MCT系列水分仪.docx
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MCT系列水分仪
目录
一.ProcessSensorsCorporation公司简介3
二.近红外水分以及多组份测量基本原理4
三.MCT近红外多成份测量原理以及方式5
1.外部光线5
2.内部参考光线5
3.多种测量用途5
五.MCT软件（选件）9
六.产品认证9
1.防护等级9
2.MCT系列水分仪通过以下标准认证9
3.MCT系列水分仪通过以下标准测试9
七.需要工厂配备10
八.技术参数11
九.安装14
1.传感器探头14
2.操作员界面/显示单元15
3.安装角度16
4.传感器输出信号接线16
5.模拟输出接线17
6.数字输出接线17
十.操作员界面显示单元18
1.挂壁安装显示单元18
2.手持操作员界面显示单元18
3.通电启动18
十一.普通按键式操作单元19
十二.设定说明－操作员界面显示单元21
1.菜单结构21
1.1按键锁定21
1.2循环显示21
1.3产品代码选择22
1.4取样平均值22
2.主菜单选择23
3.在线菜单25
4.模拟输出通道26
5.标定步骤操作26
6.诊断27
7.杂项30
十三.触摸屏操作界面31
1.取样32
2.成分趋势图32
3.更改产品通道34
4.操作主界面34
5.菜单密码35
6.菜单设置35
7.标定参数36
8.标定步骤36
9.诊断39
10.杂项42
11.模拟量44
12.现场总线45
十四.设备标定47
1.简易标定47
2.多样本标定，静态样本47
3.在线零位补偿调整48
4.线性回归统计数值48
5.在线多样本标定49
6.样本处理49
十五.维护50
1.日常保养50
2.自检报警50
3.维护保养51
附录I－特色55
全部清除EEPROM57
多成分模式58
语言选择58
平均模式58
最多标定通道58
静区59
恢复默认59
附录II－干燥测量基础60
附录Ⅲ－标定检验标准61
附录Ⅳ－串口通讯协议63
附录V－工程菜单64
附录Ⅵ－接口通讯70
备件清单72
一.ProcessSensorsCorporation公司简介
美国PSC公司是世界领先的水分仪制造商，也是世界上最大的近红外分析仪供应商，提供用于生产过程中产品质量控制的最为精确、稳定、可靠的水分及其它成分检测设备。
PSC设计生产的MCT系列传感器以及分析仪以提高用户生产线的产出率、性能、利润为最终目标，其使用了智能传感器技术（SST®）、新一代的光学器件以及稳定的电子系统，以适应日益增长的对成分测量的苛刻要求。
PSC公司独立开发了领先的SST®技术，其MCT在线近红外分析仪系列是真正意义上的独立传感器，利用自有专利设计的智能传感器技术（SST®）线路板驱动所有的模拟通讯以及数字通讯：
包括4-20mA、0-10V、RS232/485以及网络接口，如以太网、Profibus、Profinet等，均从传感器探头直接引出，无需外接其他电子设备。
二.近红外水分以及多组份测量基本原理
某些特定的分子键会吸收特定波长的光。
常见的分子键有：
水的O-H键、油脂以及有机物的C-H键、蛋白质的N-H键。
与这些分子键相对应的特定波长光线在材料中的吸收程度与材料中所含的这些分子的数量呈比例关系。
3.MCT近红外多成份测量原理以及方式
1.外部光线
卤素光源发出红外光通过滤光片，形成一系列窄波段的光脉冲序列。
其中至少一个波段与被测成份所吸收的波段相关，其他所生成的特定波段光线不会被这种成份所吸收。
这些特定波段的光线通过照射在被测物体上，散射的光线由温控单探测器采集。
探测器将光亮信号转换为电信号输出，经由处理器通过先进的算法分析处理得到被测成份在被测物中的百分比含量，最终得到数值以百分比工程单位显示。
2.内部参考光线
为了补偿光线的变化，一道内部光线同时被测量。
这种采用内部参考光路的专利方式，可以补偿日光、灯光等变化而造成的测量误差，保证测量的精确性和标定的稳定性。
3.多种测量用途
MCT系列水分仪可应用于烟草、化工、食品、造纸、木材加工等行业的生产工艺中多个环节。
如：
烟草行业：
烟叶、烟梗（烟草膨胀工艺）；芯叶、嚼烟（鼻烟处理工艺）；
梗丝、雪茄（烟梗切卷）；薄条、切条（伯莱芋叶包装）；
烟斗丝（干冰膨胀工艺）；薄片丝（丁香混合卷制）。
人造纤维板：
石膏板、胶合板、夹板、刨花板、定向结构板等。
食品加工业：
合成谷物、咖啡豆、宠物食品、果仁、焦糖等。
造纸业：
硬纸板、多层布、瓦楞纸箱。
纺织业：
地毯、毛毡、编织物。
四．MCT水分仪的技术特点
1.烟草专用水分传感器
专为烟草应用设计，高可靠，高稳定性的水分传感器。
4.宽频谱参考
采用成熟技术设计的内部参考光路，补偿任何光线的变化，最多达到12道光柱，消除各种环境因素的影响。
3.采用专业的频谱分析技术
精确到纳米级别。
4.使用双光束，单探测器技术
消除因温度、湿度变化对硫化铅探测器产生的影响，消除因使用双探测器时所产生因探测器放大电路的漂移而产生的误差，消除因环境变化使双探测器产生温差而发生的误差，消除探测器老化造成的影响。
5.独立传感器设计
网络化的工作模式
利用专利设计的SMARTSENSORTM的线路板驱动所有的模拟通讯以及数字通讯。
包括4-20mA，0-10V，RS232/485以及网络接口，如以太网，Profibus等，均从传感器探头直接引出，无需外接其他电子设备。
所以也不需要与之相连接的电缆，导管等，这些特性实质性的降低了安装，维护费用。
传感器集成了测量所需的所有光学元件，电子元件。
并且由于高度集成化，大大降低了干扰。
6.模块化的结构设计
任何组件的更换维护都可在10分钟内完成维护，方便快捷。
7.探测器温控单元
对探测器进行温度控制。
8.内置蒸汽、灰尘吹扫装置
不需增加额外投资。
9.智能传感器设计
内置故障诊断功能，降低维护成本，迅速排除故障，方便使用。
10.高速滤波转轮与高速马达的检波
可靠的高速滤波转轮与利用尖端科技的单探测器光学系统相结合。
所产生高频光信号，和低频的杂光信号区分开来。
这种快速采样技术可以大大降低测量噪音，并可进行精确的可重复性在线测量。
11.产品温度测量
MCT可被配置用于测量及显示产品温度（摄氏度或华氏度）。
温度传感器置于MCT机内，是MCT的一个组成部分，无需额外硬件或接线。
产品附加值高。
12.铸铝外壳IP65防护等级
传感器以及操作员显示单元均为铸铝外壳，IP65的防护等级。
其中连接电缆为同类产品中少有的IP68防护等级。
整体设计坚固、可靠、耐用，可适用恶劣环境。
13.强大的联机软件
PCSViewer软件为在Windows平台上的专利软件包。
可安装于桌面电脑或笔记本电脑中，用于监视MCT的所有功能并且使操作员可以访问MCT，进行参数设置，校验调整，产品代码选择，内部诊断，多成份趋势浏览等操作。
此软件可通过RS232，RS485，或以太网形式通讯。
14.无损测试
成熟可靠的近红外原理分析样本中成份含量。
不破坏样本。
5.MCT软件（选件）
PSCViewer软件为在Windows平台上的专利软件包，可用于监视MCT的所有功能。
并且使操作员访问MCT，进行参数设置、校验调整、产品代码选择、内部诊断、监视水分、温度趋势等。
6.产品认证
1.防护等级
MCT系列水分仪操作员界面显示单元IP65/NEMA4标准，可以直接安装在环境恶例的工作现场。
2.MCT系列水分仪通过以下标准认证
电磁兼容认证：
89/336/EEC
91/263/EEC,92/31/EEC,93/68/EEC
低压认证：
73/23/EEC
93/68/EEC
3.MCT系列水分仪通过以下标准测试
EMC：
EN55022ClassB.EN61000-3-2与EN61000-3-3工业电磁兼容标准
低压认证：
EN61010-1（1993）
7.需要工厂配备
1.电源90-260VAC，50-60Hz。
2.功率250瓦。
3.在有灰尘，泥土，水蒸气的环境下，已配备有空气净化装置。
用户只需提供干净、无油、无水的压缩空气即可，净化压缩空气压力为0.2Mpa，流量为500升/小时。
4.标准的环境温度为50摄氏度以下，在超过50摄氏度时要配备冷却装置。
最高操作场所环境温度为165摄氏度（水冷），最大不凝固相对湿度为95%。
8.技术参数
测量范围：
0-100%
测量精度：
+/-0.1%至0.5%取决于烟草类型
通道：
50个（根据客户要求）
响应时间：
1-999秒，三种模式可选：
衰减、积分、
门电路
窗口清洁：
空气清洁
环境温度：
0-50摄氏度（32－122华氏度）
80摄氏度（160华氏度）可选水冷或气冷
电源：
90-260V交流50/60Hz，24V直流可选
输出：
4-20mA,0-10V（隔离）,RS232&RS485
重量：
9公斤
传感器/产品距离：
150-400mm
外壳：
铸铝IP65/NEMA4
操作员界面/显示单元
LCD或高亮度真空荧光（可选）：
全触摸屏显示：
语言：
英语，以及其他一种用户可选的当地语言（汉语、波兰语、葡萄牙语、德语、法语、西班牙语等）
电缆：
标配10英尺（大约3米），最大100英尺（30米）
外壳：
铸铝
维护：
日常检查：
非必须。
校验：
出厂前预校验。
数据总线以及软件接口：
插件选件：
以太网TCP/IP，DeviceNet,Profibus,Modbus
软件：
WINDOWS平台独立系统或OPC-DDEserver
9.安装
1.传感器探头
可通过墙挂安装的方式。
传感器背面有夹钳,通过这个夹钳，传感器被设计安装在一个圆柱或一个圆管上。
在传感器背面有一个压缩空气输入接头，可以将压缩空气接入。
2.操作员界面/显示单元
铸铝外壳，国际保护标准。
可通过墙挂或铆钉安装，可以安装固定在现场，如墙壁上，或固定在一个圆柱或一个圆管上。
3.安装角度
探头可距离被测物体150-400mm。
其中，200mm为最佳测量距离。
对于一般非反光物料，如粉料、粒料等，探头应与被测物体垂直放置。
如被测物料为片材或反光物料，探头应与物料传送带呈80-85度角。
4.传感器输出信号接线
MCT采用先进的智能传感器专利技术设计（SMARTSENSORTM）。
所有数字/模拟信号均从MCT探头输出，不需要额外的卡件或接线盒。
5.模拟输出接线
模拟接头图解
标准4-2mA输出配置
接头
信号
编号
1
GND
1
2
4-20mA
1
3
GND
2
4
4-20mA
2
5
GND
3
6
4-20mA
3
标准0-10V输出配置
接头
信号
编号
1
GND
1
2
0-10V
1
3
GND
2
4
0-10V
2
5
GND
3
6
0-10V
数字接头图解
3
6.数字输出接线
接头
信号
编号
1
RS485
RS485A
2
RS485
RS485B
3
RS232
Tx
4
RS232
Rx
5
DigitalGnd
数字地
6
HoldInput
用于选通
RS485多传感器连接方式
RS485-RS232转换模块连接方式
10.操作员界面显示单元
1.挂壁安装显示单元
挂壁安装的操作员界面具有普通操作界面和LCD触摸屏显示单元2种。
普通显示单元具有操作按键，作为用户设定、标定与测试仪交互使用。
铸铝外壳，NEMA12（IP55）等级。
2行20字符真空荧光管。
可安装在距离传感器30米远处，由传感器供电以及提供通讯。
2.手持操作员界面显示单元
手持式界面显示单元为便携设备，根据需要在现场连接传感器。
外壳轻巧，2行真空荧光管显示，用户按键输入。
功能与挂壁安装显示单元相同，但可在使用后拆除。
提供2米长电缆线与传感器连接。
3.通电启动
安装以及电缆连接完成后，开启电源。
操作员界面显示单元发亮，表示已经接通，同时传感器探头发出闪烁绿光。
十一.普通按键式操作单元
按键
操作员界面显示单元面板具个按键，可用于设定、标定、诊断等。
12.设定说明－操作员界面显示单元
挂壁式与手持式具有相同的操作方法，两者不同之处仅在显示屏的大小以及外壳的设计。
全部操作和标定MCT所需的资料，都可以显示在两行20字符的真空荧光管上。
1.菜单结构
界面软件按照树型菜单结构，利用面板上的按键选择菜单项目。
菜单选择的过程中，显示屏下半部分的内容会随之改变。
1.1按键锁定
可以锁定按键以防意外使用，按键解锁必须按照正确的按键次序进行。
关于如何解锁，后述说明,或者请联系PSC。
1.2循环显示
此按键与“HOME”按键具有类似功能。
单成分首页屏幕温度显示界面
1.3产品代码选择
MCT系列具有50个产品代码，按代码键，更换产品代码，直到所需产品代码出现。
按＃键,然后上/下键滚动选择显示所有产品码
按输入键确定所需的代码
1.4取样平均值
从传送带获取样本时，为了方便记录传感器读数，传感器会自动计算2次按下取样平均值按键之间这段时间的传感器读数平均值。
必须在单成分模式下使用此功能。
进入操作界面
按取样平均值按键，
当出现AVERAGING!
!
!
字样时表明正在获取样本（如右图）
当取完样品时，
再次按下取样平均值按键，
显示成分的平均值（如右图）。
对于MCT按循环显示键可显示其
他成分在此时间段内的平均值。
第三次按取样平均值按键回到正常显示，或等待10秒钟后自动回复正常显示。
2.主菜单选择
每一个成分的菜单选择如下
英文
中文
ONLINE（HOME）
在线，首页
CALIBRATIONPARAMETERS
标定参数
CALIBRATIONROUTINE
标定程序
DIAGNOSTICS
诊断
MISCELLANEOUS
杂项
显示通常由在线（首页）开始。
按上/下键滚动菜单选择显示。
按右键进入选择菜单。
首页：
参数标定:
标定工作:
诊断：
杂项:
按左键回到菜单选择，连续按两次回到首页显示。
下一节讲述如何利用操作员界面显示单元对传感器进行设定与标定。
按下箭头选择要求的菜单，按输入键进入该菜单，除诊断外，所有菜单都受密码保护。
3.在线菜单
传感器的响应时间和标定通道的零位设定，都可直接在屏幕首页修改。
在屏幕首页时，按右键，便显示传感器正在使用的"阻尼"屏幕。
按右键移动光标，按上/下键选择所需数值，再按输入键确定。
由"阻尼"按下键，至"样品数值"屏幕。
可将调整传感器读数与已知所测样本水分含量相符。
按右键将光标移动至数字下，按上/下键选择所需数值，再按输入键确定。
按向下箭头至标定参数,右箭头进入菜单。
移动光标至数字位上,然后按上/下分键输入密码，按输入键确定
。
产品代码选择:
浏览以及调整产品校验通道中每个通道的设定。
移动光标至数字上，上/下键输入密码，按输入键确定，下移至另一菜单参数。
零位设定:
移动光标至数字上,上/下键盘输入密码,按输入键确定。
下移或上移至另一个菜单参数。
跨度设定使用方法与零位设定相同的方法。
使用方向键移动光标至所需位置。
使用上/下键输入所需数值，按输入键确定。
模拟输出1：
参数设置方法与上一步骤相同,写入预设定数值。
4.模拟输出通道
MCT具有3个模拟输出，均可以提供电压或电流信号。
双成分模式：
模拟通道
格式
成分数目
模拟1
隔离
1
模拟2
隔离
2
模拟3
隔离
1或2可选
5.标定步骤操作
操作员可通过菜单对不同产品进行标定。
标定时需要以下数据：
1．产品通道（1至50）
2．每一样本的红外分析仪显示数值以及对应的实验室
数值明细表。
按下键至标定程序，按右键进入
菜单。
密码：
使用左／右移动光标，使用上／下输入密码,按输入健进入菜单。
配对数据对数：
移动光标至数值上修改。
移动光标至第一个试验室数值（LABVAL）下，上/下键设定正确的数值，按输入键保存数值。
下移进入对应的传感器数值（MT/MCTVAL），上/下键设定正确的数值，按输入键保存数值。
对所有配对数据执行相同步骤当完成输入所有数据后，下移进入计算（CALCULATE）。
移动光标至Y，便开始计算回归系数，新的零位，以及斜率数值。
选择N停止计算。
回归统计：
显示相关系数（CC）和标准误差（SE）的线性统计。
下移。
计算的标定设定：
利用回归统计，软件会计算出所输入数据的正确标定设置。
新零位屏幕
按下键，新斜率值
确定键保存新的数值
按左键回到标定步骤，按两次回到首页。
6.诊断
传感器内置软件实时监测某些重要的电气参数，以确保传感器在任何时间都在正常运行。
如果这些参数中的任何一个超过了预设界限，传感器会产生报警信息。
维修人员可从主菜单选择诊断（DIAGNOSTICS）来浏览这些参数。
下移至诊断菜单，然后右键进入菜单，诊断菜单不受密码保护，因为参数仅显示，不可修改。
用户可以在诊断菜单中浏览不同的内置参数状态，电压以及信号的强弱程度。
按上/下键将会来回滚动显示系统所监视的不同参数。
Pbs感光元件内部温度
表示保持探测器处于正常工作温度时热电冷却器电压
前置放大器增益和在探测器上最大滤光信号的强度
电机转速以RPM（每分钟转速）表示
＋3.3V电源电压数值
＋5V电源电压数值
+15V电源电压数值
-15V电源数值
此屏幕显示6个滤光片的内部与外部光束的在线数值
传感器内部温度
诊断参数范围
操作员界面会显示故障报警，表示某些诊断数值超越可接受的范围。
以下表格提供了每个诊断参数的允许数值范围，以及操作员界面的故障信息。
标准值
最小值
最大值
报警信息
InternalFilters
（滤光片内部光束）
1.0–8.0
1.0
9.9
High/LowSignals
（信号过高/过低）
ExternalFilters
（滤光片外部光束）
1.0–8.0
1.0
9.9
High/LowSignals
（信号过高/过低）
＋3.3V
3.3
3
3.6
VCC1Fault（VCC1故障）
＋5V
5.00
4.5
5.5
VCC2Fault（VCC2故障）
＋15V
15.00
13.0
17.0
VPFault（VP故障）
－15V
15.00
13.0
17.0
VNFault（VN故障）
MOTORSPEED
（电机转速）
1500
1400
1600
High/LowMotor
电机速度过高/过低
FilterWheelSlot
（滤光片转轮槽口）
无槽口信号输入超过400微秒，电机停止。
GAIN（增益）
*4
*1
*10
无信息显示
COOLERDRIVER（冷却驱动器）
2.5
0.1
4.5
无信息显示
THERMISTOR
2.5
0.1
9.0
HIGH/LOWTHERMISTOR（电热调节器过高/过低）
Int.Temp
（内部温度）
42.0
25.0
65.0
无信息显示
7.杂项
用户可在此菜单浏览与设定其他基本参数。
按右键进入菜单，再按右键将光标移动至数字下，上/下键输入密码。
小数点后位数，利用右箭头移动光标至数字下面按上/下键设定所需值，最小是1，最大是3，按输入健贮存
网络ID编号:
在多传感器的网络中，需分配每一个传感器一个不相同的身份编号，范围是1-9，a-z或A-Z
序号:
传感器主电路板的序号，贮存在记忆体内只作参考用
传感器软件运行版本号
更改密码原始密码为0000。
即使密码更改后，密码在此处的显示值仍旧为0000。
更改密码时，移动光标至数字下，使用上/下键输入新密码，按输入键保存。
如忘记密码，请与供应商联系，按照供应商所提供的临时密码进入此项。
然后再按照以上步骤输入新密码。
传感器软件会运行实时监测光窗清洁度的
软件。
软件由开启/关闭指令控制。
关于“
光窗污浊报警”的详细内容，请参考配件章节
延迟时间设定
13.触摸屏操作界面
客户还可以通过过彩色的LCD触摸屏操作界面对探头进行操作。
单成分主界面
双成分主界面
三成分主界面
三成分和温度显示主界面
1.取样
用户使用右下方的取样键进入取样模式。
取样时间可以在操作界面进行更改。
默认值为10秒。
当取样时间设定为0时，则在取样结束后，需再次按下取样键，表示取样结束。
2.成分趋势图
MCT360可以在主界面显示水分值的趋势图。
其显示时间和上下限可以在操作界面进行设置。
单成分趋势图（“Y”轴表示该成分模拟量输出的上下限）
双成分趋势图
调整曲线时间
X轴表示曲线的显示时间，用户可以在操作主界面进行修改:
最小:
1分
最大:
360分
3.更改产品通道
用户可以在.显示主界面按左下角的“CODE1”进入产品通道选择界面，按上下键进行选择，然后按“SAVE”保存。
4.操作主界面
用户可以通过右上角的“箭头”按键进入操作主界面。
水分值：
当前物料的显示值。
样品数值：
快速标定水分值。
测试时间：
取样时间。
默认为10秒。
阻尼：
根据不同的物料设置不同值。
5.菜单密码
在操作界面再次按下“箭头”键，就会出现密码输入界面。
默认输出密码为“0000”。
6.菜单设置
输入正确的密码后，进入子菜单选择界面。
7.标定参数
此界面允许客户对不同产品进行参数修改。
包括零点、斜率、阻尼、报警上下限。
不同的产品使用不同的零点、斜率和阻尼。
当需要调整的参数的时候，按下蓝色的数字，就会出现对话框，输入需要更改后的参数值。
报警信息:
设置报警上下限。
当显示值大于报警上限或者低于下限的时候，显示值为红色。
其他情况下，显示值为绿色。
8.标定步骤
如果由于产品特点，不可能预备不同水分含量的产品样本，必须在在线标定时，谨慎安排，小心取样，以确保标定准确。
必须最少取三组不同含水量的样本。
每组取样2个，含水程度差距应该尽可能的大。
但最少是含水量指标的+/-5%
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