本文的測控復(fù)合式重錘物位計(jì)系統(tǒng)核心功能為物位測量，整個(gè)物位測量過程狀態(tài)如下圖2.1所示。由圖2.1可知，本文設(shè)計(jì)的重錘物位計(jì)系統(tǒng)在工作過程中共有兩個(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(tǒng)物位測量的過程如下：系統(tǒng)安裝調(diào)試開啟前，錘體初始位置位于料倉底部。調(diào)試工作開始時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)，微機(jī)發(fā)出升錘信號（階段1），驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出正向力矩M1，帶動(dòng)錘體以速度V1上升。當(dāng)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(qū)動(dòng)電機(jī)為無外置調(diào)速器的無刷直流電機(jī)，若電機(jī)長時(shí)間堵轉(zhuǎn)易發(fā)熱燒毀。因此將錘體到頂停止?fàn)顟B(tài)改為了震蕩停駐的設(shè)計(jì)，即錘體到頂后就緩慢地進(jìn)行短距離周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)功能上的頂部停駐效果（階段3）。系統(tǒng)在開機(jī)后絕大部分時(shí)間不進(jìn)行料位測量，均保持在該狀態(tài)，該階段也稱為原點(diǎn)停駐狀態(tài)。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出物位測量命令后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出正向力矩M2，此時(shí)M2小于錘體的負(fù)載轉(zhuǎn)矩M0，被錘體帶動(dòng)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，錘體以速度V2下降（階段2）。當(dāng)接觸到料面時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別到錘體觸底，此時(shí)電機(jī)重新輸出正向力矩M1，帶動(dòng)重錘上升（階段1）。當(dāng)系統(tǒng)識(shí)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(jì)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(jì)系統(tǒng)的重要功能，而“埋錘”和“丟錘”（信號丟失）問題就是現(xiàn)有的重錘物位計(jì)系統(tǒng)常見的問題。在測控分離式重錘式物位計(jì)中，由于距離檢測與錘體位置的判斷完全依賴于外置的擺桿機(jī)構(gòu)以及附有光敏傳感器的檢測導(dǎo)輪。因而一旦出現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)作失靈或傳感器信號丟失的情況，便會(huì)出現(xiàn)“丟錘”的故障。本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的測控復(fù)合式重錘物位計(jì)由于去除了所有的外置傳感器，并將物位測量信號與無刷電機(jī)換相信號復(fù)用，避免了因外部信號丟失造成的“丟錘”問題。因此本系統(tǒng)只需解決埋錘問題的故障檢測即可，“埋錘”檢測，在功能上體現(xiàn)為：當(dāng)錘體在上升過程中被物料所掩埋時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別非正常狀態(tài)，而后停止對重錘的拽引，以報(bào)警燈常亮的方式發(fā)出報(bào)警信號。
