示，报警种类如下：
1)编码器信号故障（探料时PLC检测到1秒内采集到的编码器码值不变
或者发生突变）
原因：①编码器信号线故障，设一下原点把“当前编码”复位为0然后缓慢减速电机之间的连轴器使重锤向下，从触摸屏上观察
“当前编码”是否依次增加直到255以上，如有不连续上下
波动现象说明信号线有故障。

②编码器连轴器松。

2）相序接反报警（探料时PLC检测到编码器码值不是逐渐递增或发生突变）
原因：①电机相序接反
②编码器故障
③信号线故障
3)埋锤报警(升锤时PLC检测到1秒内编码器的信号都没有发生变化)
当PLC检测到埋锤报警时为保护电机及其它设备，本料位计会自动停
止电机运行，这时先不要清除报警，先检查一下驱动机构以及重锤情况，没有异常清况后，按复位清除报警，然后按收锤键；当PLC报其它任何
一种故障时都能自动把重锤提回仓顶，减少了埋锤机会。

报警以后，请按复位清除报警。

如果连续出现报警，请检查设备。

5、料位计有复位升锤功能。

如遇意外情况，重锤没有回到原点，设备初上电，
PLC将控制电机升锤。

这样就避免了测量时突然断电，再上电送料时出现埋锤。

6、料位计有远程探料功能。

在PLC输入端(I1.3)上外接一个常开自复按钮,
按动按钮，或上位机给PLC一脉冲信号，即可实现远程探料。

7、料位计有远程禁止功能。

在PLC输入端(I1.4)上外接一个自锁按钮，当按
钮打开时，可进行测量；当按钮闭合时手动与自动探料均被禁止或上位机给PLC一信号使料位机禁止工作。

本功能与送料系统配合动作，可提高运行的可靠性。

六、安装与接线
1、电气控制箱：电气控制箱（如图4）建议固定到控制室的墙上，便于
与其它控制系统相连也便于操作人员观察和操作，安装尺寸见图5。

图4 电气控制箱图5 控制箱固定尺寸
2、安装：（参考图6）用户可在料仓顶部开一个φ219mm的孔,并如图6（A向）所示做一个活动的盖，工作时钢丝绳能自由的上下运动。

开孔位置应选在重锤及钢丝绳工作过程中不直接受下料冲击并能反映物料平均高度处.如果料位计所探的物料为高温材料，可如图中所示选用件7耐高温链条（注意件6导向轮的位置，不能让钢丝绳进入高温环境，也不能让链条通过导向轮）。

安装过程中，先把钢丝绳放开，连接好重锤和链条，把重锤放入孔中，然后把驱动箱支架固定在仓顶；导向轮6安装在探测孔上方，使钢丝绳对中探测孔，然后调好驱动箱体的位置，使得钢丝绳通过两个滑轮运行自如，这时用点焊机将驱动箱支架安装固定在仓顶。

（钢丝绳应定期更换,如发现钢丝绳出现形变没有韧性请更换钢丝绳）
图6 驱动箱体安装图
3、接线
L1、L2、L3 是三相交流电电源，经用户熔断器输入,N是零线。

L+、M、I0.0～I0.7、I1.2～I1.4均为直流信号直接进PLC，现场走线时强弱
电必须分开走电缆，要禁止直流与交流信号走在同一根电缆上。

1)控制电缆应避开高压线和动力线，尽量单独走线，加防护钢管。

2)控制箱电源线应选用标称截面为1.5～2.5mm2的导线。

3)控制电缆导线应选用标称截面为0.5～1.5mm2的导线，驱动机箱与电
气控制箱之间连接电缆必须选用屏蔽电缆。

4)信号线必须用屏蔽电缆。

七、调试步骤
1、确认电机相序是否正确
合上电气控制箱内的三极断路器，断开两极断路器，用绝缘体点动控制箱内的接触器（左边接触器吸合重锤向下，右边接触器吸合重锤向上）确认电机相序是否正确，如不正确倒一下相序。

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2、调整重锤初始高度(设原点)
依据保持两极断路器断开状态，手动(通过控制箱内交流接触器的通断)将重锤调整至预设高度(原点位置)后，断开三极断路器合上
两极断路器（因为料位计有复位收锤功能，初次调试时料位计接受的
信号非实际信号有可能会造成误收锤），此时PLC应该已通上电触摸
屏面板显示，操作触摸屏，显示图3-1，如果此时“当前编码”不是
0，则按以下步骤操作：
1)点击设原点后面数字。

2)在弹出的对话框里，输入数字0，点击Enter键。

3)点击“确认”，执行操作，待“当前编码”变为0，则设置完毕。

(“设
原点”设为0后会自动变为1，设为其它数无效,也会自动变为1) 注意：如探料过程中断电或出现报警，为保证料位准确，请重新调整重锤初始高度（设原点）。

3、参数设定
所有参数设定均可通过操作触摸屏来完成，具体操作请依据现场工况调整参数。

完成上述设定后合上三极断路器按探料键手动探料几次，观察测量过程中有没有出异常情况及报警。

如出现报警请按照触摸屏所显示
的报警种类及接线原理图检查。

如无异常，则调试完毕，可投入正常
使用。

八、注意事项
本料位计的安装及调试，需由具备资质的专业技术人员进行操作，高空作业及电气安装过程中，确保设备和人员的人身安全！
产品以实物为准，如有不明，请联系本公司技术支持。

１０。