发布时间：2012/2/22 15:58:35

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LDM系列外径测控装置

一  概述

　　LDM系列外径测控装置是采用光、电进行非接触在线测量的高精度测控装置，主要应用于各种电线、电缆、管材的生产线中，对被测物外径进行测量。并输出误差信号，调节挤出机螺杆速度或牵引机速度，达到测量、控制外径的目的。

　　外径测控装置各种型号适用范围：

CDM--□□ 普通型：用于橡胶、塑料挤出线、裸线、电磁线等的测量与控制。

LDM--□□□  激光型：用于要求精度较高的场合。

CDM--□□□F专用型：用于连续硫化、三层挤出和交联线及大直径电线、电缆、管材的测量与控制。

CDM--□□T专用型：用于光纤、光缆等透明或半透明线、管的测量与控制。

DDC-II显示控制单元：用于远程显示和控制信号输出，台式机箱。

DDC-III-□□□显示控制单元：用于远程显示和控制信号输出，柜装式机箱。

后缀代表不同的信号输出形式：

DDC-III-ES：电压串联型PI调节输出，输出电压＝给定信号±３０％，适用于直流调速器或变频调速器等。

DDC-III-EP：电压并联型PI调节输出，输出电压范围＝－2．5~２．５Ｖ，阻抗=470Ω，适用于电磁调速电机调速器等。

DDC-III-P：比例电压输出，输出电压与外径成正比，0－10V，适用于PLC和工业控制计算机。

二   性能指标：

型    号       测量范围       精   度       型    号      测量范围       精   度 

CDM—10      0--10           0.003        CDM--25T         0--25            0.005

CDM—25      0--25           0.005        CDM--40T         0--40            0.01

CDM—40      0--40           0.01          CDM--80F         0--80            0.02

LDM--25     0--25.4         0.001        CDM--120F        0--120        0.03

LDM--50     0--50.8         0.002        CDM--180F        0--180           0.05

CDM—10T    0--10           0.003        LDM--120          0--120           0.02   

工作电压：220V±15％ AC   47～53HZ            工作温度：0～40℃

环境湿度：<90％RH                              工作方式：连续

功    耗：<65W

三   工作原理

CDM系列外径测控装置的测量头由光路和电路两大部分组成，CDM--□□□F型采用专用灯管照明，由镜头成像(见图一)。

CDM--□□、CDM--□□T测量头采用超高亮度红外LED和光学镜头产生平行光照明，由镜头成像(见图二)。

CDM系列外径测控装置的电路部分基本相同（见图三），只是CDM-□□□F型由显示控制单元显示数据。其它型式在测量头上显示，也可配显示控制单元成为双显示结构。显示控制单元的原理如图四所示 。

　　被测电线、电缆、管材经成像镜头放大或缩小后投影在图像传感器(CCD)上，CCD上有数千个均匀排列的光敏单元，有影像时输出信号。照亮的光敏元信号较大，被影像挡住的光敏元信号较小。用微处理器对信号进行采样分析获得影像尺寸。

　　CDM系列外径测径装置采用高速采样技术，可克服电线、电缆、管材上下抖动的影响，光学设计有效 地克服小范围左右抖动的影响，完全满足电线、电缆、管材在线测量的需要。

由于该装置测量原理是基于数字式的，并配以精密的光学系统、微处理器等，因此它据有高精度、高稳定性、高可靠 性等优点。

四   安装与调整

１、测量头的安装

(1)  CDM--□□□F型测量头的安装

　　①打开包装箱，按装箱单检查各附件是否齐全。

　　②选择好安装位置，可安装在硫化管上，也可安装在普通生产线上。安装在硫化线时，虽然穿过观查窗的光亮度变化较大，也不影响测量。

　　③按图六将测量头安装在支架上。

　　④调整测量头左右、上下位置，使被测电缆正好处于箭头标志的位置，拧紧紧固螺钉。

　　⑤调整测量头的角度使其与电缆垂直。

　　⑥打好地脚螺钉，将测量头固定。

(2)　其它测量头的安装

　　①打开包装箱，按装箱单检查各附件是否齐全。

　　②选择安装位置：

安装在冷却水槽前(见图五)，优点是测量和反馈及时，测出误差及时调整。缺点是显示值是电线、电缆、管材外径的热态值，但可以用标定消除这一误差(见第五章第2节)。注意安装时要去掉导轮 架，还要注意左右要留出足够的空间。

　　安装在冷却水槽和吹干机后(见图六)，优点是显示结果是成型后的值，缺点是反应速度慢，反馈滞后较大，电线、电缆、管材表面有较厚水膜时会影响测量精度。

       ③把测量头装到机架上。

④左右移动整体，使电线、电缆、管材对准导轮。上下移动测量头，使电线、电缆、管材与导轮接触，拧紧 支架上的固定螺钉。如果装在水槽前，不用导轮，要移动测量头，使电线、电缆、管材正好处于 箭头位置。 正确安装后,测量状态下测量头的位置指示器的中间灯应亮,否则应该调整测量头的上下位置。

　２、DDC-III显示控制单元的安装

 　首先在控制柜的适当位置开孔（尺寸为152mmX76mm），把ＤＤＣ－ＩＩI显示控制单元插入开孔内，装上安装架并拧紧安装架上的螺丝使机箱固定在控制柜上，如图七所示。

3、3、接线

    DDC—III的1、8号端子分别接220Vac的相线和零线；9号端子接地；3号、10号端子内部是继电器常开触点，用于控制电铃或报警器；14号和6号端子分别接电流环型通讯电缆地红色和绿色线，通讯电缆另一端插到测量头的航空插座上。

对于DDC—III不同的输出方式，控制线的接线方法不同。

（1）电压串联型PID调节输出方式（型号DDC-III-ES）

这种输出方式适合于连接到直流电机控制器或变频调速器，接线方法如图八所示。

注：图中控制电缆芯线颜色仅供参考，出厂配线时可能不同，用户也可自己配线。

（2）电压并联型PID调节输出方式（型号DDC-III-EP）

这种方式适合于连接到电磁调速电机控制器，接线方法如图九所示。把DDC-III的Vout(12号端子)连接到电磁调速电机控制器速度调节电位器的中心抽头，DDC-III的Vss(13号端子)连接到电位器信号地端即可。

（3）比例电压输出方式（型号DDC-III-P）

这种方式适合于连接到PLC或工业控制计算机，接线方法如图十所示。

注意：DDC-III显示控制单元地接线端子是外露的，为保证安全，只能用于柜装。如放置在工作台面上，请选用DDC-II型显示控制单元。

 五 、显示控制单元使用说明

1、 开关、显示器、按键、指示灯及参数说明

图十二是显示控制单元DDC-III的面板图，主要由以下部分组成：

　　(1) 显示器：左上部的六位LED数码显示器，用于显示测量值和设定的参数。

　　(2) 控制量指示器：左下部用于指示本机对被控制设备速度给定量的调节幅度。

　　(3)控制开关：面板右上方自动/手动控制开关。开关置于AUTO位置，工作在自动调节状态；开关置于MANU位置，工作于手工调节状态。

　　(4) 工作状态指示灯：面板中部有九个状态指示灯，指示工作状态。

　　①“测量”指示灯：指示工作于测量状态，显示值为外径。

　　②“设定”指示灯：指示本机工作于参数设定状态。

　　③“校正”指示灯： 指示正在进行校正，这时可以修改数据，使显示值与标准棒 的外径相等。

　　④“标称”指示灯：与“设定”指示灯同时亮指示本机处于标称值设定状态，显示值是标称值。(你需要的线径)

　　⑤“上差”： 测量状态下亮表示被测物外径超上差，在设定时指示本机处于“上差”设定状态，显示值为上偏差值。

　　⑥“下差”： 测量状态下亮表示被测物体外径超下差，在设定时指示本机处于“下差”设定状态，显示值为下偏差值。

　　⑦“方式”：指示本机处于控制方式设定状态。　　　

    ⑧“比例”：指示本机比例系数设定状态，出厂设定值 20。

⑨“常数”：指示本机处于PID控制参数设定状态。

       在“常数”设定状态有3个PID参数，显示：

 “P  XXX.X” 设定PID的比例带系数，出厂设定值30；

    “I  XXX.X”设定PID的积分带系数，出厂设定值15；

    “d  XXX.X”设定PID的微分带系数，出厂设定值2.5。

　　(5) 按键：位于面板右部

　　“ENTER”键： 是确认键，按下此键，结束一个参数数据的设定。与“FUN”键同时按下 ，可使本机从测量状态进入校正状态。

　　“CLR”键： 是清除键，可以清除最后输入的一个数字。与“FUN”键同时按下可使本机由测量状态进入参数设定状态。

　　“０—９”：数字键。

　　(6) 电源开关和电源指示灯：位于面板右下部。

　　2、校正

　　显示控制单元出厂时已经校正准确，一般情况下不需校正，但如果把测量头装在冷却水槽前面时，由于电线、电缆、管材处于热 态，比冷却后的值要大，因此需要把热态值乘以一个系数显示出来。

　　校正过程： 把一个已知外径的标准棒或电线、电缆、管材置于导轮上，仪器工作在“测量” 状态，待仪器显示稳定后，先按下“FUN”键不松开，  再按“ENTER ”键，同时松开两个 键，这时“校正”指示灯亮，用数字键输入标准外径， 最后按“ENTER”键，待显示倒计数到０，校正结束。

此校正方法只对显示控制单元有效。

　　３、参数设置

　　对于每一个规格的电线、电缆、管材进行反馈控制，要对控制参数进行设定，设定过程如下：

　　在“测量”状态下，按“FUN”键不松开同时再按下“CLR”键，这时“设定”和“标称”指示灯亮，显示器显示原来设定的标称值，用数字键输入新的标称值，按“ENTER”键结束标称值的设定。这时“上差”指示灯亮，可以 设定上偏差。直至设定完六个参数，本机回到测量状态。

　　４、测量

　　机器正常时，开机即进入“测量”状态，这时“测量”指示灯亮,显示值是外径值。

当测量值>标称外径+上偏差时，“上差”指示 灯亮；而当测量值<标称外径-下偏差时，“下差”指示灯亮。超差时，由接口电路输出报警信号，可 用报警装置报警。

如果开机显示＂ Err1＂表示本机校正数据或设定的 参数丢失，应重新校正并重新设定各参数。

    六、 反馈控制

１、接线：

　　如要进行反馈控制，必须按第三节的方法接好控制线。

２、控制参数的选择

　　标称、上差、下差：按制造工艺标准设置。

　　方式：选择为1或2。

          方式1：正误差──输出电压增大。适用于控制线缆生产设备的牵引速度。

        　方式2：正误差──输出电压降低。适用于控制线缆生产设备的挤出螺杆速度。

　　比例：对于PID调节输出，比例是补偿１ｍｍ误差对应速度变化的百分比；对于误差比例输出，比例是1mm误差产生的输出电压与满量程电压（一般出厂时满量程电压为5V）的比值。例如误差为１ｍｍ时输出电压为2V，则比例为:

　　　　　　　　　　　 2V

　　　　　　　　比例＝－－－－Ｘ１００＝40.000

　　　　　　　　　　　 5V

常数：P、I、D参数一般取出厂设定值。线速度较快时可以适当加大P和I参数。

３、试车

     开机试车的同时合上DDC-III电源开关，这时控制处于手工(MANU)方式。先把生产线调 试稳定，且线径调到标称值附近，然后按下控制按钮，这时按钮上的指示灯亮 ，表明处于自动(AUTO)控制状态。 观察输出指示器和测量线径的变化， 如果随着控制输出的变化线径能逐步接近标称外径，而且没有明显的振荡，调整完毕。如果线径逐步偏离标称值，说明控制极性错，要改变控制方式(原来为1改为2，原来为2 改为1)。如果调节速度过慢，可以适当加大“比例”参数或常数中的“I”参数。如果调节速度过快，而且引起振荡要减小“比例”参数或常数中的“I”参数。  　　

４、使用

　　 仪器开机时，控制应置于“MAUN”方式，待制造设备工作稳定而且线缆外径接近标称值时按下控制按钮，进入“AUTO”方式。

七、常见故障处理

　　故障1： 测量头或显示控制单元显示器不显示，指示灯均不亮。

　　处 理： 检查电源接头、电源开关、保险管，如都没问题，是电源电路损坏，请与生 产厂家联系。

　　故障2：测量头显示器各段和位置指示灯全亮。

　　处 理：  主电路板故障，请与生产厂联系。

　　故障3： 显示数字正常，但键不响应。

　　处 理： 按键面板插头松脱，重新插好。

　　故障4： 测量头显示外径读数不准。

　　处 理： 测量头防护玻璃脏污，应擦掉灰尘，如不能解决，请按第四节所述方法重新校正。

　　故障5： 显示控制单元显示外径读数不准。

　　处 理： 如果测量头读数准确,请按第六节2小节所述方法校正显示控制单元。否则按第四节方法校正测量头。

　　故障6： 显示控制单元开机显示“Err1”。

　　处 理： 是设定的参数或校正的数据丢失，请重新设置参数或重新校正。

　　故障7：无被测物时不显示“0 ”。

　　处 理：同故障4。

八、 日常保养及使用注意事项

　　1 * 测量头安装在水槽前时，一般情况下烟雾不会影响测量，但是烟雾会使透光玻璃发黄，需及时擦净，可用酒精或无腐蚀性的清洁剂。

　　2 * 测量头安装在水槽后时，需用吹干机吹干被测物，并防止水流入仪器及污染透光玻璃。

　　3 * 仪器中的各种参数直接影响到正常使用，无关人员不可改动。

4*  使用中出现故障请及时与生产厂家联系。

 注意：为保证人身安全,设备金属外壳必须可靠接地！！！

打开测量头侧盖后请不要直视激光器以免损伤眼睛！！！